勺式取种与活塞扎穴组合式水稻排种器的设计与试验

针对现有水稻旱直播排种器存在问题,设计一种勺式取种与活塞扎穴组合水稻旱直播排种器,分析排种器总体结构与工作原理,建立传动机构数学模型,通过分析排种器关键部件取种勺取种性能,建立勺头直径数学模型并确定影响取种勺取种性能试验因素。运用EDEM软件以排种轴转速、种勺深度、勺头倾角、勺颈倾角为试验因素,排种合格率、重播率、漏播率为试验指标作虚拟正交试验,分析排种器作业过程中重播、漏播问题主因,得到排种性能优化水平组合为排种轴转速20 r·min-1、种勺深度8 mm、勺头倾角150°、勺颈倾角118°。室内试验验证优化水平组合:排种合格率89.73%、重播率7.61%、漏播率2.66%,满足精密播种要求。

勺匙式玉米精量取种器的设计与试验

为实现玉米精量播种,设计了一种适用于穴播轮的新型勺匙式取种器。在确定了取种器关键参数后,对其工作原理和过程作了分析,得出了影响勺匙式取种器性能主要因素和临界条件。以导种管弯角、容种高度和机组行走速度为因素,以单粒率、空穴率为指标进行了正交试验,通过试验数据分析可知,使勺匙式取种器性能最佳的参数组合是:导种管弯角90°、容种高度为穴播轮半径的2/3、速度0.86m/s。试验结果表明,勺匙式取种器满足玉米精量播种的要求。

勺链式大蒜播种机漏取种检测与补种装置设计及试验

针对勺链式大蒜播种机在取种过程中的漏取问题,该研究设计了一种以激光传感器、转勺式补种器、补种箱为核心的大蒜漏取种检测与补种装置,并搭建了试验台。利用漫反射激光传感器对取种情况进行检测,根据输出脉冲判断取种勺是否漏取种,设计了以STM32处理器、电磁离合器为核心的漏取种检测与补种控制系统。为得到取种勺漏取蒜种时的临界脉冲宽度,进行了取种勺遮挡脉冲获取试验,得到Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级金乡蒜种在正常提种速度范围内以不同姿态被取起时的脉冲范围。在0.09~0.15 m/s提种速度区间内,蒜种与种勺的最大脉冲宽度为440.6 ms、最小为121.6 ms;空勺时的脉冲宽度最大为87.9 ms、最小为53.3 ms,判断取种勺是否漏取蒜种的临界脉冲宽度定义为100 ms。为确定最佳补种时刻与控制脉冲宽度,实现精准投种,对取种与投种过程进行分析,在提种速度为0.12 m/s时,传感器检测到漏取种后延时625 ms电磁离合器通电工作,持续363 ms后电磁离合器断电停止工作,此时可保证蒜种正好落入导种筒内,完成补种。为验证系统整体性能,进行取补种试验。结果表明:针对不同提种速度,系统对漏取种检测的成功率均为100%,其中在0.12 m/s的提种速度下,经补种后金乡Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级蒜种播种成功率分别从90.13%、93.13%、95.88%提高至99.25%、99.75%、100%。研究结果为研制具有补种功能的勺链式大蒜播种机提供了理论依据及技术支撑。

马铃薯播种机机械式取种技术研究

马铃薯为我国重要的种植农作物,随着我国人口的增多,关于马铃薯的工业化种植,以及工业化种植中播种机的设计技术研究,引起了设计人员及技术研究人员的重视。本文针对马铃薯播种机机械式取种技术,进行简要的分析研究。

基于电驱动的智能播补一体化马铃薯播种机设计研究

马铃薯是我国重要的粮食和经济作物,在西南丘陵山区受限于地势条件,现有马铃薯播种机在作业时均不同程度的存在株距误差大、漏播及重播率高、土壤条件适应性差的问题。为此,设计了以AT89S51单片机为运算核心的播补薯一体机,主要由漏播监测、播补薯、株距控制模块组成。其中,漏播监测模块主要由红外线发生和接收装置组成,播补薯模块主要由步进电机驱动的取种勺根据系统命令执行指定作业,株距控制模块则通过设定的株距指令控制电机的转速及修正;同时,以步进电机作为动力取代了传统的地轮驱动以减小株距误差,步进电机驱动的单链取种勺集成播补薯功能于一体。试验表明:机具作业行走速度在0.6~1m/s时,补薯成功率为73%~81%,总播种成功率为97%~98%,播种株距误差为2.52%~4.83%,整体播种性能完全满足马铃薯播种农艺要求。

马铃薯播种机漏播监测与补种系统设计研究

针对现有马铃薯播种机存在的适应性差、株距变异大、漏播率及伤薯率高的问题,设计了以AT89S51为控制核心的马铃薯播种机漏播监测系统。系统由触发和红外监测模块组成,触发模块由小磁钢和霍尔传感器组成,当小磁钢靠近霍尔传感器时,系统就会触发启动由红外发射和接收模块组成的马铃薯漏播监测系统。系统安装在主播种勺链和补薯勺链监测点上,如果红外线监测系统发现主勺链和补薯勺链任意一个未有种薯时,便会立即驱动步进电机实现快速补薯。补薯机构由单行双链的勺链式取种机构组成,取种勺链分为主播种勺链和补薯勺链,主播种勺链用地轮驱动,补薯勺链用步进电机驱动,两个播种链共用一个下薯口,以保证播种的株距一致;当漏播监测系统监测主播种勺链没有种薯时,便立即驱动步进电机带动补薯勺链作业,实现精准补薯。试验结果表明:勺链的工作线速度在0.4~0.7m/s时,补薯成功率为85%~87%,总播种成功率为99%,提高了马铃薯播种机的作业性能,且此勺链式取种机构工作线速度较前人研究的勺链工作线速度有所提高。