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玉米精量播种装置排种性能电容法检测机理与方法研究摘要：本文研究了玉米精量播种装置排种性能检测的电容法检测机理与方法。
通过对样品放置于电容器中，使用交流电源激励电容器，通过测量电容的变化，得出了种子排放的情况。
本研究建立了电容法检测系统，进行了实验验证，并对系统的检测性能及优化提出了相关建议。
关键词：玉米精量播种装置；排种性能；电容法检测；检测机理；方法。
Ⅰ. 引言目前，玉米是我国重要的食品作物，其种植面积和产量在全球居于领先地位。
而种子作为农业生产中不可或缺的一环，种植玉米必然需要涉及到种子排放的问题。
传统的种子排放方式存在着排种数量不准、浪费种子、降低种植面积等问题。
为了解决这些问题，精量播种技术逐渐被农业工作者所采用。
但精量播种技术天然存在种子排放数量的不确定性，如何评估排种性能成为了研究的重点。
电容法作为一种广泛应用的非接触、非破坏性检测方法，已经在检测微小物体的位移、振动等方面得到了广泛的应用。
但是，电容法在种子排放方面的应用研究还非常有限。
因此，本研究主要从电容法的理论和实验出发，研究玉米精量播种装置排种性能的检测方法和机理，以期为玉米种植工作者提供可行和有效的检测方案，同时为电容法在种子排放方面的应用提供一定的借鉴价值，为今后的相关研究提供一定的参考。
Ⅱ. 相关研究电容法是一种检测物体位置和电容变化的方法，其工作原理是当两个导体电极之间间隔一定距离时，它们之间的电容大小与它们的距离和几何形状有关。
当物体穿过两个导电装置之间的间隔时，将会改变它们之间的电容大小，从而可以通过检测电容的变化来确定物体的位置和大小。
目前，电容法的应用领域广泛，包括电子工程、机械工程、生物医学和航空航天等领域。
在农业领域，电容法主要应用于农业物流和灌溉控制，用于检测粮食、饲料和种子的流量和质量等参数。
另外，还有少数研究将电容法应用于种子的检测，但是研究范围非常有限。
Ⅲ. 理论分析3.1 种子排放特点种子排放是指将种子从种植机中排出来的过程。
气吸式玉米精量排种器性能试验研究牟忠秋ꎬ衣淑娟ꎬ李衣菲ꎬ毛㊀欣ꎬ陶桂香(黑龙江八一农垦大学工程学院ꎬ黑龙江大庆㊀１６３３１９)摘㊀要:为确定气吸式玉米精量排种器的各项性能指标ꎬ通过ＪＰＳ－１２型计算机视觉试验台对排种器进行了单因素和多因素的试验研究ꎮ为此ꎬ探讨了该排种器的吸室真空度㊁播种作业速度及投种高度对排种的合格率㊁重播率和漏播率的影响规律ꎮ多因素试验采用正交试验设计方法ꎬ方差分析得出:当播种作业速度㊁吸室真空度㊁投种高度分别是７ｋｍ/ｈ㊁４.５ｋＰａ㊁１００ｍｍ时ꎬ排种器的排种效果较好ꎬ其合格率可以达到９７.７８％ꎮ关键词:气吸式排种器ꎻ玉米ꎻ正交试验中图分类号:Ｓ２２３.２＋５ꎻＳ２２０.３㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ａ文章编号:１００３－１８８Ｘ(２０１９)０５－０１４２－０６０㊀引言我国地域辽阔ꎬ农业生产历来是固国安民之要ꎮ为了解决人民的温饱问题ꎬ我国对粮食生产率的要求越发严格[１]ꎬ播种机的出现大大提高了传统耕作的生产效率[２]ꎮ气吸式播种机是众多播种机的一种ꎬ其关键部件是排种器ꎮ气吸式排种器可以用于穴播和点播ꎬ通过调节排种盘的直径㊁孔的