基于电机直驱的玉米勺轮排种器排种质量监测系统

针对非直驱式玉米勺轮排种器存在排种量、播种粒距监测精度低等问题,设计一种基于步进电机直驱的玉米勺轮排种器排种质量监测系统。该系统以STM32为核心,采用光电传感器对排种量进行检测,基于光电脉冲信号的相邻落种时间间隔实现对播种粒距的监测。台架试验结果表明:在3~8 km/h设定车速下,排种量监测准确率平均值为98.55%,标准差为1.4%;与分析相邻落种运动过程得到的播种粒距理论值相比,播种粒距监测误差绝对值的平均值为2.84 cm,标准差为3.66 cm,播种粒距监测合格指数大于97.1%,满足实际排种质量监测需求,可为玉米排种质量监测技术提供参考。

玉米勺轮式排种器的结构设计与仿真分析

为减少玉米勺轮式排种器的重播、漏播指数,增加排种器对玉米种子多样性的适应能力,在现有垂直勺轮排种器的基础上设计了一种新型种勺结构、二次充种及清种结构,并采用CATIA软件建立三维模型。以郑丹958玉米种子作为离散元颗粒模板,基于离散元法对改进玉米勺轮排种器的种室充种性能、种勺舀种性能、清种性能、递种及排种性能进行分析,并与现有勺轮排种器进行对比,结果表明改进的玉米勺轮排种器具有更好的适应能力,为玉米勺轮式排种器的结构设计及参数优化提供参考依据。

舵轮勺式组合穴播器的研究设计

针对精量播种的要求,设计了舵轮勺式组合穴播器。穴播器通过舵轮与勺轮的组合,缩短了种子向下的输送距离,提高了投种精度。入土成穴器采用动定两瓣结构,非打开状态常闭。入土成穴器达到一定深度在凸轮作用力下打开,将预先从导种轮中投下的种子播入土壤。

轮勺式半夏精密排种器设计与试验

针对半夏种子形状不规则、表皮易破损造成播种中充种困难、易伤种等问题,在测定半夏种子物料特性的基础上,设计一种轮勺式半夏精密排种器,分析了半夏种子在充种区和清种区的受力情况,阐述了轮勺式精密排种器的工作原理。通过离散元单因素仿真试验,对排种器的种勺数量、取种轮转速、种层高度以及种勺型孔半径进行分析,并以取种轮转速、种层高度和种勺型孔半径为试验因素,以合格指数、重充指数、漏充指数为试验指标,进行了二次回归正交旋转组合台架试验,建立3个指标的回归模型,并利用回归模型进行排种器的设计参数优化。试验结果表明:影响合格指数的主次顺序为取种轮转速、种层高度、种勺型孔半径;当种勺型孔半径为7.5 mm,取种轮转速为17.0~19.0 r/min、种层高度为123.0~133.0 mm,合格指数大于95.5%、漏充指数小于1.0%、重充指数小于3.5%,满足中药材半夏种植要求。

轮勺式大蒜单粒取种装置设计与试验

针对因大蒜颗粒大、形状不规则和表面粗糙而造成漏播及重播率高的问题,设计了一种轮勺式大蒜单粒取种装置,该装置主要由取种勺、取种轮、驱动电机、支架、种箱等组成。对取种区、输种区和排种区的大蒜分别进行了受力分析,阐述了轮勺式大蒜单粒取种装置的原理,通过离散元仿真软件对取种勺及取种轮的结构形状进行了对比优化,确定了取种勺及取种轮的最优结构,采用数理统计的方法确定了取种勺的尺寸区间。以取种勺的半径、长度和取种轮转速为试验因素,以漏充率和合格率为响应指标进行了正交回归试验,建立了漏充率和合格率的回归模型,对回归模型进行了参数优化。最优参数组合为取种勺半径16.30 mm、取种勺长度38.50 mm、取种轮转速10.0 r/min,在最优参数组合下进行了台架试验,得漏充率5.50%,合格率91.10%,与回归模型预测结果基本一致。

2BJ-3B型薏苡播种机设计与试验

针对贵州地区薏苡种植机械化水平低、山地作业为主的问题,设计开发了一种适合山地作业的轻型薏苡播种机,由机架、镇压驱动轮、仓转式排种器、开沟器及排肥组件组成。同时,设计改进了一款针对薏苡的勺轮排种器,通过台架试验确定了最佳转轴速度区间[15,17]及最佳传动比区间[3.49,3.95]。田间试验表明:整机播种合格率达到90%,平均株距60cm,株距变异系数4.48%,平均粒数12.07粒,粒数变异系数8.72%,平均作业效率0.32hm2/h,整机质量小且可用于其他同大粒种作物播种使用,对于推动贵州薏苡种植机械化具有重要意义。