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气吸式高速精密排种器设计与研究

主编:

出版社:中国农业出版社

ISBN:978-7-109-20215-3

出版时间:2015-04

关键词:精密播种机 研究

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    一般情况下排种器及播种机整机的各项性能指标均随作业速度的增加而下降,目前所谓的高速精密播种机所配备的各类型精密排种器基本上工作在其各项合格指标的低限上。

    这种情况一方面说明播种质量存在较大问题,同时也说明在该方面有较大的提升潜力和研究空间。

  • 前言

    现代农业机械化作业以“高速度、宽幅度、大马力”为重要特征,良好的高速作业性能是现代农业装备所应具有的基本能力。虽然近年来中国农业机械作业机组的作业速度较以往有了一定的提高,但目前总体情况是作业机具远...

  • 1 绪论

  • 1.1 研究的目的和意义

    播种是农业生产过程中具有决定性的环节。精密播种使作物植株分布均匀,通风透光性好,能充分利用土壤的营养面积和水分,苗期发育健壮,群体长势均衡,有利于扩大良种覆盖面积,达到提高产量的目的。玉米和大豆是中...

  • 1.2 气吸式精密播种机和排种器研究现状

  • 1.3 主要研究内容和方法

  • 1.4 小结

    本章详细介绍了本研究的目的和意义,阐述了国内外精密排种器发展现状与趋势,结合目的和意义确定本研究的内容和技术路线,为后续研究提供理论和指导依据。...

  • 2 气吸式精密排种器设计

    排种器的英文名称“seed-metering device”,含有定量、分配之意,排种器是种子群整体与植株个体之间的转换环节,其前端是混沌的不定量集合散粒体,不具有个体属性和农艺栽培所必需的播种属性,不能赖以出苗、成长并...

  • 2.1 总体结构设计

    气吸式排种器的总体结构如图2-1所示。气吸排种器主要由壳体、轴承、搅种轮、刮种器、排种盘、气室壳体和排种轴等组成。 图2-1 气吸式排种器总体结构...

  • 2.2 工作原理

    气吸式排种器的吸附部件主要由真空气室和排种盘等组成。排种器在工作时,种箱内的种子流入排种器储种室,排种盘的一侧为真空气室,真空室通过软管与风机相通,另一侧与储种室相接。风机工作时,使吸种室内形成一定...

  • 2.3 特征结构

  • 2.4 理论分析

  • 2.5 小结

    本章设计了一种双侧刮种气吸式高速精密排种器,分析种子在气流中的受力、气室真空度和吸附在排种盘上种子的动力学的基础理论。设计了壳体、排种盘、搅种轮、刮种器和气室等主要工作部件,分析了排种盘直径、吸孔直...

  • 3 排种器试验准备及试验装置

    精密排种器是决定精密播种作业质量的核心部件,其性能是播种机械优劣的关键,它的技术水平和性能直接影响播种机的播种质量。前面所设计的气吸式高速精密排种器对种子要求不严,不伤种,不需精选分级,排种性能好...

  • 3.1 试验因素选择与分析

    播种作业在机械化作业所有项目及环节中最为精细与复杂,而其作业质量又主要取决于播种机所配备排种器的工作性能。因此,排种器的试验研究过程中,能否在紧密结合播种作业规程的同时又针对各型排种器的自身特点...

  • 3.2 JPS-12计算机视觉排种器性能检测试验台

    近几年来,我国的播种机械有了迅速的发展,各种新型电子测试技术也得到了日益广泛的应用。播种机的核心部件排种器,在室内台架试验的优越性和迫切性已变得十分明显。在室内,应用排种器试验台可以不受田间各种条...

  • 3.3 数据处理与评价方法

    根据国家标准,GB/T 6973—2005单粒(精密)播种机试验方法(Testing methods of single seed precision drills),试验数据采集及处理程序如下。...

  • 3.4 评价标准

    根据中华人民共和国机械行业标准,JB/T51017—1999中耕作物精密播种机产品质量分等,JB/T10293—2001单粒(精密)播种机技术条件,排种器各项评价标准见表3-2、表3-3。 表3-2 株距评价标准 表3...

  • 3.5 小结

    本章分析了影响气吸式排种器作业质量的作业速度、排种盘直径、吸孔直径、吸孔数、气体压力(真空度)、倾斜角度、刮种器位置、排种轴转速和投种高度等试验因素,为后续章节的因素选择提供依据。介绍了JPS-12计算机视觉...

