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[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
顿国强 范芯蕊 杨永振 李海山 王晨帆 陈海涛 杜佳兴
2BZXJ系列插装式精量播种机配备的排种器在大豆的小区育种过程中,由于护种板结构较长导致出现严重的存种、混种现象,且排种初期存在一定的机具空行程;同时由于排种方向与播种机前进方向一致,导致种粒落地滚动弹跳落点位移较大,株距合格率低。针对上述问题,本研究设计一种改进型育种专用排种器,去掉护种板,增设清种刀以及导种凹槽用以解决存种、混种以及机具空行程的问题。通过建立投种位置的理想数学模型,同时结合排种盘实际结构,确定最佳排种位置以解决种粒落地滚动弹跳位移过大、株距合格率低的问题。利用离散元仿真软件EDEM进行仿真对比试验,模拟排种过程得出种子各阶段运动规律。仿真结果表明:改进型育种排种器投种更早、种粒落地平均位移减小至原平均位移的46%,位移均方差减小至1.95mm,平均位移波动更小,株距更稳定。田间试验结果显示,改进型育种排种盘内无残留种子,播种带提前;当播种机具作业速度为0.7m/s、排种器转速24r/min、株距为7cm时,粒距合格指数整体提高6.80%、重播指数减少3.40%、漏播指数减少3.41%,试验结果验证仿真结果的正确性。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
张涛 刘飞 赵满全 刘月琴 李凤丽 麻乾 张勇 周鹏
研究大豆排种过程的离散元仿真参数设置。对大豆种子的本征参数、大豆种子与排种器的接触参数进行标定;测定大豆种子长、宽、高三轴尺寸,自然休止角,千粒重和密度的本征物理参数,测定大豆种子与排种盘、搅种轮和有机玻璃接触的最大静摩擦因数、碰撞恢复系数。以平均误差值为评价指标,应用离散元软件正交试验仿真标定。结果表明,离散元仿真标定的参数设置为:大豆种子三轴尺寸的长、宽、高分别为6.884、6.833、6.292mm,密度为1 272.15kg/m3;大豆种子与排种盘、搅种轮和有机玻璃的最大静摩擦因数分别为0.449
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
薛忠 赵亮 王凤花 王槊 王刚 潘睿
为提高螺旋式排肥器对颗粒肥料的排肥稳定性与均匀性,采用离散元仿真软件EDEM对排肥器结构参数进行数值模拟并进行仿真试验,分析螺旋叶片直径、螺距和排肥轴转速对排肥器排肥性能的影响,获得排肥器工作参数与排肥量和排肥稳定性变异系数的回归数学模型。仿真试验结果表明:影响螺旋式排肥器排肥量的因素主次依次为排肥轴转速、螺距、螺旋叶片直径,排肥量最大为221.2 g/s,最小为54.76 g/s;影响排肥稳定性变异系数的因素主次依次为排肥轴转速、螺距、螺旋叶片直径,通过Design–Expert 8.0进行参数优化,确定排肥器最优参数组合,即螺旋叶片直径100 mm、螺距60 mm、排肥轴转速15 r/min,此时排肥稳定性变异系数达到最小值,为8.48%,排肥器排肥性能较为稳定均匀。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
赵烁 杨发展 刘鹏 李宝刚 李玉环 宋泉 颜世斌 李贤
【目的】设计抛物线型携种毛刷,为毛刷式大豆排种器携种机构的改进提供参考。【方法】根据传统毛刷式大豆排种器豆种携种过程中易掉落的现象,对豆种携种过程进行受力分析,明确豆种掉落的原因,通过理论分析确定影响抛物线型携种毛刷携种性能的关键参数。采用正交试验,以漏播指数和破损指数为评价指标,对排种盘转速、毛刷形变量和携种毛刷刷丝直径进行三因素三水平台架试验并建立回归模型。采用多目标变量优化方法,运用Design-Expert 13.0对回归模型进行优化求解以确定最佳结构参数组合,以优化圆整后的排种盘转速、毛刷形变量和携种毛刷刷丝直径进行台架试验验证。最后以漏播指数和破损指数为评价指标,与现有的传统毛刷式大豆排种器进行台架对比试验。