基于响应面法和CFD的轴流气吸式排种器优化设计

为提高轴流气吸式排种器型孔入口处的负压从而提升吸种效率,采用响应面法和CFD软件对排种器结构参数进行试验设计和数值模拟并进行回归分析,得到排种器结构最佳参数组合。使用中央复合设计(CCD)对排种器结构参数进行试验设计并建立15组试验模型,使用FLUENT软件对试验模型的型孔入口压力值进行数值计算,将所得数据集导入Design-Expert软件并通过响应面法进行预测和寻优,得到的最佳参数组合为:扇叶转速为2393 r/min,扇叶个数为11,型孔数为15,此时目标函数预测型孔进口处的负压为210.07 Pa。为验证响应面法目标函数预测值的准确性,进行数值模拟试验和台架试验。结果表明,数值模拟法和响应面法的目标函数值基本一致,而台架法与数值模拟法的误差为6.2%。

大豆播种机偏置双圆盘气吸式排种器

设计了一种大豆播种机偏置双圆盘气吸式排种器。通过分析偏置双圆盘气吸式排种器取种、排种作业原理,对其关键部件进行了设计、优化。以排种器播种吸盘转速、气流运动速度为试验因素,漏播率为试验指标分别进行单因素试验和二次通用旋转组合试验,运用Design-Expert软件得出回归曲面并建立数学模型,得出最佳因素组合为气流速度220 m/s、排种器播种吸盘转速100 r/min,此时漏播率为2.72%。

圆管锥面缝隙式小麦气吸播种机设计与试验

为了实现小麦精播技术,针对黄淮海北部小麦玉米一年两熟区,设计了圆管锥面缝隙式小麦气吸播种机,重点设计了圆管锥面缝隙式小麦气吸排种器。通过室内台架试验确定了当缝隙宽度为0.70 mm,锥面角度为90°,负压为4.0 kPa时,圆管锥面缝隙式小麦气吸排种器的吸附率为85.89%。通过台架对比试验得出缝隙表面有1.5倍种子长的锯齿形间距时,吸附率可提高到88.82%。通过计算得出排种器作业时所需负压,整机作业时,能使种子被成功吸附的负压范围为8.0~13.3 kPa,计算得所需风机功率应大于1.47 kW。通过田间试验得出,圆管锥面缝隙式播种机的播种均匀性变异系数平均值为31.20%,较传统排种器有显著提高。

设施育苗精准播种机的设计与试验

穴盘育苗播种机是设施农业生产中的主要技术装备,利用其可以达到机械化精准播种的要求,其播种的质量直接影响着育苗的质量。根据育苗生产的要求,应用气吸振动技术,设计了一种针式精量播种机,介绍了其结构特点以及工作原理,设计并确定了主要工作部件结构参数、气路以及控制系统。通过试验对影响播种的基本参数进行了研究,分析得出了最优生产条件。试验表明,该播种机单粒率可达到94.25%,而空穴率及重播率分别为1.85%和3.91%,能够较好地满足生产实际需要。

带式导种装置对排种均匀性影响的试验研究

针对免耕播种机在高位投种后,粒距变异系数较大的问题,设计一种带式导种装置,找出影响其导种性能的关键因素。根据有关排种性能指标的计算方法,得出各性能指标值。在JPS—12型计算机视觉排种试验台上,通过改变取种盘转速、负压室压力、拨片间距对其排种性能进行对比试验。试验得出:当取种盘转速为16r/min,负压室压力为2.5kPa,拨片间距为25mm时,粒距合格率为98.61%、漏播率为0.56%、重播率为1.10%,各项性能指标均达到国家精密播种的要求。

倒挂式圆管气吸玉米免耕精密播种机的研制

根据我国当前玉米播种机械的现状,为适应玉米播种精密化作业的要求,需要研制一种结构简单、成本低的新型气吸式精密播种机。为此,以垂直圆盘气吸式精密播种机为基础,介绍了一种圆管式玉米免耕精密播种机的结构、工作原理和主要创新特点。该机采用倒挂的圆管结构作为排种器,能有效解决传统圆盘式气吸排种器的缺点,具有质量小、结构简单、操作方便、经济性好及田间通过性好等优点,具有推广和理论价值。

