双级振动式精密排种器虚拟样机设计与试验分析

针对双级振动式精密排种器的设计结构复杂、影响排种性能因素较多且研制时间较长的问题,为得到双级振动式精密排种器的最佳参数值,运用虚拟样机技术建立三维模型。依据设计参数研制实体样机并进行排种均匀性试验,将播种合格率作为目标值,找出样机主要工作参数对排种效果的影响规律。结果表明,对播种合格率影响最大的是输入气体压强,其次是排种盘面倾角,最后是振动方向角。最佳参数组合是输入压强为0.22MPa,排种盘面倾角为7°,振动方向角为35°。该结果为后续气动振盘工作参数的选择提供了依据。     

组合式排种器的设计与试验

针对传统机械式排种器工作时取种部件难以更换等问题,通过理论分析法确定排种器关键部件的结构参数,设计一种组合式的排种器.采用EDEM离散元软件,完成以排种器转速、型孔直径、型孔深度为影响因子的通用正交旋转组合试验,运用Design Expert 8.0.6软件对试验数据进行分析,得到各影响因子与排种性能指标之间的回归模型,同时基于回归模型进行目标参数优化,确定最佳组合参数.结果表明:当排种轮转速为40.38 r·min~(-1),型孔直径为9.94 mm,型孔深度为8.47 mm时,预测合格率为96.24%,在此基础上进行排种器台架试验,验证了仿真结果的准确性.     

2QXP-1型双条气吸式排种器分条性试验

为满足大豆“暗垄密”高产栽培技术而研制了高速单盘精密双条气吸式排种器,该机台架性能试验表明:在真空压力为0.004 MPa条件下,排种盘转速低于1.17 r.s-1时,内、外条单粒合格率均大于90.00%,漏播率和重播率低于10%,分条性显著且排种性能稳定,能够满足大豆双条高速精密播种的要求。应用该排种器进行大豆双条高速播种7~8 km.h-1条件下,排种性能符合精密播种要求。     

2QXP-1型气吸式排种器的初步试验

对2QXP-1型气吸式精密排种器构造、工作原理和工作性能影响参数进行了分析,应用正交试验的方法研究排种盘转速和真空室气压变化对排种性能的影响。试验表明：对排种性能影响的主次因素顺序为排种盘转速、真空室气压。     

基于稻种胚胎定向排列的排种器及参数优化

提出了超级稻种按胚胎部位定向排列播种的思想.利用稻种沿其长轴两个方向摩擦角不同的特性,设计了带有导向板的振动式排种器,实现稻种在振动板上有序排列,分析了稻种在排种过程中胚胎按序排列的机理.运用正交试验法研究了排种器各参数对排序效果的影响,得到各个参数的影响大小次序和一组优化的结构参数.当导向板与播种方向的夹角为35;°筛面角为21°;振幅为3.5 mm;振动方向角为10°;振动频率为3.5 Hz;导向板摩擦角顺行为57.1,°逆行为52.6°时,播种时稻种的定向排列比例为85%以上,振动板对超级稻种摩擦阻力矩的范围为1.89×10-7N.m相似文献   

2QXP-1型气吸式排种器关键参数优化问题

对2QXP-1型气吸式精密排种器工作性能影响参数进行了理论分析,应用二次正交旋转组合试验的方法研究排种盘转速和真空室气压变化对排种性能的影响,给出了排种盘转速、真空室真空度与性能指标之间的数学模型。     

小槽轮排种器半精量播种小麦的试验研究

利用排种试验台架对小槽轮排种器进行半精量播种的正交试验．以亩播量、条播均匀变异系数、断条率、种子破碎率作为试验指标，对试验数据进行整理分析，得到了该排种器结构参数的优化组合．结果表明；小槽轮排种器可以用于小麦的半精量播种．     

组合排种盘式精密排种器的研究

设计了一种组合排种盘式精密排种器 ,分析了充种过程中种子相对排种盘的运动轨迹 ,并依此进行了排种盘的型孔设计 .该排种器采用了由型孔盘、垫片和圆盘组成的组合式排种盘 ,型孔深度可调 ,对种子尺寸变化有较强的适应能力 .进入型孔中的多余的种子 ,依靠自身重力作用从型孔中自动流出 ,不需设置专门的清种机构 ,有效地解决了由此而产生的种子损伤 ,降低了排种破碎率     

基于Pro/E的重力压板式棉花精量穴播器的优化设计

采用重力压板式棉花精量穴播器的结构和原理,运用Pro/E虚拟设计方法 对该穴播器核心工作部件重力压板式取种器进行了三维数字化建模与动力学仿真,依据仿真分析结果,进一步优化了取种器重力压板的结构参数,较好地满足了该穴播器高速精量排种的技术要求.物理样机的台架试验表明工作速度＜1.2m/s时,穴播器单粒率＞93%,达到棉花精量穴播的技术要求;当工作速度＞1.4m/s时,穴播器多粒率增幅较大,排种性能明显下降.试验结果与运用Pro/E的优化设计结论 基本一致.     

