圆台格盘式马铃薯育种试验播种机设计与试验

针对我国马铃薯育种试验播种作业效率低,以及株距均匀性差导致的育种试验播种精确性无法满足育种要求等问题,设计了一种采用圆台格盘式排种装置的马铃薯育种试验播种机,使种薯从同一位置进行排种,从而提高株距均匀性。并以株距合格率和株距均匀性变异系数为评价指标,对种薯在排种、导种和落地后的运动状态进行了分析,得出影响上述指标的因素为拖拉机前进速度、格盘投种高度、落种口初始位置与机器前进速度方向夹角;并基于旋转回归正交试验,建立了评价指标与影响因素间的回归模型,得出试验指标最佳时的因素范围;通过田间验证试验得出当拖拉机前进速度为0.14 m/s、格盘投种高度为0.64 m、落种口初始位置与机器前进速度方向夹角为18.24°时,株距合格率为87.1%,株距均匀性变异系数为13.4%,各项性能指标均满足国家标准要求。

舀勺式马铃薯播种机排种器的设计与试验

为提高马铃薯种植机械化水平,针对目前马铃薯播种机排种器普遍存在的重漏播率高、人工劳动强度大、通用性差等问题,研究设计了一种舀勺式马铃薯排种器。阐述了该排种器主要结构、工作原理和相关结构参数;对排种器关键部件进行结构设计,理论分析主动轮和振动清种装置的性能特点;对排种器的排种性能进行台架试验,以主动轮转速、排种器倾角、清种装置的清种强度为试验因素,排种性能为试验指标进行正交试验,分析相关因素对排种性能参数的影响,获得合理参数组合,结果表明:电机驱动凸轮的清种系统较其它清种装置结构简单,作业状态更稳定,破拱装置增加种薯的流动性,提高充种率;主动轮转速为42 r/min,排种器倾角为0o,清种强度为0.75时,排种合格指数为92.6%,重播指数为4.5%,漏播指数为2.9%,排种质量较好,田间试验表明该作业参数组合下排种器性能满足马铃薯播种机播种性能要求,该研究为马铃薯播种机排种器的研究和设计提供了理论及技术参考。

马铃薯播种机的研究现状及进展

随着马铃薯种植规模的不断扩大,实现马铃薯播种的机械化势在必行。为此,介绍了国内外马铃薯播种机的发展现状。目前,欧美地区马铃薯播种机械已经形成了产业化,将液压、电子技术等应用到机械当中,实现了机械的自动化和智能化,大大降低了人力劳动强度;而我国马铃薯播种机械还处在起步阶段,距欧美国家还有一定差距。针对这一差距和存在的问题,提出了相应的对策。

2CM-2型马铃薯播种机漏播补偿系统的设计与研究

为了提高马铃薯播种机作业质量和工作效率,针对马铃薯播种机漏播的问题,设计了基于ATmega16单片机的马铃薯播种机漏播补偿系统,采用C语言编写了监测和补偿系统的程序。试验结果表明:系统的灵敏度为0.1356 s,补种率达90%以上,补偿后的漏播率小于1%,补种失败时,声光报警率为100%,漏播补偿系统能够及时准确补种,有效减少漏播损失。

马铃薯微型种薯种植机双侧位深施肥装置设计与试验

基于前期设计的马铃薯微型种薯(简称"微型薯")播种机,结合微型薯种植农艺特点,设计了一种单行薯双侧位深施肥装置,并对其关键部件排肥器和施肥开沟器进行分析。采用运动学理论分析了颗粒肥料在排肥器内的运动特性,并通过离散元仿真模拟研究了不同螺距下排肥器排肥情况,以确定较佳的螺距;采用力学理论对施肥开沟器进行分析,明确开沟圆盘等设计参数。机具静态试验表明,排肥器间的排肥均匀性变异系数为2.29%,排肥器排肥稳定性较好;田间试验结果表明,肥料与种薯间的平均横向间距为51.2 mm,平均纵向间距为63.5 mm,施肥装置的整体施肥作业性能满足农艺要求。

基于振动排序的马铃薯微型种薯播种机设计与试验

为提升中国马铃薯微型种薯(简称微型薯)机械化播种水平,根据微型薯物理特性及农艺特点,设计了一种基于振动排序的马铃薯微型种薯播种机,该机可一次完成开沟、播种、覆土、起垄等作业。基于受迫振动原理,通过对微型薯单列排序输送投种、振动回种等过程的分析,确定了播种装置关键结构参数和工作参数。采用调节板高频低幅往复运动,动态微量调节落种口尺寸,避免薯种在种箱内的结拱;利用离散元仿真模拟,明晰振动板较合理的振动频率及相应的驱动连接轴转速。开沟装置、播种装置、覆土起垄装置前后依次布置,先后完成开沟、种薯覆土和起垄工序。田间试验表明,当作业速度为5 km/h时,种薯播种重播指数为4.6%,漏播指数为5.6%,合格指数为89.8%,种植深度合格率为96.5%,各项指标均符合国家和行业标准要求。