大小及传动比ꎬ实现不同农作物的播种ꎻ且它对种子外形尺寸没有多少要求ꎬ对种子的自身伤害很低ꎬ并且可以在播种作业速度很高的情况下进行播种ꎮ研究表明:气吸式玉米精量排种器不仅受内在因素的干扰ꎬ如吸孔直径㊁吸孔数目㊁排种盘大小等ꎬ而且还受外在因素的影响ꎬ如播种作业速度㊁气吸室真空度和投种高度等[３]ꎮ想要使播种机的工作效率达到最高ꎬ必须选取正确㊁合适的排种器参数ꎮ为了实现高效播种ꎬ提高气吸式播种机排种器的排种效率ꎬ本文进行了性能测试[４]ꎬ并研究了气吸式排种器的播种作业速度及吸室真空度等因素对其排种性能的影响ꎬ分析影响因素的主次ꎬ同时进行了正交试验的方差分析ꎬ确定了最优参数组合[５]ꎮ１㊀气吸式排种器的结构及原理气吸式排种器由吸气室㊁排种室㊁种子室㊁刮种器㊁搅种器ꎬ以及吸气管等组成ꎬ如图１所示ꎮ吸种孔收稿日期:２０１８－０１－２３基金项目: 十二五 国家科技支撑计划项目(２０１４ＢＡＤ０６Ｂ０４)作者简介:牟忠秋(１９９３－)ꎬ女ꎬ辽宁大连人ꎬ硕士研究生ꎬ(Ｅ－ｍａｉｌ)２６６２９５９７２５＠ｑｑ.ｃｏｍꎮ通讯作者:衣淑娟(１９６５－)ꎬ女ꎬ山东栖霞人ꎬ教授ꎬ博士生导师ꎬ(Ｅ－ｍａｉｌ)ｙｉｓｈｕｊｕａｎ＿２００５＠１２６.ｃｏｍꎮ均匀地分布在排种盘上ꎬ在排种盘上还设有搅种器[６]ꎬ目的是为了防止种子不被吸到排种孔上ꎬ导致漏播的出现[７]ꎮ其左侧为充种室ꎬ与种箱相连ꎻ右侧是真空室ꎬ风机为其提供负压ꎬ使一个或者多个种子成功被吸附ꎮ当地轮驱动圆盘转动时ꎬ由于受真空度大小的影响ꎬ吸孔可能会吸附两粒或多粒玉米种子ꎬ此时刮种器１将多余的种子刮掉ꎬ只留下单粒种子ꎬ防止重播的出现[８]ꎻ当种子随圆盘转至开沟器正上方时ꎬ由于真空室的吸力消失ꎬ种子在重力的作用下掉入曲线导种管中[９]ꎮ曲线导种管的作用是引导种子ꎬ当种子从管中滑落时会有一个向后的分速度ꎬ这个分速度与整机作业向前的速度抵消ꎬ使得种子的实际速度为零时落种ꎬ从而保证了种子在输送带上均匀分布ꎮ１.刮种器㊀２.充种㊀３.排种圆盘㊀４.真空室㊀５.吸孔㊀６.吸气管图１㊀气吸式排种器结构Ｆｉｇ.１㊀Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆａｉｒ－ｓｕｃｔｉｏｎｓｅｅｄｍｅｔｅｒｉｎｇｄｅｖｉｃｅ２㊀试验材料与方法２.１㊀试验材料与设备本试验选用的排种器型孔数为３３孔ꎬ型孔分布圆直径为２６０ｍｍꎮ试验研究对象选用先玉３３５玉米种子ꎬ试验前随机抽选２５０粒玉米种子ꎬ测量其尺寸特征ꎬ如表１所示ꎮ在其他影响因素不变的情况下ꎬ观察不同的播种作业速度㊁投种高度及真空度对排种的性能指标(合格率㊁漏播率㊁重播率)的影响[１０]ꎮ本试验于２０１７年１２月在土槽实验室进行ꎬ试验选择气吸式排种器[１１]ꎬ测试设备采用ＪＰＳ－１２型试验台ꎬ其工作性能指标如表２所示ꎮ表１㊀玉米种子的尺寸参数Ｔａｂｌｅ１㊀Ｍａｉｚｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｃｏｒｎｓｅｅｄｍｍ㊀先玉３３５最大值平均值最小值标准值长度ａ１２.４６９.９４７.０７０.８５宽度ｂ９.３６７.８８６.３３０.５８厚度ｃ８.５６５.２４３.８５０.