小区播种机供种装置的技术研究现状及展望

供种装置是小区播种机的关键装置之一。为此,简述了国内外小区播种机配套的主要供种装置与技术研究现状。从供种装置的主要结构形式和供种方式出发,阐述了现有单漏斗式、中央锥斗式、弹匣式和新型弹匣式供种装置的工作原理、结构组成和前沿技术研究进展。同时,分析了当前国内外供种装置的研发现状,列举国内外具有代表性的小区播种机供种装置的研究成果,并结合国内供种装置发展现状展望了国内小区播种机配套供种装置的未来发展方向,为企业及研究人员了解国内小区播种机供种装置的技术研究现状提供一定的参考。

一型手推式玉米小区播种机研制与试验

由于我国育种单位众多且较分散,考虑投入产出比等经济效益指标影响,面临着小区试验面积小、分布不均等问题。针对玉米小区试验播种用工多、出苗差等问题,研制一种简单实用的手推式玉米小区试验播种机。对比国内外研发推广的小区播种机,该机械对操作人员技术要求不高,操作更简单;对播种地块、种子排列没有严格要求,实用性更强。非常切合我国玉米育种现状,具有很好的应用前景。

玉米小区五行分种机理分析与试验

为提高玉米小区五行播种机的分种均匀性,对玉米小区五行分种过程进行运动规律分析,采用离散元EDEM仿真软件,建立仿真模型;同时,以存种套筒直径、锥体角度、套筒提升速度为试验因素,以分种均匀性变异系数为试验指标,进行不同播量的三因素三水平二次正交试验,探究各个因素对玉米小区五行播种分种均匀性的影响,确定最佳参数组合。仿真试验分析表明:在播种125粒和250粒时,借助Design expert软件求得玉米小区分种过程各因素的最优参数组合,即存种套筒直径为65mm、锥体角度为48°、套筒提升速度为0.24m/s时,玉米分种均匀性变异系数R_(1)为26.93%,R_(2)为27.82%。通过对玉米小区五行分种仿真分析,进行室内台架验证试验,结果表明:玉米分种均匀性变异系数R 1为28.06%,R 2为27.90%,实际人工投种与仿真分析结果误差分别为1.13%、0.08%,仿真试验分析与实际人工投种作业效果基本符合玉米小区五行实际播种需求。

国际田间试验机械的发展现状及展望

田间试验机械化是提高作物育种和种子扩繁效益与效果的必由之路,不仅可以提高田间试验工作效率、节省投资、缩短育种周期,而且为新品种的选育和扩繁提供了更好的技术与装备。为了提高田间试验试验机械的作业效率和精度,向育种学家和种子基地能提供最好的机器、设备和仪器,在国际育种学家、农学家及机械学家共同努力下,于1964年建立了国际田间试验机械化协会(IAMFE)。该文首先简介了田间试验机械和国际田间试验机械化协会的发展,然后详细介绍了国际田间试验机械化协会从事的领域、研究范围及国际田间试验机械发展现状,最后对国际田间试验机械化的发展进行了展望。

小区播种机存种装置参数试验及优化

为了提高小区播种机存种装置对作物种子的分散均匀性,该文以小区播种机存种装置为研究对象,采用正交旋转组合试验设计方法,研究与存种装置相关的试验因素—存种装置直径d、存种装置提升高度h、前进速度v对黑芝麻、白菜、油菜、小麦、大豆种子分散均匀性的影响。通过DPS7.05数据处理系统获得了存种装置直径、存种装置提升高度、前进速度对小区播种机存种装置分散种子均匀性的影响回归方程,获得了试验因素的影响大小次序,并通过分析确定了5种作物对存种装置结构及工作环境的最佳参数,在各自最佳工作条件下,黑芝麻、白菜、油菜、小麦、大豆种子分散均匀性变异系数分别为2.2121%、1.0388%、0.9198%、2.6328%、2.7188%。在权重相同的条件下,5种种子整体最佳试验参数为:存种装置直径0.0634m,存种装置提升高度0.013m,前进速度1.4524m/s。在该条件下,黑芝麻、白菜、油菜、小麦、大豆种子分散均匀性变异系数分别为2.4741%,1.3008%,1.1818%,2.6415%,2.9808%。该研究对改进存种装置对作物种子的适应性,提高小区播种均匀性有一定的实用价值。

小区播种机的发展分析

小区播种机是培育新品种、繁殖良种和进行品种对比等田间试验时所用的专用播种机。为此,介绍了国外小区播种机发展的3个阶段以及我国小区播种机发展30年历程;同时,分析了目前小区播种机的研制现状及应用情况,并通过技术体系、推广应用体系、产品体系以及政策体系阐明了我国小区播种机发展存在的问题,同时针对目前我国小区播种机发展的总体环境展望了我国小区播种机的发展前景。