【结果】影响毛刷式大豆排种器携种毛刷性能的主要参数为排种盘转速、毛刷形变量及刷丝直径,理论分析确定排种盘转速为25～35 r/min,毛刷形变量为5～11 mm,刷丝直径为0.2～0.6 mm。三因素三水平优化试验结果表明,排种盘转速为26.20 r/min、毛刷形变量为7.83 mm、携种毛刷刷丝直径为0.33 mm时,理论漏播指数为1.27%,破损指数为0.11%。利用最佳作业参数的圆整值(排种盘转速为26 r/min,毛刷形变量为8 mm,刷丝直径为0.3 mm)进行台架试验验证,其漏播指数为1.30%,破损指数为0.11%。台架对比试验结果表明,相较于具平齐携种毛刷的毛刷式排种器,在排种盘转速为25～35 r/min的条件下,具抛物线型携种毛刷的毛刷式排种器的漏播指数降低0.5%～2.1%,破损指数降低0.04%～0.10%。【结论】毛刷式大豆排种器抛物线型携种毛刷在排种盘转速为26 r/min、毛刷形变量为8 mm、刷丝直径为0.3 mm的条件下,可有效提高排种器的排种质量。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
王磊 廖宜涛 韦跃培 廖庆喜
针对谷子播种机械化程度不高,出苗后间苗用工量大的生产实际,提出利用气力式精量排种器,以实现种子精少量播种,并适度重播的目的。分析确定了谷子种子的物理机械特性参数,试验研究了型孔结构、负压、转速对排种器吸种和排种性能的影响。结果表明:排种盘型孔选用直孔或锥孔,均可实现适度重吸,孔径1.2 mm、锥度30°的锥孔的适度重吸效果最佳;当正压区压力值为200 Pa,负压区压力值为1 800 Pa,转速为20 r/min时,吸种稳定性变异系数小于5.47%;当正压区压力值为200 Pa,负压区压力值为2 200 Pa,转速为24 r/min时,种子合格穴数可达95.7,重穴数低于11,种子粒数变异系数为...
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
顿国强 于春玲 杨永振 陈海涛 纪文义 叶金
为通过优化外槽轮排肥器排肥舌结构,以提升其排肥均匀性,利用EDEM建立外槽轮排肥器的离散元仿真模型,对其排肥作业过程进行模拟仿真,通过肥料颗粒运动状态仿真结果验证肥料颗粒流动特性。应用虚拟试验方法,分析排肥舌倒角结构参数变化对肥料颗粒流动特性的影响。结果表明:排肥流量变异系数随着排肥舌倒角的增大而先减小后增大,两者间呈负抛物线型二次函数关系,且在排肥舌倒角弧长与单个凹槽弧长比值为0.85时,外槽轮排肥器排肥质量波动最小,排肥均匀性最佳。验证试验结果表明:配装最优结构排肥舌的外槽轮排肥器排肥流量变异系数最小,具有最佳的排肥均匀性,比传统平端排肥舌排肥流量均匀性提高了49.9%。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
杨锴 段宏兵 宋波涛 陈志鹏 余参参 黄翔 梅红成
排种器作为马铃薯机械化播种的关键部件,其目前仍存在重漏指数高、作业效率低、劳动强度大且适应性差等问题,针对以上问题,本研究设计了一种排种链呈三角形布置、取种勺为半杯勺式的新型马铃薯排种器。结合农艺要求和理论分析,对排种器的关键部件进行结构设计;搭建了试验台架,对排种器的排种性能进行试验,以主动轮转速、清种角度、杯勺大小为试验因素,排种性能为试验指标进行正交试验,分析相关因素对排种性能的影响,并得到合理的参数组合。结果表明,主动轮转速为37.5r/min,清种角度为-5°,杯勺选取大号杯勺时,排种器合格指数
关键词：
马铃薯 排种器 半杯勺 排种性能
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
李大鹏 刘飞 赵满全 岳瑶 张涛 林震