９３表２㊀ＪＰＳ－１２型试验台性能指标Ｔａｂｌｅ２㊀ＴｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｏｆＪＰＳ－１２ｍｅｔｅｒｉｎｇｄｅｖｉｃｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｔｅｓｔ－ｂｅｄ项目单位指标种床带速度ｋｍ/ｈ１.５~１２排种轴转速ｒ/ｍｉｎ１０~１５０种距测量精度ｍｍʃ２气压动力ｋＰａ正压:０~３５负压:－２８~５配套动力ｋＷ７.４５排种架调节范围上下:０~４００ｍｍ倾斜:０ʎ~１１ʎ２.２㊀试验方法试验过程中ꎬＪＰＳ－１２型试验台模拟播种机的田间作业ꎬ传送带模拟种床[１２]ꎮ试验台综合控制柜控制传送带运动ꎬ排种器㊁油泵及油刷固定不动ꎮ当传送带㊁排种轴㊁油泵以及风机都启动后ꎬ气吸式排种器把玉米种子投到运动着的传送带的油层上ꎬ被黏住的种子跟随传送带向前运动ꎬ从而测得种子粒距[１３]ꎮ试验选取２５０粒玉米种子为统计样本ꎬ重复３次试验ꎬ最后的通过计算取平均值ꎮ排种数据的收集和处理完全由计算机视觉系统来完成ꎬ降低了人为误差的影响ꎮ试验指标要依据«ＧＢ/Ｔ６９７３－２００５单粒(精密)播种机试验方法»ꎬ如果两粒种子之间的粒距ȡ１.５Ｘｒ(Ｘｒ为理论粒距)时为漏播ꎻ当粒距<０.５Ｘｒ时为重播ꎻ当粒距在０.５~１.５Ｘｒ之间时为合格[１４]ꎮ２.３㊀单因素试验影响排种合格率的因素有很多ꎬ如投种高度㊁吸室真空度㊁播种作业速度㊁排种盘孔径及数量等[１５]ꎮ在排种盘孔径以及孔数保持不变的情况下ꎬ研究不同投种高度㊁作业速度及真空度对其造成的影响ꎬ现场试验如图２所示ꎮ图２㊀现场试验图Ｆｉｇ.２㊀Ｔｅｓｔｃｈａｒｔ２.３.１㊀播种作业速度对排种质量的影响在吸室真空度和投种高度分别为４ｋＰａ和１００ｍｍ的条件下ꎬ取不同的作业速度来检测排种器的性能ꎮ试验中选取９个作业速度依次为２㊁３㊁４㊁５㊁６㊁７㊁８㊁９㊁１０ｋｍ/ｈꎮ当ＪＰＳ－１２型试验台的各项因素都达到稳定状态时ꎬ选取２５０粒玉米种子作为样本ꎬ计算其各项指标的比例ꎬ试验结果如图３所示ꎮ图３㊀作业速度对排种性能的影响曲线Ｆｉｇ.３㊀Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｗｏｒｋｉｎｇｓｐｅｅｄｏｎｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｅｅｄｍｅｔｅｒｉｎｇ由图３可知:作业速度对排种器的影响是使播种合格率先升高后降低ꎬ而对其他两个指标的影响正好相反ꎬ当播种的作业速度达到７ｋｍ/ｈ时ꎬ合格率最高ꎮ这种现象由于开始的播种速度太低ꎬ使得排种盘转速很低ꎬ在相同的真空度和高度时ꎬ吸种时间过长ꎬ所以导致重播率很高ꎬ合格率相比之下较低ꎻ当播种的作业速度达到最佳状态之后再继续升高时ꎬ种子所受的离心力就会变大ꎬ此时种子所需的负压也会变大ꎬ当真空度和高度一定时ꎬ种子由于排种盘转速太快而导致有的吸孔无种子就旋转过去ꎬ此时漏播现象就会出现ꎬ即漏播率升高ꎮ２.３.２㊀气吸室真空度对排种质量的影响在播种作业速度和投种高度分别为６ｋｍ/ｈ和１００ｍｍ的条件下ꎬ取不同的真空度来检测排种器的性能ꎮ试验中选取９个真空度依次为２㊁２.５㊁３㊁３.５㊁４㊁４.５㊁５㊁５.５㊁６ｋＰａꎮ当ＪＰＳ－１２型试验台的各项因素都达到稳定状态时ꎬ选取２５０粒玉米种子作为样本ꎬ计算其各项指标的比例ꎬ试验结果如图４所示ꎮ图４㊀吸室真空度对排种性能的影响曲线Ｆｉｇ.