  • 4 玉米排种试验研究

    针对玉米高速播种作业质量差的问题,对所设计的气吸式排种器进行玉米排种优化试验研究,优化得到最佳的结构和作业参数。根据前人的研究成果和前期预试验,结合第3章的分析,选取了吸孔直径、刮种器位置、真空度、吸...

  • 4.1 多因素组合试验

  • 4.2 投种高度影响试验研究

  • 4.3 小结

    在JPS-12计算机视觉排种器性能检测试验台上,进行了玉米排种参数优化试验研究。试验采用五因素五水平二次正交旋转组合试验方法,选取了吸孔直径、刮种器位置、真空度、吸孔数和播种作业速度为影响因素,选取了播种...

  • 5 大豆排种试验研究

    根据前人的研究成果和前期预试验,结合第3章的分析,对排种质量影响的因素主要包括吸孔直径、真空度、吸孔数、作业速度、刮种器位置、前后和左右倾斜角,共计7个因素,如果直接采用全因素二次正交旋转组合试验方法,...

  • 5.1 因素筛选试验

    Plackett-Burman试验设计(以下简称PB)是一种以不完全平衡块为原理的试验设计,能够从众多变量中快速、有效的筛选出最为重要的一些因素,供进一步深入研究,并且具有数据处理简单、适用于多个因素等优点,被通常用...

  • 5.2 二次正交旋转组合试验

    试验采用四因素五水平二次正交旋转组合试验方法,结合响应曲面法对试验数据进行优化处理,选取了吸孔直径、真空度、吸孔数和作业速度为影响因素,分别由d2、p2、n2和v2表示,选取了合格指数、漏播指数、重播指数、变异...

  • 5.3 小结

    在JPS-12计算机视觉排种器性能检测试验台上,进行了大豆排种参数优化试验研究。首先采用Plackett-Burman设计方法,对吸孔直径、真空度、吸孔数、作业速度、刮种器位置、前后和左右倾斜角的重要性进行筛选,在90%可信...

  • 6 排种器风量研究和气力系统设计

    通过第4章和第5章的参数优化研究,得到了气吸式排种器播种玉米和大豆的最佳真空度范围,但气吸式播种机在选用或设计风机时,真空度和风量是两个必要的参数,在前人的研究成果中仅对真空度进行了研究,未对风量进...

  • 6.1 风量研究

  • 6.2 气力系统设计

    气力系统是气吸式播种机的关键部分,主要由主风管、排种器、支风管和风机组成。气力系统配置是否合理,关系到播种作业质量好坏。...

  • 6.3 小结

    利用JPS-12计算机视觉精密排种器性能检测试验台和风速仪,测定了排种器在真空度为3kPa、4kPa、5kPa和6kPa下的风量,给出了真空度和风量的特征曲线,在此基础上,设计了10行气吸式玉米播种机和18行气吸式大豆播种...

  • 7 研究成果与创新点

  • 7.1 研究成果

    在分析了国内外高速气吸式精密播种机发展现状和趋势的基础上,研制了一种双侧刮种气吸式高速精密排种器,采用二次正交旋转中心组合优化试验、Plackett-Burman试验设计和二次正交旋转中心组合优化试验相结合、单...

  • 7.2 创新点

    (1)研制了一种适合高速作业的气吸式精密排种器,开展了大豆和玉米排种试验研究,优化得到了结构和作业参数最佳组合,在作业速度为9~10km/h时,玉米排种合格指数大于95、漏播指数小于2.5、重播指数小于2.5和变异系...

  • 附录 t分布分位数t(n)表

    P{|t(n)|>t(n)}=α 气吸式高速精密排种器设计与研究 附表 附表(续)-1 P{|t(n)|>t(n)}=α 气吸式高速精密排种器设计与研究...

  • 参考文献

    陈进,李耀明.气吸振动式播种试验台内种子运动规律的研究[J].农业机械学报,2002,33(1):47-50.陈进.气吸式排种器吸孔气流场的有限元分析[J].农业机械学报,2007,38(9):59-62.陈立东,等.2QXP-1型气吸式排种器关...

  • 后记

    本研究是结合国家自然科学基金项目(KKGC201323038)及省级项目(KKSY201323025、KKSY201323067)开展的,并获得这些项目资助得以出版成书,为此不胜欣喜。通过本次研究,笔者从许多大师的论著中获益良多,这将为自己...