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农业机械学报第51卷第12期2020年12月doi：10.6041/j.issn.1000-1298.2020.12.008三叶式自动清换种大豆育种气吸排种器设计与试验陈海涛王洪飞王业成史乃煜魏志鹏窦玉宽(东北农业大学工程学院，哈尔滨150030)摘要：为了提高大豆育种试验中小区播种环节的机械化、自动化水平和播种精确度，针对大豆小区育种播种机清换种技术难题，设计了一种三叶式自动清换种大豆育种气吸排种器。
以电机为动力源,驱动三叶式辅助充种清换种机构与齿轮式排种盘协同工作，完成相邻小区之间的不停机快速清种、换种和充种。
阐述了排种器基本结构与工作原理，结合育种试验的要求，运用TRIZ理论空间分离原理，对关键部件进行理论分析，并确定了结构参数。
对三叶式辅助充种清换种机构进行EDEM虚拟仿真，分析了辅助充种过程,确定了达到最佳辅助充种效果时的叶片倾角。
根据小区育种农艺要求，以作业速度、真空度、清换种时间为试验因素，以合格指数、重播指数、漏播指数、清换种距离为试验指标，进行了三因素五水平二次正交旋转中心组合试验,结果表明：最佳工作参数组合为作业速度5.3km/h、真空度4.6kPa、清换种时间0.3s,此时排种器合格指数95.29%、重播指数3.29%、漏播指数1.42%、清换种距离554.6mm,满足大豆育种试验的播种要求。
小”关键词：大豆；育种；辅助充种；气吸式；排种器中图分类号：S223.2文献标识码：A文章编号：1000-1298(2020)12-0075-11OSID：券Design and Experiment of Three-leaf Type Air-suction Seed Meter withAutomatic Clear and Replace Seeds Features for Soybean Plot TestCHEN Haitao WANG Hongfei WANG Yecheng SHI Naiyu WEI Zhipeng DOU Yukuan(College of Engineering,Northeast Agricultural University,Harbin150030,China) Abstract:In order to improve the mechanization and automation level and accuracy of the soybean plot test，aiming at the bottleneck problem of soybean plot seeder cleaning and replacing technology，a kind of three-leaf type air-suction seed meter with automatic clear and replace seeds features for soybean plot test was designed.The motor was used as the power source to drive the gear seed plate and the three-leaf auxiliary seed filling and cleaning and replacing mechanism to quickly complete the non-stop seed cleaning，seed replacing and seed filling between neighboring plot.The basic structure and working principle of the seed meter were described，and key components were theoretically analyzed to determine the structural parameters based on the requirements of the breeding bined with the requirements of breeding test，the structural parameters were determined through theoretical analysis of key components with the spatial analysis principle of TRIZ theory.The EDEM virtual simulation of the three-leaf auxiliary seed filling and cleaning and replacing mechanism was performed to analyze the auxiliary seed filling process and determine the blade inclination angle of the best auxiliary seed filling effect.According to the agronomic requirements of community breeding，a three-factor five-level quadratic orthogonal rotation center combination test was carried out，and the working speed，vacuum degree，and cleaning and replacing seed time were taken as test factors，and the eligibility index，replay index，missed index，and cleaning and replacing distance were selected as the test indicators.The result showed that when the optimal