４㊀Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｃｕｒｖｅｏｆｔｈｅｖａｃｕｕｍｄｅｇｒｅｅｏｆｔｈｅｓｕｃｔｉｏｎｃｈａｍｂｅｒｏｎｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｓｅｅｄｉｎｇ由图４可知:当播种作业速度和投种高度分别为６ｋｍ/ｈ和１００ｍｍ时ꎬ在不同的真空度下得出:随着真空度的提高ꎬ合格率有先上升又下降的趋势ꎻ当吸室的真空度为４.５ｋＰａ左右时ꎬ作业的合格率最高ꎮ这种现象原因是当真空度过低时ꎬ种子自身的重力远远大于排种孔的吸附力ꎬ使得某些吸孔吸不到种子ꎬ从而导致的漏播变多ꎬ反之则重播变多ꎻ当吸室真空度达到一定值时ꎬ其重播率和漏播率会最低ꎬ这时其合格率会最高ꎬ达到最佳状态ꎮ２.３.３㊀投种高度对排种质量的影响投种高度是投种时间长短的重要参数之一ꎮ在播种作业速度和吸室真空度分别为６ｋｍ/ｈ和４ｋＰａ的条件下ꎬ取不同的投种高度来检测排种器的性能ꎮ试验中选取７个投种高度依次为１００㊁１５０㊁２００㊁２５０㊁３００㊁３５０㊁４００ｍｍꎮ当ＪＰＳ－１２型试验台的各项因素都达到稳定状态时ꎬ选取２５０粒玉米种子作为样本ꎬ计算其各项指标的比例ꎬ试验结果如图５所示ꎮ图５㊀排种器高度对排种性能的影响曲线Ｆｉｇ.５㊀Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｃｕｒｖｅｏｆｓｅｅｄｈｅｉｇｈｔｏｎｓｅｅｄｍｅｔｅｒｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ由图５可以看出:当真空度为４ｋＰａ㊁播种作业速度为６ｋｍ/ｈ时ꎬ随着高度的增长ꎬ合格率明显下降ꎻ而另外两个指标都有上升的趋势ꎮ试验中ꎬ从传送带上种子的分布情况可以观察出:排种过程中种子不仅会受到外界空气阻力的干扰ꎬ而且导种管自身也会影响种子的路径ꎬ对排出的种子是否均匀产生一定影响ꎮ当投种高度越高时ꎬ种子受到外界的影响就会越大ꎬ此时排出的种子均匀性会差ꎮ因此ꎬ排种时应尽量选取适当的投种高度及适当的导种管长度ꎮ２.４㊀正交试验设计由上述的单因素试验数据处理分析得知:当作业速度在５~８ｋｍ/ｈ之间㊁吸室真空度在３.５~５ｋＰａ之间ꎬ投种高度在１００~２５０ｍｍ之间时试验指标较好ꎮ为了进一步确定以上３种影响因素的主次及参数的最优组合ꎬ正交试验时选取播种作业速度㊁吸室真空度和投种高度设计３因素４水平的正交设计ꎬ如表３所示ꎮ本文选用Ｌ１６(４３)正交表ꎬ试验方案及试验结果如表４所示ꎮ试验结果如表５所示ꎮ表３㊀正交试验因素水平编码表Ｔａｂｌｅ３㊀Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｔｅｓｔｆａｃｔｏｒｌｅｖｅｌｃｏｄｅｔａｂｌｅ水平ＡＢＣ１５３.５１００２６４１５０水平ＡＢＣ续表３水平ＡＢＣ３７４.５２００４８５２５０表４㊀试验方案及试验结果Ｔａｂｌｅ４㊀Ｔｅｓｔｓｃｈｅｍｅａｎｄｒｅｓｕｌｔｓ试验序号作业速度Ａ真空度Ｂ投种高度Ｃ合格率Ｘ/％重播率Ｙ/％漏播率Ｚ/％１１１１８２.９９５.０７１１.９４２１２２９２.２９７.０１０.７０３１３３８９.２２９.０７１.７１４１４４８４.０３１５.７４０.２３５２１２８５.３１３.４１１１.２８５２２１９４.５６２.