鸭嘴滚轮式花生播种器设计与运动轨迹分析

研究分析了播种器关键部件成穴器及排种器的主要类型、优缺点,设计了一种带鸭嘴滚轮式花生播种器,确定各部件参数,并对鸭嘴、排种器、弹簧压板进行运动轨迹仿真分析,最后通过播种试验考察该花生播种器作业效果,并提出下一步改进措施。

气吸滚筒式玉米排种器充种性能仿真与试验优化

为了提高气吸滚筒式排种器充种性能,采用离散元分析的方法,对种层高度、振动频率、振动角度分别进行数值模拟,结果表明:在相同条件下提升种层高度,可以增长充种区弧长,增加充种时间,降低排种器的漏充率;振动频率增加,种子平均法向应力方差增大,即对种子的扰动性增强;合适的振动角度可以有效提高供种高度。减小内摩擦、增强种群扰动性、提高供种高度均可有效提高排种器充种性能。为寻找最佳参数组合,以郑单958玉米种子为播种对象,采用二次旋转正交组合试验方法,对排种器进行了排种性能试验,建立了种层高度、振动频率、振动角度3个主要因素与合格率、漏播率、重播率的数学模型,分析了各个因素及交互作用对合格率的影响规律,并进行了参数优化与验证试验。当最佳参数组合为振动角度45°,振动频率116~122 Hz,种层高度96~117 mm时,合格率大于90%,漏播率小于5%,重播率小于5%。经试验验证,试验结果与分析结果基本一致。试验结果表明该气吸滚筒式精密排种器对于玉米种子具有很好的播种适应性。

气吹悬浮供种的气吸滚筒式排种器设计与实验

为解决辣椒等小颗粒、不规整种子机械化精量排种问题,设计了一种气吹悬浮供种的气吸滚筒式排种器。为此,阐述了气吹悬浮供种的气吸滚筒式排种器的工作原理,确定了各部件主要结构参数,并对种子吸附过程进行了力学分析。以新疆新选8819辣椒种子为试验对象,通过正交试验方法对影响排种器性能因素进行分析,得出影响排种器性能因素的主次顺序为气室压力、滚筒转速、吸种角度。当吸种角度为20°、种箱气室正压值为2kPa、滚筒转速为12r/min时,可获得单粒率为91.5%、多粒率为5.4%、漏播率为3.2%。经试验验证,样机满足辣椒育苗精量播种的种植要求。

三向可调式V型覆土镇压器设计与试验

为提高2BMFJ系列原茬地免耕覆秸精量播种机作业过程中覆土镇压及防粘土性能,设计一种兼具覆土、镇压和减粘功能的三向可调式V型覆土镇压器。以超高分子量聚乙烯(UHMWPE)防粘材料和仿生学理论为基础,在覆土镇压圆盘触土表面设计一种防粘结构。采用五因素二、三水平混合正交试验,以土壤类型、防粘结构均布个数、覆土镇压器铅垂载荷、土壤含水量和机具作业速度为影响因子,以土壤粘附量和土壤紧实度为响应函数,作参数优化组合试验。结果表明,当参数组合为防粘结构分布个数12、覆土镇压器铅垂载荷≥800 N、土壤含水量≤25%、机具作业速度≤7.2 km·h-1时,在东北黑黏壤土环境下,防粘覆土镇压圆盘土壤粘附量42.9 g、镇压后土壤紧实度40.5 kPa,较金属圆盘镇压器减粘性能提高49.8%;在模拟砂壤土环境中,防粘覆土镇压器镇压后土壤紧实度43.0kPa,金属圆盘覆土镇压器镇压后土壤紧实度38.7 kPa,满足农艺要求。研究结果为2BMFJ系列原茬地免耕播种机覆土镇压器设计提供技术支撑。

气力滚筒式蔬菜播种机控制系统的软件设计

根据气力滚筒式蔬菜播种机播种精度要求以及穴盘进给速度与排种器播种速度的匹配要求,提出了以单片机ATmega16为控制系统的核心硬件,采用逐盘定位检测的控制策略和模块化设计的方案,研究开发了一种基于单片机C语言的气力滚筒式蔬菜播种机专用控制系统.该系统解决了播种机在连续工作时因排种滚筒线速度与穴盘输送速度的差异所产生的累积误差对播种效果的影响,使播种机能够迅速达到正常工作运行状态,防止从高速运行状态快速制动停止时产生过冲的现象,保证了播种精度不变的条件下排种器能够高速稳定的运行.试验结果表明,不同生产率下排种滚筒和穴盘输送装置的运行转速测量值与理论值的误差最大为2.01%.排种滚筒线速度和穴盘输送速度的差值最大为0.1 m/min,远远小于14.4 m/min的理论许可值,满足播种机的工作要求.