针对现有气力式排种器对谷子等小粒径种子难以实现精量播种问题,根据谷子形状等物理特性,通过优化排种器结构,设计一种舀勺-气吸组合式谷子精量排种器,研究排种器关键部件结构与参数对谷子精量排种性能的影响。应用JPS-12排种器性能检测试验台,以排种轴转速、舀种勺位置夹角和舀种勺圆心角为试验因素,以穴粒数合格指数、穴距合格指数、空穴指数及穴距变异系数为试验指标,进行三因素三水平正交试验,分析各试验因素对于性能指标影响的显著性。结果表明:排种器较优的工作参数为,舀种勺圆心角45°、舀种勺位置夹角-15°、排种轴转速10 r/min;优化定型后舀勺-气吸组合式谷子精量排种器综合性能试验指标为,穴粒数合格指数88.7%,穴距合格指数87.7%,空穴指数1.3%,穴距变异系数12.3%。该排种器作业性能满足小粒径作物精量播种和农艺要求。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
刘彩玲 宋建农 王清旭 王继承
针对我国现有水稻精量直播排种器对种子适应性差、伤种率高、排种速度低等问题,设计气吸辊式水稻精量直播排种器,并进行种子吸附条件分析,确定影响工作性能的参数;完成了参数的单因素试验和正交试验研究。结果表明:所设计的排种器能够满足水稻芽种的精量穴播和低伤芽率的要求;吸种针孔径与排种器吸种性能影响呈正相关趋势,吸种针孔径选择应大于0.60mm;影响排种器播种性能的因素主次顺序依次为吸种针孔径、吸种真空度、吸种辊转速,当吸种针孔径为1.55mm、吸种真空度为0.035MPa、吸种辊转速为50r/min时播种效果较好,吸种合格率为98%。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
韩丹丹 何彬 周毅 杨文钰 徐友 张黎骅
为提高排种器在小株距密植条件下的播种单粒性和均匀性，根据大豆-玉米带状复合种植模式的农艺要求，设计一种具有双重清种作用的小株距密植气吸式精量排种器。通过分析排种器工作原理及确定关键部件结构参数，以合格指数、重播指数和漏播指数为评价指标，以排种盘型孔数、外清种距离和内清种距离为试验因素进行三因素五水平正交试验，确定试验因素的主次顺序及最优水平；通过中心组合试验对试验因素及水平进行优化和验证。结果显示：排种盘型孔数和内外清种距离对排种性能均影响显著；玉米排种最优工作参数组合为型孔数35个、外清种距离6.2 mm、内清种距离1.6 mm；大豆排种最优工作参数组合为型孔数62个、外清种距离4.1 mm、内清种距离1.6 mm。对该参数组合下的排种性能进行试验验证，结果显示：玉米排种合格指数为95.40%，重播指数为1.50%，漏播指数为3.10%；大豆排种合格指数为97.78%，重播指数为0.32%，漏播指数为1.90%，与优化预测结果相吻合，且各项指标均满足播种需求。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
梅玉茹 谢方平 王修善 李旭 刘大为
针对番茄种子质量轻、形状不规则、粒径小，难以实现精量排种的问题，设计了一种气吸滚筒式排种器，主要由正压吹种装置、凸形滚筒、种箱、激振器等部件组成。排种器滚筒内负压产生的吸附力，吸附番茄种子随滚筒转动，至投种位置时在正压气吹的作用下完成排种。确定滚筒直径142 mm、长度345 mm，周向吸种孔数20个、轴向吸种孔数10个，孔距33.3 mm、孔径1.2 mm。以吸种负压、滚筒转速和振动频率为试验因素，单粒率、重播率和漏播率为性能评价指标，进行正交旋转组合试验，建立回归模型，采用多目标优化方法，得到排种器的最优工作参数为吸种负压530 Pa、滚筒转速5 r/min、振动频率68 Hz，此时排种器漏播率为3.7%，重播率为3.2%，单粒率为93.1%。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
何丽楠 赵明明 赵天才 郝向泽 张绪争 何瑞银
