雄蜂初生重与排精量关系的研究

通过对正常雄蜂房培育出来的雄蜂初生重与排精量关系的研究表明：正常雄蜂房培养出的雄蜂初生重与排精量之间无显著关系，因此在人工育王生产上可以通过建造整齐的雄蜂脾来培养优质的雄蜂。

排精量多并非生育力强

刘伟和徐敏结婚已经有四、五个年头了,可仍然膝下空空.对此,徐敏一直以为原因在自己身上,因为她长得过于瘦小,而且经常大病不犯小病不断.相比之下,刘伟不仅长得壮实,而且有"过人"之处.那就是每次过性生活时,他排出的精液量很大,似乎"生育力"很强!

交错凸齿式宽苗带小麦精量排种器设计与试验

针对外槽轮式小麦宽苗带排种器排量不稳定和苗带内种子分布均匀性较差的问题,该研究设计了一种交错凸齿式宽苗带小麦精量排种器。通过连续充种分析和排量计算,确定凸齿高度和凸齿角度是影响排量一致性和排种均匀性的关键参数。应用离散元法对上述关键参数进行中心旋转组合仿真试验,结果表明,对排量一致性、排种均匀性影响显著性程度由大到小的因素分别依次为凸齿角、凸齿高、作业速度,且均具有交互影响。借助响应面分析,得出凸齿高5 mm、凸齿角75°时的排量一致性和排种均匀性较优,平均变异系数分别为2.27%和7.61%。对该参数组合排种器进行样机试制,并进行台架试验,台架试验结果表明,排种一致性和均匀性变异系数与仿真值误差均低于5%,说明仿真优化结果可靠、准确。田间对比试验结果表明,播量120、150和180 kg/hm~2时,交错凸齿式宽苗带小麦精量排种器的播量一致性、纵向播种均匀性和横向播种均匀性变异系数分别较外槽轮式排种器降低0.99、3.01和9.38个百分点,满足小麦宽苗带播种农艺要求。研究结果可为提高排种均匀性的小麦排种装置设计提供参考。

气力式高速精量排种器研究现状及展望

高速作业是当前精量播种技术的发展趋势,气力式精量排种器是实现高速作业的关键技术载体。分析限制气力式排种器作业速度提升的主要因素,提出高速充种技术、稳定清种技术、投种过程种子平稳运动控制技术、排种器平稳驱动技术四项关键技术。综述气力式精量排种器主要类别及特点,梳理国内外气力式排种器研发应用现状,针对提出的四项关键技术分析国内外研究现状,得出稳定充种、有效清种、平稳投种、排种器平稳驱动是有效提升高速作业播种合格率、降低变异系数、保证粒距均匀性的主要技术措施。结合我国的情况分析高速精量播种存在作业速度及效率低、电驱技术及质量监控技术不完善等问题,提出气力式高速精量排种器需要加大自主创新,未来向着高精度、高效率、智能化方向发展。

独立分充式大豆双排毛刷高速精量排种器设计与试验

为解决机械式大豆排种器高速播种质量差的问题,设计了一种独立分充式大豆双排毛刷高速精量排种器,采用双排种盘结构增加型孔数量,独立分充避免种群积压互扰,实现高速精量排种作业。通过理论分析,明确了充种、投种性能的影响因素,并确定了型孔与导流槽相关参数。以作业速度、型孔倾角、导流槽倾角为试验因素进行了正交试验,试验结果表明:在大豆株距为8cm、排种器作业速度为9km/h时,较优组合为型孔倾角54°、导流槽倾角39°,此时合格指数为95.5%,漏播指数为2.0%,株距变异系数为13.1%。对比试验结果表明:作业速度为8~12km/h时,独立分充式排种器合格指数比常规毛刷式排种器至少提升1.3个百分点,漏播指数至少减少0.8个百分点,株距变异系数至少减少2个百分点。窄行密植农艺适应性试验结果表明:在作业速度8~12km/h的条件下,独立分充式排种器合格指数达到90.1%,漏播指数不高于4.6%,株距变异系数不大于20.1%,窄行密植种植农艺适应性较高。