智能化工况模拟与检测系统研究与开发

智能化工况模拟与检测系统研究开发,研究了智能化土壤-植物-机械工况模拟与检测技术,智能化种子精量播种模拟与检测技术、机械化乳品采集检测模拟与检测技术、农产品组分与缺陷在线检测技术,开发了智能化土壤植物机械工况模拟实验系统、喷药机械田间作业工况模拟装置、配方施肥变量控制模拟装置、智能化精量播种模拟系统、机械化乳品采集检测模拟系统、农产品组分和缺陷声光检测模拟系统等。突破了高性能先进装备共性和关键技术,为新技术发展提供平台,缩短新技术、新产品、新装备的研究开发成果转化为生产力的周期,为国内研发、中试、生产等关键环节提供专业化试验基地。全天候智能化土壤-植物-机械工况模拟实验系统,采用坑式直线型土槽及轨道进行农机具或部分整机的性能试验,实现了被测机具或整机的耕深、动力输出轴转速和牵引速度的自动控制,并能够对土壤坚实度、土壤含水率、动力输出轴转速和扭矩、牵引速度等10余项数据进行实时采集和处理。采用集成化设计,集土壤恢复系统、机具悬挂系统、测试系统及控制系统于一体,开发了六分力门架测力系统,创造性地采用了"智能化工况模拟试验"这一全新的试验模式,进行该试验台控制系统的软硬件设计,提高了试验效率,减轻了试验人员的劳动强度,缩短了试验及研究周期。全天候智能化精量播种模拟系统主要用于条播排种器和精密(单粒)排种器的排种性能试验,检测出排种器的各项性能指标,可在胶带速度为1.8~12 km/h情况下进行试验。模拟系统能自动控制排种器转轴的工作速度、胶带的运行速度及风机压力;计算机视觉系统实时监测排种器的工作过程,并利用图像检测技术自动精确测得排种器所排种子粒距、粒数等参数,从而计算处理国标试验要求的合格指数、重播指数和漏播指数等排种性能指标,以及播种精度指标(平均值、标准差、变异系数),并报表打印及输出频率直方图,可存储原始播种录像。机械化乳品采集检测模拟系统在国内首次研制成功挤奶系统脉动性能、挤奶量自动计量装置性能、真空设备性能在线检测与遥测、自动脱杯系统提升力测试等4种乳品采集性能模拟试验与检测技术装置与设备。农产品组分和缺陷声光检测模拟系统建立了适合西瓜内部品质无损检测的光源装置和光谱采集系统、西瓜声学特性检测试验台、基于声波信号衰减率的西瓜糖度检测方法。     

种群空间分布状态对排种器吸种性能的影响

建立了气吸振动式排种器充种过程中籽粒受力模型,采用标准k-ε湍流模型,运用CFD软件Fluent对籽粒在真实吸种气流场中的受力进行了计算.通过假设种群在振动种盘内呈正四面体空间分布,分析了种群层数n、压差Δp、籽粒间隙系数λ、吸种孔与籽粒直径比γ对籽粒受力的影响.结果表明:γ较小时,压差对籽粒受力的影响较小,γ较大时,籽粒受力的大小随压差的增加迅速增大;λ<1.25时,籽粒受力随λ的增加而迅速增大,λ>1.25时,增长趋势较为缓慢.结合离散元法模拟种盘内种子的运动规律,确定排种器的工作参数,并以油菜籽为对象,进行了排种器吸种性能试验.     

基于CCD摄像系统机械式精量排种器的动态特性分析

为建立精量排种器性能分析系统,本文运用高速摄像技术,通过对拍摄的动态图像的详细分析,提取运动种子的下落姿态和轨迹,确定了造成排种器漏播的部分因素以及合理的试验因素,得出其最优组合。实验结果表明：CCD摄像检测精度满足排种器使用的要求,因此,基于CCD摄像系统进行精量排种器性能研究是可行的,本研究具有实际的参考价值。     

内充式排种器主要设计参数的确定

本文通过对内充式排种器系统的分析和总结,提出了其主要设计参数的确定方法,为排种器的设计提供了理论依据。     

钳夹式棉种精量穴播器清种过程研究

以钳夹式棉种精量穴播器为研究对象,建立了基于高速摄像技术的排种性能检测系统.在理论分析和试验研究的基础上,通过提取清种过程动态图像中运动种子的下落姿态和轨迹,探明了清种过程种子的运动规律及其影响因素.试验结果表明影响穴播器清种性能的关键因素依次为穴播轮前进速度、清种板尺寸及形状.当行走速度为3.0 km/h,清种板长度为245 mm,形状为Ⅱ时,穴播器的排种性能最好,速度超过4 km/h时,合格率明显下降.     