油菜育种播种机自动供种系统设计

设计了以电磁力为动力源,与小区育种播种机相配套的自动供种系统,并对关键部件的结构尺寸以及运动进行分析,该系统通过共轴双盘格供种结构,可以连续完成34个小区的供种。通过对油菜种子在不同供量与给定的调整时间内连续供种试验,表明4种供量的油菜种子随着调整时间的增大,调整量与供种均匀性变异系数均减小,在8s时,供种均匀性差异的波动趋于平缓,其供量为7 g油菜种子的供种均匀性变异系数最小,为7.59%,在该供量下,油菜种子的损失率为0.97%,供种误差均小于3 mm。通过与人工等量隔种对比试验表明,在2种供种系统中,4种供量的油菜种子供种均匀性差异均小于1.5%。

小区育种播种装备与技术研究现状与展望

小区育种播种机是培育新品种、繁殖良种和对比品种等田间试验所用的专用播种机。本文简述了我国小区育种业发展现状与小区育种机械化发展水平,综述了小区育种播种技术及装备的研发历程,从小区育种的播种特点出发,结合不同作物品种和不同播种农艺要求,阐述现有条播、精播模式下小区育种的播种核心技术和工作原理,归纳了小区育种条播排种和精密排种装备的主要结构形式和作业模式,阐述了国内外供种、排种、开沟、覆土、镇压等装置,以及自动控制、小区定位模式、实时监测与记录等方面的实际应用及前沿先进技术研究进展,分析目前国内外小区育种播种机械的研发现状,列举我国小区育种播种技术及装备有代表性的研发成果,从播种技术优化创新完善、机械加工质量提升、高新技术融合和服务模式创新等方面,结合我国国情提出了我国小区育种播种机械化研究方向。

小区播种机的研究现状及发展方向

种子的质量是保证粮食丰产丰收的根本,小区播种机的性能又是新品种培育的保证。为此,就当前国内外小区播种机的发展现状及我国小区播种机现阶段遇到的问题进行了分析,并对小区播种机排种器等部件进行了重点介绍,最后对我国小区播种机的发展方向进行了展望。

牧草小区播种机排种器的设计及试验(英文)

为了研制适用于优良牧草栽培的牧草小区播种机,设计制作了牧草小区播种机排种器试验台。该试验台有一专门设计的转动机构和一个可调节的排种环。送种机构中的多个送种杯中的种子可以依次喂入排种系统,且分种锥旋转一周时,一个送种杯内的种子恰好播完。对种子在存种筒内的受力、运动过程和排种口尺寸的关系做了分析。试验台的排种正交试验表明,格盘插片的数量是影响种子分散均匀性变异系数的主要因素。当格盘数目为 12,导流槽个数为 9,并采用高丹草为试验对象时,均匀性变异系数为最小值 16.46%。该文的研究可为牧草小区播种机的研究提供参考。

2BXJ-4(A)型大豆小区育种精量播种机的设计与试验研究

为进一步提高小区育种试验机械化水平,降低育种试验期间人工劳动强度,研制了一种可以定量调节行距和种子粒距的小区育种精量播种机,该机以插装式排种器为核心,可一次性完成侧深施肥、精量播种、覆土、镇压等作业。田间试验结果表明:在作业速度3.6,4.5,5.4 km·h-1的情况下,粒距合格指数、重播指数、漏播指数、变异系数均能达到《中耕作物精密播种机产品质量分等》标准中关于优等品的要求。并通过优化处理得出,在理论粒距7.5 cm,车速3.6 km·h-1条件下播种效果最佳。

小区微型精密播种机的研究

对水平圆盘型孔式排种器加以改进,设计了用于小麦播种的基本型孔。利用调节片调节型孔容积,利用U形槽调整种子与型孔相对方向,利用3个相互连环的圆盘形弹簧丝做种子处理系统,使不同千粒质量的小麦种子排种精度提高到97%以上。该设备用于小区播种,对迅速改变我国小区试验播种机使用现状以及提升小区试验播种水平具有重要意义。

小区播种机排种器伺服控制系统设计

针对小区播种机格盘排种器扭矩较大的特点,选用永磁同步电动机驱动排种盘转动,降低了整机质量。为提高控制精度,设计了速度伺服控制系统。针对永磁同步电动机矢量控制算法复杂的问题,采用相电流直接控制方法实现了电流/转矩闭环,控制算法简单,易于实现。试验结果表明:所设计的排种器伺服控制系统具有较高的控制精度,且驱动器价格低廉,具有应用推广价值。

2BY-6型小区育种试验播种机仿形机构研究

仿形机构是小区育种试验播种机的重要组成部分,对于提高播种机播种深度的稳定性和一致性具有重要作用。研究仿形机构的类型及工作原理,对限深轮仿形机构的结构特点、工作原理和仿形量等参数进行分析,设计出一种适用于育种试验播种的限深轮仿形机构,降低育种试验的误差,提高育种试验的准确性。