双轨道弹射式水稻精量直播排种器设计与试验

针对现有排种器存在投种不顺及大播量成穴性较差等问题,本文设计了一种双轨道弹射式水稻精量直播排种器。基于理论分析设计了关键部件,利用DEM-MBD耦合仿真技术得到了弹簧力参数及因素取值范围,明确了转速超过35 r/min后排种器的性能显著下降。以合格率、漏播率及重播率为性能评价指标开展台架正交试验,研究转速、调节深度及稻种球度对排种器工作性能的影响,建立排种性能评价指标的回归预测模型。试验结果表明:排种轮转速为23.06 r/min、型孔深度为8.99 mm、稻种球度为52.7%时,排种器合格率为88.58%、漏播率为4.43%、重播率为6.99%,排种器工作性能最佳。为验证排种器工作性能及优化后参数的准确性,开展了田间试验,试验结果与优化后结果保持一致,回归方程预测结果误差小于2%,验证了试验可行性及参数准确性,在最优参数下排种器穴径合格率为100%、平均穴径为3.62 cm、穴径变异系数为18.45%、平均穴距为22.98 cm、穴距变异系数为8.43%、平均穴粒数为11.08、穴粒数变异系数为17.56%。所设计的排种器具有较好的播种性能、较高的穴径合格率及较低的变异系数,表明该排种器具有良好的成穴性能。

双盘交错气压式玉米品字形密植高速精量排种器研究

针对目前玉米宽窄行品字形密植模式下精量排种器高速(10~16 km/h)作业时排种均匀性差且对品字形播种效果缺乏针对性评价指标的问题,设计了一种双腔双盘交错同步回转的气压式高速精量排种器,并提出了品字合格指数对排种效果进行评价。阐述了排种器基本结构与工作原理,运用理论分析与数值模拟的方法确定了排种盘的关键结构参数,建立了种子充种过程的力学模型,确定充种高度、作业速度、气腔正压是影响排种器性能的主要因素;以充种高度、作业速度、气腔正压作为试验因素,以品字合格指数、双行株距变异系数作为试验指标进行了三因素五水平中心组合试验,得到了排种器最优参数组合并对其进行了试验验证,选用“和育187”、“迪卡C2235”、“奥洋红A9”、“法尔利1439”4种类型的玉米种子进行了排种器适播试验。结果表明:排种器最优参数组合为:充种高度40.598 mm、气腔正压3.763 kPa、作业速度11.358 km/h,验证试验表明该参数组合品字合格指数为94%、双行株距变异系数为6.11%,与优化结果相符,可满足玉米宽窄行品字形密植模式的高速精量播种要求。

一器三行小青菜精量排种器设计与优化

为改善我国传统的单行和双行播种模式所面临的播种效率低下的问题,以“上海矮箕”小青菜种子为研究对象,设计一种新型的一器三行精量排种器,并对排种器的工作原理进行分析。通过相关数学理论计算出所设计排种器关键部件的相关参数。利用FLUENT软件对排种器内部气流场进行分析,确定最佳的吸孔数目。将负压、排种盘角速度以及吸孔锥角作为试验因素,以排种器进行排种时的合格率以及漏播率作为性能指标,开展CCD二次旋转正交组合试验。当负压为-2.16 kPa,排种盘角速度为29.43 r/min,吸孔锥角为61.51°时,内圈合格率为95.12%,漏播率为3.67%,中圈合格率为94.68%,漏播率为3.12%,外圈合格率为94.24%,漏播率为2.58%。进行台架试验和田间试验验证所得最佳组合参数的合理性。

气力式油菜精量排种器管路负压监测系统研究

针对油菜气力式精量排种器种子精准吸附过程中因配气管路负压实时监测困难且易导致排种性能下降问题,设计了一种基于虚拟仪器技术的油菜多行精量排种管路负压同步监测系统。以压力传感器为测量元件实时采集干、支管路负压,NI-9205型数采卡为数据采集模块,电动阀门对干路负压进行控制,在LabVIEW软件中进行压力转换和数据实时显示、分析、保存以及故障报警等。对管路负压监测系统精度进行了标定,结果表明:当种盘转速为20~60 r/min、阀门开度为18.3%~33.5%(干路静态负压1000~3000 Pa)时,监测系统监测值与风压计实测值相对偏差均不大于3.63%,负压稳定性变异系数不大于2.97%。台架试验结果表明,当种盘转速为20~60 r/min、阀门开度为18.3%~33.5%(1000~3000 Pa)时,具有锥柱锥列式配气机构短程配气系统负压损失率不大于18.99%,支路负压均匀性变异系数不大于2.3%,各行排量一致性变异系数不大于4.27%。田间试验结果表明,当播种作业种盘转速分别为23.1、34.2、44.5 r/min时,负压损失率均不大于18.75%,支路负压均匀性变异系数不大于2.95%,各行排量一致性变异系数不大于4.52%。该研究为解析气力式油菜精量排种器种子精准吸附及稳定运移机制与优化改进配气管路布局提供技术支撑。