parameter combination was as follows:working speed was 5.3km/h,vacuum degree was4.6kPa，and cleaning and replacing seed time was0.3s，the eligibility index was95.29%，replayindex was3.29%，missed index was1.42%，and the cleaning and replacing distance was554.6mm，which met the sowing requirements of soybean plot test.Key words:soybean；breeding；auxiliary seed filling；air suction；seed meter收稿日期：20200205修回日期：20200304基金项目：现代农业产业技术体系建设专项资金项目(GARS04)和国家重点研发计划项目(2018YFD0201004)作者简介：陈海涛(1962—)，男，教授，博士，主要从事农业机械装备及生物质材料研究，E-mail：htchen@76农业机械学报2020年0引言大豆育种试验是获得优质新品种的先决条件,对大豆品种改良、良种繁育具有重要意义，通过小区试验选育出优质高产的大豆品种，是保证粮食安全的重要途径［1-2］o播种过程是小区育种试验的重要环节之一,排种器是播种机的核心部件，其排种性能直接影响品种繁育试验结果的准确性与科学性⑶。
气力式花生精量排种器关键技术研究气力式花生精量排种器关键技术研究随着现代农业技术的不断进步，农业机械在农业生产中扮演着重要角色。
而花生作为重要的粮油作物之一，在全球范围内得到了广泛种植和应用。
为了提高花生产量和种植效率，农机专家们设计并研发了一种新型的气力式花生精量排种器。
本文将对该排种器的关键技术进行研究和讨论。
气力式花生精量排种器的基本工作原理是通过气流的推动和控制，将花生种子以精准的方式排放到地块中。
它主要由供种器、压力调节器、供气装置、排种杆和控制系统等部件组成。
首先，供种器是整个系统的核心部件，它负责将花生种子送入气流中。
这个过程需要考虑种子的供给量和供给速度，以确保排种的准确性。
供种器的设计需要解决种子堵塞、供种量调控等问题，以最大程度地保证种子的连续供给。
其次，压力调节器的作用是控制排种器中气流的压力。
不同花生种子的尺寸和重量差异较大，因此需要调整压力以适应不同种子的排放要求。
压力调节器设计的稳定性和可靠性对提高排种器的工作效率至关重要。
供气装置是排种器的重要组成部分，它提供必要的气流压缩和输送功能。
供气装置需要确保气流的一定压力和稳定流量，这样才能保证花生种子的顺利排放。
此外，供气装置还需要具备一定的节能和环保性能，以满足绿色农业发展的要求。
排种杆是控制花生种子排放位置和密度的关键部件。
它应具备高度可调性和精准度，以满足不同地块和种植模式的需求。
同时，排种杆还需要兼顾抗堵塞、防粘连和易清洁等性能，以保证排种器的可靠运行。
最后，控制系统是整个排种器的智能化管理中枢，它负责监测和控制所有关键装置的运行状态。
控制系统应能够自动调整气流压力和供种量，根据农民设置的种植参数实现精准的排种。
同时，控制系统还应具备故障自诊断和报警功能，以及远程监控和数据存储等特性。
通过以上对气力式花生精量排种器关键技术的研究和探讨，我们可以看出，这项技术的实现对于提高花生种植效率、降低种子用量和保证农产品质量具有重要意义。
总740期第六期2021年2月河南科技Henan Science and Technology红小豆气吸式精密排种器的试验研究周宴雨毛欣于春涛王铭娅邱玉博王博（黑龙江八一农垦大学，黑龙江大庆163319）摘要：近年来，黑龙江省杂粮的种植量越来越大。
为了满足红小豆精密播种的机械化要求，本研究设计一款红小豆专用气吸式精密排种器。
其间对排种器的主要结构和工作原理进行介绍，用3D打印技术加工排种器，并在播种试验台进行试验。
研究人员选择排种盘孔径、转轴的转动速度和气室的真空度作为主要参数，进行三因素三水平的正交试验，确定较优的参数组合，并进行验证试验。
试验结果表明，当其他参数固定时，排种盘孔径为3.80mm，真空度为6.00kPa，转轴转速为4.50mm/s，从性能指标来看，播种合格率为99.76%，重播率为0%，漏播率为0.24%，满足播种精度要求。
关键词：红小豆；气吸式；精播；试验中图分类号：S223.2文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）06-0050-03 Experimental Research on the Air Suction Precision SeedingDevice for Red BeansZHOU Yanyu MAO Xin YU Chuntao WANG Mingya QIU Yubo WANG Bo（Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing Heilongjiang163319）Abstract:In recent years,the growing amount of miscellaneous grains in Heilongjiang province is increasing.In or⁃der to meet the mechanization requirements of precision seeding of red beans,this research designed a special suc⁃tion type precision seed metering device for red beans.In the meantime,the main structure and working principle of the seed metering device were introduced,the seed metering device was processed