６５２.７９７２３４８９.２１８.４１２.３８８２４３９１.４７８.０７０.４６９３１３８５.６４２.４５１１.９１１０３２４８６.６２５.７５７.６３１１３３１９７.７８０.９８１.２４１２３４２９３.１３５.２８１.５９１３４１４７９.３４１２.０９８.５７１４４２３８３.２１９.７９７.００１５４３２９０.１３.８８６.０２１６４４１８５.５７７.９７６.４６㊀㊀由表５试验结果分析可知:播种作业速度Ａ㊁吸室真空度Ｂ以及投种高度Ｃ影响排种合格率Ｘ的顺序为Ｂ>Ａ>Ｃꎬ最优组合为Ｂ３Ａ３Ｃ１ꎻ影响重播率Ｙ的是Ｂ>Ａ>Ｃꎬ最优组合为Ｂ３Ａ３Ｃ１ꎻ影响漏播率Ｚ的是Ｃ>Ｂ>Ａꎬ最优组合为Ｃ４Ｂ１Ａ４ꎮ根据以上分析以及综合考虑ꎬ最后得出本试验的最优因素组合为Ｂ３Ａ３Ｃ１ꎮ试验结果:当播种作业速度㊁吸室真空度㊁投种高度分别为７ｋｍ/ｈ㊁４.５ｋＰａ㊁１００ｍｍ时ꎬ试验的指标最好ꎬ即玉米的合格率是９７.７８％ꎬ重播率是０.９８％ꎬ漏播率是１.２４％ꎮ为了确定播种作业速度㊁吸室真空度以及投种高度对播种质量的影响程度ꎬ本文对试验得出的数据进行了方差分析ꎬ如表６所示ꎮ从表６的方差分析可以看出:在置信度为９０％的情况下ꎬ播种作业速度和吸室真空度都对排种的３个指标呈显著状态ꎬ投种高度对重播率呈显著状态ꎬ说明这３个影响因素都对排种质量都有显著影响ꎮ表５㊀试验结果分析Ｔａｂｌｅ５㊀Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔ指标ＡＢＣ合格率/％Ｋ１３４８.５３３３３.２８３６０.９Ｋ２３６０.５５３５６.６８３６０.８３Ｋ３３６３.１７３６６.３１３４９.５４Ｋ４３３８.２２３５４.２３３９.２ｋ１８７.１３８３.３２９０.２３ｋ２９０.１４８９.１７９０.２１ｋ３９０.７９９１.５８８７.３９ｋ４８４.５６８８.５５８４.８极差Ｒｋ６.２４８.２６５.４３因素主次Ｂ>Ａ>Ｃ最优组合Ｂ３Ａ３Ｃ１重播率/％Ｋ１３６.８９２３.０２１６.６７Ｋ２２２.５４２５.２０１９.５８Ｋ３１４.４６２２.３４２９.３８Ｋ４３３.７３３７.０６４１.９９ｋ１９.２２５.７６４.１７ｋ２５.６４６.３０４.９０ｋ３３.６２５.５９７.３５ｋ４８.４３９.２７１０.５０极差Ｒｋ５.６１３.６８６.３３因素主次Ｂ>Ａ>Ｃ最优组合Ｂ３Ａ３Ｃ１漏播率/％Ｋ１１４.５８４３.７０２２.４３Ｋ２１６.９１１８.１２１９.５９Ｋ３２２.３７１１.３５２１.０８Ｋ４２８.０５８.７４１８.８１ｋ１３.６５１０.９３５.６１ｋ２４.２３４.５３４.９０ｋ３５.５９２.８４５.２７ｋ４７.０１２.１９４.７０Ｒｋ３.３７８.７４０.９０５因素主次Ｃ>Ａ>Ｂ最优组合Ｃ４Ａ１Ｂ４表６㊀方差分析Ｔａｂｌｅ６㊀Ｖａｒｉａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓ指标差异源ＳＳｄｆＭＳＦ显著性合格率Ａ９９.５６９３３３.１９０５.５６６∗∗Ｂ１４５.１０８３４８.３６９８.１１２∗∗Ｃ８１.３８６３２７.１２９４.５５０∗误差ｅ３５.７７８６５.９６３重播率Ａ８０.０５３３２６.６８４１５.３８６∗∗Ｂ３５.４９１３１１.８３０６.８２１∗∗Ｃ９８.０２３３３２.６７４１８.８４０∗∗误差ｅ１０.４０６６１.７３４漏播率Ａ２７.１０８３９.