超级稻育秧精密播种器内部流场的数值模拟

为分析超级稻育秧精密播种器吸种性能的影响因素,及精密播种部件内部气室流场的变化规律,利用FLUENT对气吸式滚筒内部气室三维流场进行了研究。模拟计算采用三维、可压、黏性、湍流模型和SIMPLE数值计算方法,通过计算发现,在气吸式滚筒有涡流产生;进入吸孔的气流,以一定的倾斜度与吸孔内壁产生碰撞;随着气体逐渐远离滚筒内壁,气体的碰撞和分离沿滚筒轴截面产生多个旋涡。研究结果表明:采用内部流场数值模拟可获得试验中难以得到的吸孔和气吸式滚筒内部流动规律,不同直径的吸孔对气流有着明显的影响,直径为1.5 mm吸孔的速度流线分布最好、吸种性能最佳。

基于机器视觉的超级稻秧盘育秧播种空穴检测技术

针对超级稻育秧播种量少,易出现空穴而影响产量的问题,对超级稻高速连续秧盘育秧播种的空穴进行了在线检测。在秧盘育秧流水线的播种和覆表土工序之间加入检测系统,CCD摄像机不断地拍摄穴盘图像,并建立与穴孔相对应的掩模图像,利用定时读取程序,读取缓存中的图像信息。通过图像处理和分析,有效地识别了穴盘空穴,将检测结果以电子表格的形式存储在穴盘空穴数据库中,以供人工补种,进一步降低了秧盘育秧空穴率,提高了超级稻精准育秧的成秧率。

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。

水稻精密播种器的研究现状与展望

随着水稻种植机械化程度的提高,必然要求育秧、种植的一条龙服务,否则机械化种植模式难以巩固。为此,总结了分别适合钵盘育秧和毯状苗育秧的水稻播种器,分析比较了其特点。针对超级稻育秧的特殊性,提出了一种新机构,并指出进一步研究的方向,为水稻精密播种器的研究提供参考依据。

窝眼气吸式超级稻播种装置的研制

窝眼气吸式超级稻播种装置主要由播种部件、机架、控制气阀和气泵等组成,具有结构简单、造价低、易于使用和维护的特点,适用于农业种植专业户或中小规模水稻育秧工厂超级稻穴盘育秧精密播种。为此,对窝眼气吸式超级稻播种装置进行研制。在播种部件的吸种板上设有与每个穴盘孔穴相对应的两个窝眼吸种孔,通过正交试验优选与特定种子相匹配的窝眼孔结构尺寸参数,能够满足不同品种超级稻育秧精密播种要求。该播种装置播种空穴率低于2%,每穴播种1～2粒合格率大于90%,纯工作小时生产率达130～140盘。

气动振动式匀种装置工作参数的优化及试验

为了提高杂交稻在低播种量时的播种性能,对水稻秧盘育秧精密播种机气动振动匀种装置进行了理论分析和试验研究。通过振动分析确定了振动匀种装置稳定均匀排种的条件。采用正交试验方法,研究了播种量分别为45g/盘、65g/盘和85g/盘时,气源排储比A、V-T振盘筛分板的梯形半差C和安装角β对播种合格率和空穴率的影响规律,得到3种播种量的最佳参数组合分别为气源排储比A为0.036/40,梯形半差C为5mm,安装角β分别为-4°、0°、+4°。最佳参数组合下的试验结果表明:播种量为45g/盘、65g/盘和85g/盘时的播种合格率分别为88.33%、90.83%和93.06%,空穴率分别为1.67%、0.56%和0%,播种性能能够满足超级杂交稻和杂交稻低播种量精密播种的技术要求。