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。

旋转式蒜瓣单粒定向取种器的研究设计

在对蒜瓣外形特征进行测量并统计研究等基础上,设计了旋转式蒜瓣单粒定向取种器的关键部件-仿生种穴排种盘的结构形式。并对排种盘进行了试验研究,确定了适应大蒜蒜瓣单粒精确取种及低损伤率的旋转式蒜瓣单粒定向取种器的参数和结构型式。

穴播机分种、取种器的研究与改进

本文分别对盒式分种取种器、内侧充种式排种器、夹持自锁式取种器、勺匙式取种器工作过程进行了分析研究,对影响各种分种、取种装置性能的关键因素进行了分析,得出提高各种分种、取种装置性能的条件和最优参数组合。

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。

强制夹持式玉米精量排种器的设计

新疆玉米种植采用地膜覆盖,膜下滴灌,膜上点播的栽培技术,针对玉米膜上精量点播的技术要求,根据强制夹持原理,提出一种新型的机械强制夹持玉米精量排种的方法,通过对3种玉米种子的物理力学特性进行测定,以及对取种、投种过程进行深入的理论分析,建立数学模型,为排种器的结构设计提供依据。在JPS-12计算机视觉技术排种器试验台上对试制排种器进行台架试验,验证了强制夹持式排种器在对玉米形状为小圆、小扁具有良好的适应性,当工作速度3.5km/h时,单粒率>85%,满足玉米精量播种要求。

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。

鸭嘴式机械精量穴播器取种带夹紧工装的设计研究

穴播器是播种机的核心部件,在精量半精量播种时起到重要作用。文章针对穴播器取种带传统安装时无专业模具的问题,根据工件的结构特点及装配工艺,设计了一种用于鸭嘴式机械精量穴播器取种带夹紧工装。该工装能够一次装夹,适用于不同穴数穴播器取种带,实现柔性装夹。该工装大大提高了装配效率和装配精度,降低了劳动强度。

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。

基于EDEM的双腔式棉花精量排种器排种性能仿真研究

以双腔式棉花排种器为研究对象,通过利用离散元仿真分析软件EDEM对排种器的工作过程进行仿真分析,确定了对取种器取种性能产生较大影响的因素为V型槽角度、进种口直径和后腔上部长度,利用虚拟仿真试验确定最优的取种器结构尺寸参数组合,仿真试验结果表明最佳结构参数为:取种器前腔长度11 mm、前腔宽度10.5 mm、前腔高度15 mm,V型槽长度35 mm、V型槽高度设计为7 mm、V型槽的角度为60°。取种器后腔进种孔直径6 mm、取种器后腔上部长度为7.5 mm、投种口长度14 mm。最后通过台架试验与仿真试验进行对比,确定了通过EDEM的仿真研究能够为排种器的设计制造提供参考。

基于EDEM的滚筒式穴播器排种性能仿真与试验

为探究花生种子外形尺寸、穴播器工作转速及取种器结构参数对滚筒式穴播器排种性能的影响,将花生种子按外形尺寸分为3级,利用离散元分析软件EDEM建立穴播器和种子的仿真模型,模拟不同等级花生种子在不同转速、不同结构参数取种器下排种器的排种性能。仿真结果表明:随着工作转速的增加,穴播器对各级花生的合格指数均呈下降趋势,当工作转速大于40 r/min时,合格指数下降明显;当工作转速额定,侧孔和容腔的尺寸分别为40 mm和30 mm时,对大粒种子的排种性能最优,合格指数为91.37%;侧孔和容腔的尺寸分别为32 mm和25 mm时,对中粒种子的排种性能最优,合格指数为93.07%;侧孔和容腔的尺寸分别为28 mm和20 mm时,对小粒种子的排种性能最优,合格指数为93.02%,可见,种子与取种器的适配性影响排种性能。田间试验表明,在穴播器工作转速40 r/min、取种器侧孔长度32 mm,容腔长度25 mm条件下滚筒式穴播器对各级花生种子的排种性能与仿真变化规律一致,离散元分析方法应用于滚筒式花生穴播器上是可行的,本研究为穴播器的优化设计提供理论依据。