离心腔盘挤出式油菜高速精量排肥器设计与试验

针对现有排肥装置无法满足油菜高速机直播排肥量范围且易卡顿拥堵,排肥稳定性差及肥料颗粒破碎严重的问题,该研究设计了一种离心腔盘挤出式油菜高速精量排肥器。根据高速直播作业农艺要求,结合肥料颗粒运动过程分析,确定了进肥口、离心腔盘、排肥口、动力系统等关键参数。利用离散元软件EDEM建立排肥过程仿真模型,明确了排肥器转速变化对离心腔盘转矩、肥料颗粒平均载荷、肥料破碎率的影响规律。分析结果表明,随着排肥器转速增加,离心腔盘转矩增加,腔盘内的肥料颗粒平均载荷逐渐减小,破碎率增加,破碎率不超过0.80%。排肥器性能试验表明,排肥器转速30~120 r/min(对应排量15.0~58.1 g/s),可满足最大施肥量为600 kg/hm^(2)时3.0~12.0 km/h的油菜高速机直播作业需求,排肥器各行排量一致性变异系数低于8.58%,同行排量稳定性变异系数低于6.45%,破碎率低于0.89%;正常田间作业0°~5°倾斜状态下各行排量一致性变异系数不超过8.72%。对比试验结果表明,相较螺旋扰动式排肥器,离心腔盘式排肥器适应高速作业,破碎率减少63.82%,高速大排量排肥时未出现卡肥堵塞等情况。田间试验表明,作业速度在4.1~10.1 km/h范围内,排肥器各行排量一致性变异系数不大于6.72%,同行排肥量稳定性变异系数不大于4.84%,实际排肥量相对误差小于4.54%。设计的排肥器排量范围广,排肥顺畅稳定,破碎率低,满足油菜高速直播精量排肥需求。

红萝卜侧面悬置排种勺式精量排种器设计与试验

为解决传统机械式蔬菜排种器无法实现精量播种及存在伤种的问题,设计了一种红萝卜侧面悬置排种勺式精量排种器。采用排种盘侧面悬置的排种勺完成种子的充种、清种、投种,实现了非接触式作业过程,理论分析了种子进入及脱离种勺的运动过程,并阐明其不伤种的基本原理,确定了排种盘、排种勺以及排种管的基本结构参数,采用EDEM离散元仿真软件模拟了不同排种勺结构尺寸下的工作过程,以排种勺型孔直径、深度及放样曲面圆角比为试验因素,以单粒率、多粒率、空粒率为试验指标,采用三因素五水平二次通用旋转组合设计进行仿真试验,确定排种勺最优结构参数为:型孔直径5 mm,深度4.3 mm,放样曲面圆角比0.12,基于此参数进行离散元仿真试验,通过自制排种器试验台进行台架试验以及将排种器安装到播种机上进行田间试验,仿真试验结果为单粒率93%、多粒率4%、空粒率3%,台架试验结果为合格指数平均值92.2%、重播指数平均值4.6%、漏播指数平均值3.2%,相对误差分别为0.86%、15%、6.67%,田间试验结果为:合格指数90.5%、重播指数6.9%、漏播指数2.6%,证明此排种器精量播种性能良好。同时与毛刷窝眼轮式排种器进行损伤率对比试验,损伤率分别为0.43%、1.27%,相对误差为66.14%,表明种子损伤明显降低。