马铃薯播种机机械式取种技术研究

马铃薯种植过程中,播种是十分重要的环节,播种质量的好坏将直接影响马铃薯的产量和质量,最终影响种植户的收入。播种单体是马铃薯播种机的核心机构,播种机具的工作效果由播种单体的效果决定。为了提高马铃薯播种机的播种精度,重点解决马铃薯播种机在播种过程中出现的易伤薯种、重播漏播严重及株距不均等问题,重点研究了马铃薯机械式取种技术。为此,综合国内外有关的马铃薯取种的先进技术,并以解决市场上播种机械普遍存在的问题为目标,对马铃薯机械式取种技术进行完善和改进,使其达到最佳的工作效果。

2CM—2型马铃薯播种机的设计

马铃薯在我国种植历史悠久、分布广、面积大而且产量高。可兼做粮食、蔬菜和饲料，在农业生产中占有举足轻重的地位。但传统的播种方法，严重制约着马铃薯生产的发展，因此急需实现其播种作业的机械化。本文主要论述了 ２ＢＭ－２ 型马铃薯种植机主要部件的结构设计和参数选择，为今后马铃薯播种机的设计提供了依据。同时该机性能稳定、生产率高，能充分满足马铃薯播种的农艺要求。

2BMF-1马铃薯播种机的研制

研制了一种适于山区小块田地作业的马铃薯播种机,旨在解决山区农民马铃薯种植中的播种问题。经调研,采用了基于手扶拖拉机为配套动力,集开沟、覆土、排种和施肥等功能于一体的整机设计方案,完成了整机及主要零件的设计,并制作了样机。对样机进行了场地试验及田间适应性试验,通过对试验现场评估及数据分析,认为样机满足设计要求,设计方案可行。

加速补种的马铃薯播种机控制系统研发

针对当前马铃薯播种难以满足轻简、高效、均匀、精准和联合播种作业的需求,以及无法改善播种过程中的漏播和仍然依靠人工辅助补种等问题,研发了一种基于单片机控制的集排种、检种和补种于一体的马铃薯播种机。阐述了播种和加速补种的控制原理,建立播种机行走路径与排、补种之间的数学模型,并给出了主要硬件电路和软件流程的相关设计。所设计的播种机以2~10 kmh速度作业,株距设置为300 mm。分段多组田间试验结果表明,播种机漏播率≤1.24%,株距平均值307.5 mm,株距变异系数2.41%,各项指标符合马铃薯播种机技术国家标准,满足马铃薯高效、精准和无人工辅助播种作业的需求。

基于PLC的马铃薯播种机施肥控制系统研究

为了保证马铃薯的生长环境,提高肥料利用率,四川基于PLC技术设计了马铃薯播种机的施肥控制系统,主要由中央控制系统、信号采集系统、排肥执行系统、显示器和声光报警器组成。马铃薯播种机利用液压控制器对排肥器的排肥量进行控制,液压控制系统采用BP-PID控制算法,以实现变量施肥的目的。试验结果表明:施肥控制系统可以满足变量施肥控制的要求,且工作性能稳定。

新型马铃薯起垄覆膜播种机简介

文章介绍了一种新型马铃薯起垄覆膜播种机,该机一次即可完成马铃薯起垄覆膜播种和在膜下铺设滴灌管道的两个作业环节。该机选用了双薯勺取种器,既能保证从种箱内取到种薯,又能保证每穴只播种1粒种薯。该机采用了马铃薯起垄覆膜垄侧播种的新的农艺措施,实现了小行距和大垄距的种植方式。此机通过了由内蒙古自治区农牧业机械试验鉴定站检验,其性能指标完全达到了马铃薯起垄覆膜播种的技术要求。

参数可调式马铃薯播种机设计

针对现有马铃薯播种机存在的播种株距、间隙及振幅无法调整,极易产生漏种或重种等问题,增设了株距调整装置,提高了播种机的适应能力,且结构简单,工作可靠,更换、调整株距方便;增设间隙调整装置之后,可以方便地调整导薯筒与薯种碗之间的相对位置,避免了马铃薯种从薯种碗与导薯筒之间落下,彻底解决了重种或漏种问题;增设了振幅调整装置,转动手柄即可改变凸块与滚轮之间的相对位置,从而达到调整输送带及薯种碗振动幅度的目的。

稻草覆盖马铃薯机械化栽培技术试验示范

结合稻草覆盖马铃薯的种植模式,介绍了稻草覆盖马铃薯播种机核心部件的设计原理,以及该播种机在主要推广区域的示范情况。通过试验示范总结出包括土壤条件、选种、整地、施肥和田间管理等技术条件在内的整套稻草覆盖马铃薯栽培技术。