基于Fluent的组合气吸式排种器关键部件仿真研究

以棉花小区播种机排种器为研究对象,采用模拟仿真试验技术研究组合气吸式排种器排种过程,在排种器的吸气口截面设置不同的边界条件(包括压强和气流速度),在开放条件下分析导向槽盘上导向槽的速度场和压力场。结果表明,距导向槽盘中心越远的位置,其气流速度和压强越小。设置排种器吸气口界面的边界条件相同,针对气吸盘和导向槽盘组合后形成的气吸孔开展气流场仿真分析。入口处气流压强300 Pa、速度21.97 m/s,此时气吸孔气流场压强2 481.8 Pa、气流速度61.67 m/s,该仿真结果与试验所测得的结果基本一致。试验验证并确定排种器几何参数、动力参数对气流场的变化和影响规律,可为设计试制播种机提供参考。

油菜小区育种带式精量排种器的设计

介绍了油菜小区育种带式精量排种器的结构和原理,确定了排种带型孔数量、型孔间距、倾斜角度等关键参数,为设计提供了依据,设计了一种特殊结构的清种弹片能有效实现清种,分析了该排种器的排种过程。其研究结果对于其他类似作物精量排种器的研究具有一定的理论参考价值和实践价值。

播种机组纯作业时间利用率与地块条件的匹配模型与试验

机械化播种作业是现代农业生产的重要环节,纯作业时间利用率是衡量播种机组作业效率的重要指标。该研究依据农业机组运行机理,在调查研究的基础上,提出季节时间利用率概念,确定了播种机组的作业时间构成,建立了播种机组纯作业时间、转弯时间、加种肥时间的计算模型和3种加肥方式下的播种机组纯作业时间利用率计算模型,明确各参数随地块面积、地块长度等条件变化的一般规律;以此为基础,在机组正常作业状态下,采用定距离多点多设备同步跟踪测的试验方法获取4种典型播种机组各类作业时间数据,并运用3σ原理剔除无效数据;依据所建模型及有效试验数据,采用Matlab 2012b对4种播种机组的纯作业时间利用率随地块条件变化规律进行模拟仿真,并采用Sigmaplot 12.5软件直观表达试验结果;进而探索了播种机组纯作业时间利用率随地块条件化的原因,确定了目标时间利用率条件下不同播种机组与其所适宜的作业地块面积和地块长度的定量关系:播种机组纯作业时间利用率大于0.6时,约翰迪尔7830机组适合作业地块面积大于等于6 hm^2、地块长度为1 200~1 400 m;维美德171机组适宜作业地块面积大于等于6 hm^2、地块长度为1 000~1 200 m;常发504机组适合作业的地块面积大于等于1 hm^2、地块长度为500~1 500 m;黄海254机组适合作业的地块面积大于等于0.3 hm^2、地块长度200~1 500 m。研究成果可为不同地块条件的播种机组选型提供定量依据。

小麦小区播种机排种控制系统设计与试验

为了提高小区播种机自动化水平,解决传统小区播种机械作业参数不易调节等问题,设计了一种基于STM32的小麦小区播种机排种控制系统。该系统主要由Android终端、STM32主控制系统、存种筒提升控制系统、锥体格盘控制系统以及分种器控制系统等组成,确定存种筒延迟落下时间,分别建立步进电机和直流电机调速模型,设计人机交互界面进行作业参数设置,实现了小区排种作业参数与实际作业需求的快速匹配。搭建室内试验台,以锥体格盘转速、分种器转速为试验因素,以行间均匀性变异系数为评价指标进行试验。试验结果表明,锥体格盘转速、分种器转速以及两者之间的交互作用对行间均匀性均有非常显著的影响;当锥体格盘转速为4r/min、分种器转速为1250r/min时,行间均匀性变异系数均值为4.53%,行间均匀性较好,且籽粒破碎率较低。该系统实现了小区排种作业精确控制,为小区播种的智能化控制提供了技术支撑。

小区播种机的使用与维护保养

小区播种机是一种专用播种机械,可完成定量播种、自动清种、间隔播种、连续播种、开沟施肥和覆土等多个复杂工序,主要由机架、风机部件、控制箱、肥箱部件、播种单体部件、口肥箱总成和座椅总成等组成。小区播种机结构复杂,功能多样,对操作人员的技术要求较高。基于此,对小区播种机的基本结构特征进行简述,其次对小区播种机的正确调整与使用保养要点进行阐述,以期对小区播种机的正确使用与维修提供参考。

锥体帆布带式小区播种机的设计与试验

针对目前种子繁育机械化水平低、效率低、易混种,且试验数据不准确等问题,设计了一种锥体帆布带式小区播种机。该播种机主要由锥体帆布带式排种器、传动系统、开沟器和机架4部分组成。该播种机选用后悬挂式,直接采用拖拉机作为动力源,在拖拉机牵引作用下,带动地轮滚动;通过左侧地轮的传动经链传动、变速箱、链传动、锥齿轮,将动力传给排种器,通过调节变速箱,实现不同长度小区定量均匀播种。田间试验表明:播种深度合格率为87.5%,伤种率为0.37%,播种均匀性变异系数27.7%,满足育种试验的农艺要求。