玉米种子分级处理对气力式精量排种器播种效果的影响

该研究的宗旨是考察玉米种子分级处理对气力式精量排种器播种效果的影响。将玉米种子按形状和大小分为4级,分别用气吹式和气吸式2种精量排种器进行试验,以考察种子分级对合格、重播、漏播等播种指标的影响。试验表明:气吹式排种器对玉米种子形状和大小变异的适应性较强;对于气吹式排种器而言,在满足播种指标要求前提下,种子分级对其播种合格指数、重播指数影响显著,对其漏播指数和变异系数影响不显著,圆形种子合格率为96%,扁平种子合格率为87.4%,优势明显;而对气吸式排种器而言,分级后对各项质量指标的影响不显著,且出现较多播种不合格情况,说明即使进行种子分级也未能明显改进其播种性能。试验条件下,气吹式精量排种器的播种质量指标优于气吸式精量排种器。

指夹式精量玉米排种器改进设计与试验

为满足精密播种作业要求,采用夹持充种、振动清种及柔性导种等方式,对指夹式精量玉米排种器进行了改进设计。通过对其工作原理的分析,对关键部件取种指夹、振动区及零速导种带的结构参数进行了优化。为提高排种器作业性能,得出其最佳工作参数,以工作转速和弹簧丝径为试验因素,粒距合格指数、重播指数和漏播指数为试验指标进行二次正交旋转组合设计试验,运用Design-Expert 6.0.10软件进行试验数据处理,建立因素与指标之间数学模型以进一步优化。试验结果表明,弹簧丝径为0.77 mm,排种器转速小于19.2 r/min时,合格指数为86.90%,重播指数为9.62%,漏播指数为3.51%,合格指数比改进前提高13.5%,破损率为0.4%。在此基础上进行排种适应性试验,结果表明指夹式精量玉米排种器对大扁马齿型籽粒具有良好的适应性,满足精密播种农艺要求。

油菜小麦兼用型气力式精量排种器

长江流域油菜与小麦播种期相邻,为提高播种机具的利用率,设计了一种油菜小麦兼用型气力式精量排种器,提出了一种小麦排种盘内表面嵌入导种条以提高充种率的新型结构。确定了该排种器的工作原理及其主要结构与性能参数,试验研究了排种性能指标与排种盘转速、吸种区负压、投种区正压的关系。试验结果表明:该排种器能满足油菜和小麦兼用排种的功能;在小麦排种盘内表面嵌入导种条可使平均合格指数相对提高27.31%,平均漏播指数相对降低25.86%;当排种器转速、吸种区负压、投种区正压分别为18 r/min、-2 200 Pa、400 Pa时,油菜精量播种合格指数为90.02%,漏播指数为2.59%;当排种器转速、吸种区负压分别为15 r/min、-2 300 Pa时,小麦精量播种合格指数为90.62%,漏播指数为2.96%。田间试验表明:该排种器播种精度高,可满足油菜和小麦种植农艺要求。

双列交错勺带式马铃薯精量排种器优化设计与试验

为提高马铃薯机械式排种器作业质量,满足精密播种要求,改进设计了双列交错勺带式马铃薯精量排种器,阐述分析了排种器总体结构及工作原理,优化了双勺交错排种总成、主动驱动总成和振动清种装置结构参数。为研究排种器最佳工作参数,以工作转速和振动幅度为试验因素,株间合格指数、重播指数和漏播指数为试验指标,进行了多因素二次正交旋转组合设计试验,建立了排种性能指标与试验参数间数学模型,运用Design-Expert6.0.10软件对试验结果进行处理分析,对回归模型进行优化验证。试验结果表明,当排种器工作转速为31.5 r/min,振动幅度为11.7 mm时,排种作业性能最优,其合格指数为89.92%,提高了19.9%,重播指数为5.12%,漏播指数为4.96%。田间适应性播种试验表明,排种器对不同尺寸类型马铃薯品种均具有良好的适应性。

气压组合孔式玉米精量排种器设计与试验

该文将排种器型孔和种子搅拌装置相融合,取消了传统气力式排种器复杂的种子搅拌装置,设计了1种气压组合孔式玉米精量排种器。阐述了正压气流与导槽相结合来提高排种器充种性能的原理,计算确定了其主要结构参数。以重播指数、漏播指数及粒距合格指数为指标,对其分别进行了台架试验和田间试验。结果表明,该排种器漏播指数、重播指数、合格指数等指标明显优于气吸式排种器,且田间工作性能稳定。