抛扬式膜际覆土马铃薯播种联合作业机设计与试验

针对传统马铃薯联合播种机播深合格率较低、膜际覆土质量差等问题,结合西北旱作区马铃薯机械化覆膜播种特点及甘肃省河西走廊马铃薯机械种植要求,设计了一种具有仿形播种能力的集旋耕、施肥、起垄、播种、覆膜和膜际覆土的马铃薯播种联合作业机。为降低地轮行走过程中对播种深度的影响,利用连杆原理分析确定了开沟器安装于仿形架的位置;为借助EDEM软件优化链勺结构参数,进行了二因素三水平的仿真试验,当链勺最大直径为77 mm,深度为25.5 mm时,取种性能较优;为提高抛扬式膜际覆土装置的覆土质量,通过土壤相对运动计算确定了覆土量;为提高抛扬叶轮的碎土性能,通过计算得叶轮半径为230 mm,起土铲后端高度为70 mm,叶轮回转角速度为4 rad/s。马铃薯联合播种机田间试验结果表明,当作业速度为0.69 m/s时,抛扬覆土式马铃薯联合播种机的合格指数为88.6%,漏种指数为5.3%,重播指数为6.1%,种植深度合格率为90.4%,种薯间距合格指数为89.4%,试验指标符合农业行业标准要求。膜际覆土倾角为65.3°,满足甘肃省河西走廊马铃薯种植覆膜要求。

一种播补一体化新型马铃薯播种机的设计与试验

现有马铃薯漏播补偿方案普遍需附加补偿种箱及单独设置补偿排种通道,导致系统结构复杂、补偿种薯落点偏差较大。为此,本研究提出了基于单向离合器的播补一体化马铃薯播种机新方案。该方案排种链轮正常播种使用地轮动力,而补偿状态在单向离合器协调下转移至补偿专用电动机,补偿完成后则继续恢复至地轮。基于此,在计算所需时间内,采用后一取种勺上的种薯直接追赶前一缺种位置的追赶式补偿方案,可以使补偿种薯也在原排种通道中运动,独立的补偿种薯专用通道不再需要,从而使系统结构简化、可靠性提高。样机田间试验表明,所采用的红外辐射排种监测系统误判率不超过1‰,系统平均自然漏播率对排种速度不敏感,漏播补偿成功率随着排种链速度的增加而快速降低,但即使达到正常排种链速最高值0.8 m·s^-1,依然有平均74%以上的漏播能被成功补偿,系统平均最终漏播率不足平均自然漏播率的1/4,漏播补偿作用效果明显。

马铃薯稳定供种智能测控系统

针对气力式马铃薯播种机在高速作业时,因供种稳定性差,严重影响播种器的吸种和携种,从而导致播种质量不佳的问题,设计了一种基于STM32单片机,集信号采集、人机交互、自动控制于一体的马铃薯稳定供种智能测控系统。该系统采用前馈-反馈综合控制方法实现了播种器种箱内料位高度的动态稳定,实验结果表明该方法比单一闭环PID控制系统具有更好的控制效果。

马铃薯带芽定向种植机设计与试验

为满足带芽薯种的农艺种植要求,结合马铃薯种植机的发展现状,设计一种马铃薯带芽定向种植机,一次作业能够实现施肥、播种、起垄、铺滴灌带、覆膜等功能。通过对整机关键部件的分析与设计,确定传动装置、排种装置、排肥装置结构及工作参数。田间试验结果表明,株距合格率达93.3%,带芽薯种块幼芽损伤率为1%,重种指数为3%,漏种指数为4%,种植薯芽朝上率为93%,播深合格率为86.7%,各行排肥量变异系数为5.1%。田间性能试验指标均达到国家和行业标准要求,试验结果满足设计要求,为我国马铃薯定向种植技术的研究提供理论参考。

2CM-2型马铃薯全膜双垄沟播种机研制与试验

为提高马铃薯种植机械化水平,进一步融合旱地马铃薯膜上覆土自然破膜出苗栽培模式、全膜双垄沟播马铃薯栽培技术的农艺要求,研制了一种马铃薯全膜双垄沟播种机。该机能够一次完成播种、施肥、起垄、镇压整形、全膜覆盖、提土坐土联合作业。

马铃薯播种机漏播检测与补种系统的设计与试验

针对勺链式马铃薯播种机作业过程漏播率较高的问题,提出“错位定位法”马铃薯漏播检测方法,并设计马铃薯漏播检测与补种系统。以ATmega2560单片机为核心,设计由永磁铁阵列、霍尔传感器、漫反射光电开关传感器组成的漏播检测系统;提出V型补种轨道导向与电磁铁击打结合的补种装置,试验测试马铃薯漏播检测与补种系统的性能。结果表明:马铃薯漏播检测系统的检测精度为96.54%;勺链运动速度为0.20~0.40m/s和mos管通断时间为250ms时,补种合格率>89.0%;击打棒形状为圆柱形、直径为30mm、长度50mm时,击打成功率为97.4%;当V型补种轨道张角和倾角分别为90°和30°时,补种合格率为95.33%,漏补率和堵塞率分别为1.0%和0.67%。该马铃薯漏播检测与补种系统可有效降低漏播率。