with3D printing technology and tested on the seeding test bench.The researchers selected the diameter of the seeding disc,the rotation speed of the rotating shaft and the vacuum of the air chamber as the main parameters,carried out a three-factor and three-level orthogonal test,determined the optimal parameter combination,and carried out a verification test.The test results show that when other parameters were fixed,the diameter of the seeding disc is3.80mm,the vacuum degree is6.00 kPa,and the rotating shaft speed is4.50mm/s,from the performance index,the seeding pass rate is99.76%,the re⁃play rate is0%,and the missed seeding rate is0.24%,which met the requirements of seeding accuracy. Keywords:red bean；gas suction；refined sowing；test红小豆是多用途的豆科植物，其投资少、见效快，经济效益是大宗粮食的2～5倍。
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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气力导轨式花生精量排种器的设计及试验气力导轨式花生精量排种器的设计及试验引言：随着农业技术的进步和人们对农田作物的需求逐渐增加，高效的农业机械设备对于提高农田作物种植效率和农民收益至关重要。
花生作为重要的油料作物和食品作物，在全球范围内都有广泛的种植。
然而，传统的花生种植方法存在人工操作不精确、效率低下的问题。
因此，本文提出了一种气力导轨式花生精量排种器的设计及试验，旨在提高花生种植的精度和效率。
设计方案：1. 设计思路：基于传统精量排种器的不足之处，我们提出了一种新的设计方案，即气力导轨式花生精量排种器。
该设计利用气压驱动机械装置，通过导轨的精确控制，使得花生种子能够准确排放到指定的位置，从而提高排种精度。
2. 设计要素：气力驱动装置、导轨系统、种子供给系统和控制系统是本设计的主要要素。
其中，气力驱动装置通过控制气压的大小和方向来驱动种子的排放，导轨系统则起到引导种子排放的作用。
种子供给系统负责将种子输送到导轨系统，而控制系统则监测和调节整个系统的运行状态。
3. 设计细节：在气力驱动装置中，我们采用了气缸、气压传感器和电磁阀来实现对气压的控制。
导轨系统则由导轨、滑轨和支撑器组成，确保种子在排放过程中保持精准的位置。
为了保证种子的供给量和稳定性，种子供给系统采用了震动盘和输送带的组合方式。
控制系统则包括控制器和监测装置，用于监测和控制整个系统的运行状态。
4. 材料选择：在设计过程中，我们选用了高强度、耐磨损的材料来增强系统的稳定性和耐用性。
同时，为了减小系统的重量和体积，我们选用了轻质合金材料。
试验结果：通过对气力导轨式花生精量排种器进行试验，我们得到了如下结果：1. 排种精度高：由于导轨系统的精确控制，花生种子的排放位置准确无误，有效提高了排种精度。
2. 种子利用率高：排种过程中，种子的量和速度可调，确保了种子的充分利用和良好的发芽率。
3. 作业效率高：相比于传统的人工排种方式，气力导轨式花生精量排种器能够高效地完成种子排放任务，节约了时间和人力成本。
科技成果——气力式高速精密排种器技术开发单位山东省农业机械科学研究院成果简介随着我国农业生产结构调整、种植规模的扩大，对播种速度及播种质量要求逐步提高。
无论指夹式还是气力式精密排种器，均缺少与进口产品同等性能与质量的产品。
针对以上现状，开发出VEM型气力式高速精密排种器。
该成果于2018年完成，经山东省技术市场管理服务中心进行技术合同登记，授权发明、实用新型等专利4项，发表论文2篇。
技术特点突破了“扰动高效充种”、“双侧浮动清种”、“柔性密封润滑”等多项核心技术，电驱或机械传动驱动均可适合，样机产品在高速作业的条件下排种精确性与工作稳定性达到或超过进口水平。
电驱式台架试验单粒率≥99%、漏播率＜1%，14km/h作业驱动电机功率＜40W，田间玉米播种试验验证作业速度12km/h时，粒距合格指数可达97%、种子破碎率＜0.5%。
创新性目前应用较广的指夹式排种器不能满足更高速度要求、播种过程需石墨粉润滑对环境有风险、播种过程易损伤种子且产品可靠性与寿命均较低。
先进性高效自扰动充种、力度可调清种、动密封润滑减阻等核心技术进行了技术验证与部件开发，样机试验验证作业速度12km/h条件下单粒率、漏播率指标不低于进口高端产品。
台架播种试验8km/h排种准确性99.42%、14km/h排种准确性99.09%。
盈利性机械驱动型号预期量产后核算销售价格不及进口同类产品一半，对提高我国精密播种机核心关键部件自给率意义显著，对播种机生产企业降低成本提高竞争力影响巨大。
于2019年与企业签订成果转化合同进行量产产品开发，2020年上半年完成样机量产及性能验证后进入农机具生产企业推广，首年产量预计超过5000台，企业创造产值超过300万元。
技术成熟度小试合作方式技术许可应用前景该成果转化与实施推广能够减少种子消耗，降低农业生产成本并有利于增加产量，促进‘藏粮于技’战略实施，经济效益与社会价值显著，预期市场应用前景广阔。
2020年上半年完成样机量产及性能验证后进入农机具生产企业推广，首年产量预计超过5000台，企业创造产值超过300万元。