气力滚筒式蔬菜播种机控制系统的设计

气力滚筒式蔬菜播种机控制系统的性能直接影响播种的效果。为此,以单片机ATmega16为控制系统核心,采用光电传感器检测穴盘与播种原点,实现穴盘检测以及排种器的原点定位、启动与制动,采用THB6064与LMD18200集成芯片分别驱动步进电机和直流电机工作,以C语言编程实现穴盘进给速度与排种器播种速度的匹配。该系统能满足播种机的工作要求,通过硬件与软件的结合实现精确的原点定位及穴盘进给速度与排种器播种速度的准确匹配,播种效率可调节,同时该系统具有集成度高、成本低和操作便捷等特点。

双充种型孔滚筒式杂交稻育秧精密播种器设计与试验

【目的】为满足杂交稻钵苗育秧低播量精密播种的农艺要求,解决型孔滚筒式育秧播种器作业过程中稻种在充种室流动性差、充种可靠性低、漏播指数高以及型孔易堵塞等问题,设计一种双充种型孔滚筒式杂交稻育秧精密播种器。【方法】基于PLC控制技术,搭建型孔充种性能检测与控制系统,对播种器的关键部件进行设计,并通过EDEM离散元软件开展不同型孔形状、第一充种室充种位置角及生产率对充种性能影响的仿真试验,对第一充种区的型孔滚筒工作参数进行优化。研制试验样机并进行性能试验,试验材料为‘培杂泰丰’杂交稻。试验分2步:第1步,第二充种机构不动作,采用三因素三水平正交试验,研究型孔深度、生产率和第一充种室充种位置角对试验指标的影响,验证仿真准确性;第2步,启动第二充种机构,研究进行双充种作用下的不同振动频率对试验指标的影响,探明设计第二充种机构后播种性能。【结果】第1步试验结果表明,影响播种合格指数与重播指数的因素主次顺序为型孔深度>生产率>第一充种室充种位置角;影响漏播指数的因素主次顺序为生产率>型孔深度>第一充种室充种位置角。第2步试验结果表明,当型孔形状为椭圆凹槽形,第一充种室的充种位置角为35°、第二充种室振动频率为27 Hz、生产率在400~600盘/h,播种合格指数均大于90%,漏播指数均小于3%,试验结果满足杂交稻低播量精密播种的农艺要求。【结论】采用双充种的填充方式改善了播种器每穴的填充性能,减少了漏播指数,本研究结果为轻简型杂交稻钵苗育秧精密播种机的开发提供了理论依据。

蔬菜精整作畦联合播种机设计与试验

上海蔬菜生产全程机械化还处于初级阶段,加上蔬菜种植品种多,种植方式差异大等因素,使得蔬菜机械发展难度较大。详细阐述悬挂式蔬菜精整作畦联合播种机的研制过程,对作畦滚筒及其高度调节机构、镇压滚筒机构、排种器进行设计。设计的作畦滚筒直径为160 mm且滚筒高度可调,镇压滚筒可随着畦面的高度变化自动调节,满足实际作业要求。排种器台架试验表明:在24~108 r/min这个转速范围内,转速对窝眼轮的充种率无直接影响,且调整不同传动比后φ7×12和φ5×12的窝眼轮均能满足播量要求。田间播种试验表明:多种种子的各行排量一致性都较为稳定,主、从动链轮齿数在18∶20时,鸡毛菜和菠菜每公顷播量分别为32864 g和63853 g,满足理论播量要求;茼蒿每公顷播量略低于理论值为20015 g,但从生长情况和收割试验可知,该播量满足机械化收割要求。整机一次作业完成作畦、播种、覆土、镇压等多道工序,具有联合作业功能,工作效率是人工的9.2倍,是传统先作畦后播种作业方式的2倍。