机械式棉花精量穴播器的设计与试验

针对机械式棉花精量穴播器工作过程中的起拱问题,基于现有的型孔式穴播器,设计了一种新型取种器。该取种器利用排队充种思想,由左右两个平行腔体组成,工作过程包括充种、刮种和侧充。台架试验表明：对于新型取种器,当穴播器的线速度在3.5~4.0 km/h时排种质量良好,穴播器各项性能指标均达到了新疆地区棉花膜上精量穴播的技术要求。

新型指夹式膜上精量点播器结构参数的设计研究

介绍了指夹式膜上精量点播器的总体设计、结构组成、工作过程及主要参数的选择依据。该点播器将传统的鸭嘴式滚筒穴播器与弹性指夹式取种器进行了优化组合,经台架试验测定,基本能够满足棉花膜上精量点播的农艺要求。

新型指夹式膜上精量点播器的研究

介绍了指夹式膜上精量点播器的性能指标、结构、工作过程及其主要参数的选择确定。该点播器将传统的鸭嘴式滚筒穴播器与独创的弹性指夹式取种器进行了优化组合,台架试验测定表明,能满足棉花膜上精量点播的农艺要求。

压板夹持式精量穴播器的结构设计与试验

本研究针对夹持式穴播器结构设计中的缺陷,设计了压板夹持式棉花膜上精量穴播器,介绍了该穴播器结构及原理,设计了主要部件的结构参数,理论分析了取种器主动夹持件动压板的取种、投种工作过程,建立其动力学模型,得出该穴播器取种和投种开始角与取种器动压板质量无关,与其回转半径和工作速度有关的结论。田间性能试验表明:当工作速度为3.0～4.0 km/h时,穴播器各项性能指标均达到了新疆地区棉花膜上精量穴播的技术要求。

压板夹持式精量穴播器的设计与试验

本文针对夹持式穴播器结构设计中的缺陷,设计了压板夹持式棉花膜上精量穴播器,介绍了该穴播器结构及原理,计算了主要部件的结构参数,理论分析了取种器主动夹持件动压板的取种、投种工作过程,建立其力学模型,得出该穴播器取种和投种开始角与取种器动压板质量无关,与其回转半径和工作速度有关的结论。田间性能试验表明:当工作速度为3.0～4.0km/h时,穴播器各项性能指标均达到了新疆地区棉花膜上精量穴播的技术要求。

前后双腔式高速精量穴播器的设计与试验

为解决新疆地区现有的机械式棉花穴播器高速播种过程中播种精度不高等问题,在原有的型孔式穴播器的基础上,设计了一种全新的前后双腔穴播器。该穴播器的主要零部件为取种器,由前后两部分腔体组成,利用两次充种的原理,达到高速精量播种。同时,对前后双腔取种器的结构参数进行设计,并对其工作原理进行了分析。以穴播器的单粒率为精量排种性能评价指标,在JPS-12排种器试验台上进行正交试验,结果表明:当前腔宽度12 mm、V型槽宽度7 mm、后腔长度7 mm时,穴播器在高速状态下排种效果最好;设计的前后双腔穴播器在60 r/min(7.1 km/h)时单粒率依然在94%以上,完全能够满足新疆地区高速状态下的棉花精量播种要求。

24穴棉花精量穴播器的设计与研究

针对目前新疆机械式棉花穴播器少播、卡种及播种精度不高等问题,设计了一种新型穴播器取种装置,介绍了其结构特点及工作原理,利用Solid Works三维建模软件构建了虚拟装置,根据工作原理分析了该穴播器种子在充种腔进入取种器的速度v,为进一步研究机械式精量穴播器提供一定的理论基础。

膜上点播技术在酱用番茄上的应用

2007年我团进行了番茄半精量膜上点播技术，取得了较好效果。 具体操作：采用3膜6行播种机，重新设计了取种器，将原来的三角形喇叭口式取种器，改为圆柱形直筒式取种器。这一改进使每穴种子粒数控制在5～12粒，平均每穴8粒，播量80-100g／667m^2，同时空穴率控制在2％以内，种、