育苗精量播种机研究现状及发展分析

育苗精量播种机是育苗机械化生产的关键设备,其播种效率高,可为水稻、蔬菜、花卉等小粒种子现代化和工厂化育苗提供可能。通过对国内外气力板式、针式、滚筒式精量播种机研究现状、产品特点、新型播种技术研究进展的介绍,分析我国育苗播种机在播种稳定性、气密性精准控制、机艺融合方面存在的问题,提出通过引进吸收、技术创新突破关键参数控制,加强机艺融合等途径,提高我国精量播种机作业稳定性、可靠性和自动化水平,为我国进一步研制、推广应用育苗精量播种机和精播流水线提供参考。

林木穴盘精密播种机的选型设计

穴盘精密播种机的种类及形式较多,当前发展的主流是气吸式播种。分析比较了各播种原理和形式的优缺点,结合林木穴盘育苗的应用,对林木穴盘精密播种机选型进行研究,对排种器的结构形式提出改进并给出结构设计方案。

气吸式三七育苗播种精密排种器设计与试验

针对机械式三七育苗播种排种器种子破损率高、需对种子进行预先分级处理等问题,基于负压吸种、毛刷滚清种、正压排种的工作原理设计了一种气吸滚筒式排种器。对充种阶段、清种阶段、携种阶段、投种阶段进行力学分析,研究排种器的主要结构参数,分析影响排种性能的主要因素;结合单因素试验,选取真空度、播种机作业速度、充种室种子质量为试验因素,以合格指数、漏播指数、重播指数为试验指标,进行了三因素五水平二次正交旋转试验,建立了试验指标与试验因素间的回归方程。借助Design-Expert 10.0软件,采用响应曲面法分析得出,影响充种性能的各因素主次顺序为:播种机作业速度、真空度、充种室种子质量。通过参数优化,得到最佳参数组合为:播种机作业速度0.18 m/s、真空度9.6 kPa、充种室种子质量1.2 kg,此时合格指数95.6%,重播指数0.4%,漏播指数4.0%,满足三七播种的农艺要求。

MaterMacc气吸式精密播种机使用及效果分析

MaterMacc气吸式精密播种机是意大利马克公司近几年重点推出的代表世界最新技术的播种机产品。该播种机可在已耕地和未耕地播种,适合于播种玉米、豆类、甜菜、花生、棉花、蓖麻等大粒作物;该播种机装有EASY-SET平行滑道系统,播种单体可在平行滑道上自由滑动,根据不同的播种产品可以让用户在几分钟之内利用定位杆,可快速调节行距。2012年,友谊农场第一管理区引进意大利马克公司生产的MaterMacc播种机10台。同时,结合当地农业生产情况,调查了该播种机在播种作业中的效果并对其进行了深入分析。

自动穴盘育苗精量播种机设计

穴盘育苗是现代设施农业的重要手段。针对目前已有的穴盘育苗播种机存在的效率低、劳动强度大等问题,设计了一种整盘气吸式自动穴盘育苗精量播种机,介绍了其结构特点及工作原理,设计并计算了其主要结构参数,并分别用油菜籽和茄子种子进行了机具性能试验。播种试验表明:该机工作性能稳定可靠,单籽率稳定在92%以上,且对种子无损伤,提高了播种效率,满足农艺上对穴盘育苗精量播种的技术要求。

气吸滚筒式烟草育苗播种机设计

根据烟草漂浮育苗盘播种农艺要求,设计了一种气吸滚筒式烟草育苗播种机,阐述了该机的结构和工作原理。分析包衣种子的结构特征和工作过程,对吸种、携种过程进行受力分析。首先对气吸滚筒式烟草育苗播种器的滚筒进行尺寸设计,然后介绍了播种机换气装置、中心轴、种箱、输送装置的设计;讨论风机和电机的选型;最后对关键零部件进行强度校核,达到设计目标要求,为播种机的后续研究提供思路。

气针式穴盘播种机播种装置的研究

介绍了气针式穴盘播种机播种装置的结构和工作原理,对播种装置的振动系统及吸种过程进行了分析与仿真。为提高播种精度和工作效率,振动机构中采用激振器使种子保持规律运动状态;设计一种多排气针式摆动排种机构,由连杆组合机构实现排种气针摆动,并实现不同穴距的种子播种。