气吸与机械辅助附种结合式玉米精量排种器

针对气吸式排种器播种玉米时漏播率较高、地头漏播严重等问题,设计了一种采用机械托种盘辅助附种的气吸式玉米精量排种器,利用托种盘窝眼对种子的托附和夹持作用,实现对气吸式排种盘的辅助附种。分析并确定了排种器工作区域和托种盘主要结构等关键参数。试验结果表明:在前进速度6～12 km/h时,该排种器的粒距合格指数A≥91.40%、重播指数D≤3.82%、漏播指数M≤4.78%、合格粒距变异系数C≤18.37%,具有良好的排种效果。在10 km/h作业速度下,该排种器(真空室相对压力-3 kPa)的各项性能指标均明显优于常规气吸式排种器(真空室相对压力-4 kPa),其中漏播指数比后者相对降低了29%。

指夹式玉米精量排种器导种投送运移机理分析与试验

为研究指夹式玉米精量排种器籽粒投送运移规律,提高排种器导种性能,建立了导种投送过程的运动学和动力学模型,分析了各因素对运移稳定性及投送落种轨迹的影响。采用多因素二次通用旋转组合试验研究了工作转速和倾斜角对排种均匀稳定性的影响,运用Design-Expert 6.0.10软件对试验数据进行优化分析得到其最佳工作条件。在此基础上,运用镜面反射成像原理,搭建了排种轨迹测定试验台,结合高速摄像与图像目标追踪技术对落种籽粒轨迹运移规律进行了研究。试验结果表明,在工作转速为15~45 r/min、倾斜角为0°工况下,籽粒正面轨迹及侧面轨迹的水平位移随工作转速增加而增加,株距变异系数随工作转速增加而降低;当工作转速大于35 r/min时,籽粒轨迹及落点位置分布逐渐离散,株距变异系数明显增加,其正面水平位移稳定在12.9~14.3 mm内,侧面水平位移稳定在3.7~4.8 mm内,平均株距变异系数为15.13%。在工作转速为30 r/min、倾斜角为-12°~12°工况下,轨迹投种角随倾斜角的增加而减小,其整体角度稳定在66.4°~79.6°内。该研究为优化设计指夹式玉米精量排种器关键部件及配套导种管提供了参考。

内充气吹式玉米精量排种器设计与试验

针对内充机械气力组合式排种器工作压强范围窄,排种器在工作压强范围外工作时,合格指数低的问题,该文基于气吹式排种器气流清种及气压式排种器种子压附原理,设计了一种内充气吹式排种器,对清种-压种组合式气嘴的倾角和安装位置进行设计计算。对清种气嘴的截面倾角进行流体仿真分析,并对不同类型的玉米种子在不同工作压强下进行了排种器台架试验。结果表明:不同类型种子的合格指数呈现出大扁种子>小扁种子>小圆种子>大圆种子的规律;工作压强为4.5和5.0 k Pa时,大扁种子和小扁种子的合格指数均达95%以上,该排种器适用于扁型种子的播种。

油菜精量排种器种子流传感装置设计与试验

针对油菜精量播种过程中缺乏小粒径种子流传感而导致播量监测困难的问题,设计了一种油菜精量排种器种子流传感装置。运用高速摄影技术及碰撞动力学模型,记录并分析油菜种子与聚偏氟乙烯压电薄膜的碰撞轨迹,为传感装置的导管、压电薄膜倾角、出种口位置等关键结构参数提供依据。基于油菜种子与压电薄膜的碰撞信号特征分析,设计了沉槽基板-压电薄膜感应结构,将碰撞信号的衰减时间从9缩短至1 ms,提高了对高频种子流检测的时间分辨率,同时能够有效抵抗机械振动带来的干扰影响。对微弱碰撞信号进行放大、半波整流、电压比较、单稳态触发转化为单脉冲信号,通过单片机定时计数采集处理,实现油菜种子流排种频率与排种总量的实时检测,并利用无线收发模块定时发送给监测显示终端,实现播量数据的实时显示与保存。油菜精量排种器台架及数粒仪高频排种试验表明:在排种频率8.1~32.9 Hz范围内,检测准确率不低于99.5%。田间播种试验表明传感装置能够实时检测精量排种器的排种频率与排种总量,在无排种时计数为零,正常播种状态时检测准确率不低于99.1%,机械振动及粉尘对传感装置没有影响。该传感装置为油菜精量播种过程播量监测、漏播检测以及补种提供有效支撑。