2BYJ-12棉花育苗精密播种机的设计

育苗播种是设施农业生产的主要环节之一,为提高温室大棚棉花裸根育苗播种的效率,设计了一种基于棉花基质苗床的精密播种机。该机采用4kW的微耕机牵引作业,工作时微型开沟器开出种沟,排种器在镇压整形轮的带动下转动,当排种器转动到设定位置时,开启活门碰撞块打开存种室,将种子排出。镇压整形轮在畦面上滚动,将畦面整平、给种行盖土、对种行进行镇压。播种试验表明:当微耕机行走速度0.6m/s时,单粒籽率≥92%,双粒籽率≤5%,空穴率≤3%,播种效果良好,满足基质苗床精密播种的技术要求。     

气吸式排种器吸附性能参数优化与试验

气吸式排种器的吸附性能是决定分子技术自动化育种设备能否顺利排种的关键,文章利用ANSYS Workbench软件对影响吸附性能的吸嘴孔径、真空度、吸嘴锥角、种子与吸嘴距离等4个因素的敏感性和相互影响作用进行仿真优化分析,根据仿真结果改进吸嘴吸附性能,并在试验样机上以黄豆为吸附对象对结果进行验证。结果表明:吸嘴的吸附性能对种子与吸嘴的距离和吸嘴孔径两因素比较敏感,真空度、吸嘴倾角对吸附性能的影响次之;适当减小种子距吸嘴的距离,扩大吸孔半径,减小出口压强有利于提高吸嘴吸附性能。     

柱塞式棉花膜上精量穴播器的设计

为使精量穴播器的结构简单化,提高其作业的稳定性、精确性,降低其能耗,将柱塞的工作原理运用于传统的滚筒穴播器的取种、清种、排种等播种过程,研制了柱塞式棉花膜上精量穴播器。通过对柱塞式棉花膜上精量点播器的结构及工作过程的介绍,阐述了该穴播器各关键部件结构参数的设计依据及确定过程,台架试验的主要结果为：柱塞式棉花膜上精量穴播器在播种速度为3km/h时,单粒率达91%,空穴率仅为2%,表明该种穴播器满足棉花精量播种的要求。     

气力式精量排种器辅助夹持装置凸轮轮廓曲线的设计与仿真

针对气吸式排种器精播不规则的大籽粒作物种子时,种子与型孔间隙大、漏播率高的问题,为了提高排种器吸种和携种过程的稳定性,设计了一种凸轮导向辅助夹持装置。本文建立了辅助夹持装置夹持种子的力学模型,明确了凸轮轮廓轨迹是影响夹持力大小的关键因素,对凸轮轨迹进行合理设计;利用Matlab分析了等速、正弦、3-4-5次多项式、正弦修正等速、3-4-5次项修正等速这5种常用凸轮轮廓曲线运动规律,得到凸轮轮廓曲线为3-4-5次多项式时,其加速度变化值性能最优,利用解析法设计凸轮的轮廓曲线,确定了凸轮的最大行程为50 mm,并建立凸轮模型;运用ADAMS对凸轮进行模拟仿真,得出在转速为20 r/min时,3-4-5次项运行规律下活动夹种块的最小加速度为0.1m/s2,对种子造成的冲击力最小,为最优曲线,同时验证了理论分析的正确性。     

排种槽轮不等速转动对播量影响的研究 采用IBM—PC/XT微型计算机

本文以电动机作播种机试验台动力,排种槽轮以匀速转动,试验时间30秒为参照对象。利用IBM-PC/XT微型计算机,以人力(手摇)作为播种机试验台动力,排种槽轮转速变化,将试验采集的数据建立线性回归方程(y=27.6033 11.0953x),打印出图象曲线,并进行了方差分析。从分析试验、运算结果看:播种机小槽轮排种器调节口工作长度x是影响播种量的主要因素(SS占大多数),但其他影响(如转速等)也不能忽视,因剩余方差F检验显著。所以,实际使用播种机时,一方面要把田块整平,尽量保持排种槽轮匀速转动;另一方面要保持机组行驶速度稳定。从而研究了它们之间的影响规律,这样对研究、生产、改进和使用播种机都有重要的参考价值,特别是在使用方面有实用的指导意义。     

棉花精量穴播器晃动频幅与充种性能的关系

低空穴率、低双粒率、低种子损伤等是棉花精量播种中的关键指标,而棉种的起拱、相互占位则是造成空穴、双粒以及种子损伤的主要原因之一。为探讨棉花精量排种器的设计、优化的理论依据和方法,本文以一种型孔式棉花精量穴播器为研究对象,基于虚拟样机技术对棉种在该穴播器沿进给方向上的不同晃动频率和幅度下的运动过程进行了仿真分析,得出了棉花精量穴播器晃动频幅对充种性能的影响趋势,结果表明高频小幅晃动可以提高穴播器充种性能。