为满足苏北稻麦轮作区小麦条播、水稻旱穴直播的种植需求,解决外槽轮排种器播种不均匀、稻麦兼用性不良的问题,设计了一种稻麦兼用螺旋槽式排种器。该排种器主要工作部件为手轮、播量调节装置和排种轮,通过旋转手轮推动播量调节装置改变排种轮工作长度,进而控制排种轮槽大小,实现不同播量条件下的稻麦兼用。设计确定了排种器的螺旋角范围、排种轮槽的直径和高度、排种轮直径等关键结构参数,根据苏北地区稻麦种植的播量要求,划分了排种器的工作区段。为获得最佳螺旋角度,选取小麦开展试验,得到排种器最佳螺旋角为30°;最佳螺旋角条件下,以转速和工作长度为变量,开展水稻和小麦排种性能试验。结果表明:排种器播种小麦的最佳转速为34.93 r/min,最佳工作长度为1.28 cm;播种水稻的最佳转速为35 r/min,最佳工作长度为0.6 cm;构建了小麦排量预测模型,该模型决定系数R~2为0.987。对排种器播种宁麦13、苏麦11和水稻南粳46、苏秀867适用性进行验证,结果播种小麦的破碎率分别为0.24%和0.27%,变异系数分别为1.71%和1.66%,排种量与预测值间的偏差分别为7.14%和7.78%;播种水稻的合格指数分别为92.40%和91.73%,漏播指数分别为3.73%和4.26%,重播指数分别为3.87%和4.01%,变异系数分别为3.11%和3.84%。排种器对稻麦品种的适用性良好。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
梅玉茹 谢方平 王修善 李旭 刘大为
针对番茄种子质量轻、形状不规则、粒径小，难以实现精量排种的问题，设计了一种气吸滚筒式排种器，主要由正压吹种装置、凸形滚筒、种箱、激振器等部件组成。排种器滚筒内负压产生的吸附力，吸附番茄种子随滚筒转动，至投种位置时在正压气吹的作用下完成排种。确定滚筒直径142 mm、长度345 mm，周向吸种孔数20个、轴向吸种孔数10个，孔距33.3 mm、孔径1.2 mm。以吸种负压、滚筒转速和振动频率为试验因素，单粒率、重播率和漏播率为性能评价指标，进行正交旋转组合试验，建立回归模型，采用多目标优化方法，得到排种器的最优工作参数为吸种负压530 Pa、滚筒转速5 r/min、振动频率68 Hz，此时排种器漏播率为3.7%，重播率为3.2%，单粒率为93.1%。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
杨全军 杜俊 胡毅 骆双成 胡梦杰 梅志雄 夏俊芳
为解决现有排种器在高速作业下存在漏播率较大的问题,设计了一种双盘高速气力式芽种精量排种器。阐述了其基本结构和工作原理,以浸种催芽处理的黄华占常规稻作为研究对象,分析了种层高度对芽种漏充率的影响。利用ANSYS/Workbench仿真,对进气口角度进行两因素三水平试验,以充种区型孔压强、清种区型孔压强、携种区型孔压强为评价指标,进行方差分析,确定最佳进气口位置角度。研究结果表明:气室接口位置对负压区流场压强具有显著影响,进气口角度对负压区流场压强影响不显著。对现有单盘气力式精量排种器进行改进,分析了机组前进速度对排种器工作性能的影响,以合格率、漏播率、重播率、破损率为评价指标,进行了排种性能台架试验。试验结果表明:在满足精量播种的前提下,双盘结构排种器可将作业速度提高一倍,大大降低了漏播率;通过调节装置调节种层高度可一定程度上减小排种器漏充率,有利于改善充种环境,提高排种器的充种性能;当机组速度为1.8km·h-1时,吸室真空度为4.0kPa,排种器的排种性能最好,合格率为86.5%,漏播率6.3%,破损率0.35%。该研究可为气力式水稻精量排种器的设计与高速排种性能提供参考。
关键词：
高速 气力式 精量播种 水稻芽种 机械化
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
王栋科 杨松 张淑敏
为解决禾本科草种细长,千粒质量小,流动性差,易缠绕等造成的禾本科草种排种困难的问题,设计助推式间歇排种器。该排种器主要由种箱、种盒、护种轮、种刷、推种板、连杆和曲柄构成。工作时,通过曲柄转动,驱动推种板往复移动实现充种、清种、护种的排种过程。排种过程为主动排种,改变以往依靠种子自身重力和流动性实现被动排种的情况。根据排种器设计要求,确定影响工作性能的相关参数,并进行排种量稳定性试验。试验结果表明:排种器单次排种量为0.137 5g,满足禾本科草种排种量要求;试验过程中,排种器充种顺利,无草种堵塞和架空现象;排种器排种量稳定性变异系数为5.5,符合GB/T 25421—2010要求。
关键词：
排种器 禾本科牧草 机械设计
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