０３６１.０５０不显著Ｂ１９１.４８１３６３.８２７７.４１８∗∗Ｃ１.９３６３０.６４５０.０７５不显著误差ｅ５１.６２４６８.６０４３㊀结论１)当真空度和投种高度一定的情况下ꎬ随着播种作业速度的增加ꎬ排种器的合格率呈现上升趋势ꎬ到达７ｋｍ/ｈ时排种效果达到最佳ꎬ当继续增加播种的作业速度ꎬ排种效果又开始呈下降趋势ꎮ２)当播种作业速度和投种高度一定时ꎬ由于吸室负压的增大ꎬ排种器的排种精度呈上升的趋势ꎬ漏播率由于吸力变强而明显降低ꎬ但重播率此时也略有上升ꎮ当其数值达到４.５ｋＰａ时ꎬ播种效果相比之下最好ꎻ当吸室的真空度再继续上升后ꎬ排种的精度又明显变差ꎮ３)当播种作业速度和真空度不变时ꎬ随着种子下落高度的增加ꎬ排种器的精度呈现变差的现象ꎻ当种子下落的高度在１００~２５０ｍｍ区间内时ꎬ排种器的精度较好ꎮ４)通过正交试验的方差分析得出:影响气吸式排种器性能的主要因素是吸室真空度ꎬ由ｓｐｓｓ软件数据分析得出了排种的最优组合为:作业速度㊁吸室真空度㊁投种高度分别是７ｋｍ/ｈ㊁４.５ｋＰａ㊁１００ｍｍ时ꎬ玉米的合格率可高达９７.７８％ꎬ重播率㊁漏播率分别是０.９８％㊁１.２４％ꎮ参考文献:[１]㊀邹岚ꎬ卓杰强ꎬ杨仁全ꎬ等.我国玉米收获机发展前景分析[Ｊ].农机化研究ꎬ２００８(４):２０５－２０８.[２]㊀安鹤峰.播种机的技术现状及发展趋势[Ｊ].农业科技与装备ꎬ２０１３(７):６９－７０ꎬ７２.[３]㊀刘文忠ꎬ赵满全ꎬ王文明ꎬ等.气吸式排种装置排种性能理论分析与试验[Ｊ].农业工程学报ꎬ２０１０ꎬ２６(９):１３３－１３８.[４]㊀王恒一ꎬ兰海涛ꎬ王晓勇.玉米精密播种机发展现状[Ｊ].农业科技与装备ꎬ２０１５(１):６８－６９.[５]㊀张毅.耕作机具部件仿生设计与研究[Ｄ].武汉:武汉理工大学ꎬ２００２.[６]㊀卢勇涛ꎬ陈学庚ꎬ李亚雄.鸭嘴滚筒式气吸精量穴播器的设计与试验[Ｊ].中国农机化ꎬ２０１２(１):１０４－１０６ꎬ１１８. 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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。
单粒播种机(精密播种机)》试验方法gb6973―86本标准参照采用国际标准iso7256/1―1984《播种机械―试验方法―第1部分：单粒播种机（精密播种机）》，并结合我国实际情况制订。
采用本标准可使不同型式的单粒（精密）播种机的试验结果有可比性。
1适用范围本标准适用于于单粒高精度播种机性能试验和生产试验。
2术语定义2.1单粒高精度播种机将种子单粒地按精确的粒距与播深播入种沟并覆土的播种机。
2.2播种单体通常由排种装置和开沟覆土装置等工作部件共同组成。
2.3排在种器将种子单粒地排入播行内的装置。
2.4开沟覆土装置通常包含一个开沟器、开沟深度调节装置及种子全面覆盖装置。
2.5开沟器在土壤中开出种沟并承接排种器排出的种子的工作部件。
2.6排种量排在种器在单位时间内排泄种子的数量或质量。
2.7播种量单位播行长度或单位播种面积内播入的种子数量或质量。
2.8粒距播出行内相连两粒种子中心在播行中心线上的投影距离称作粒距。
播种机设计时（采用说明书）规定的粒距称作理论粒距（调整粒距）。
2.9漏播理论上应该播一粒种子的地方而实际上没有种子者，谓之漏播。
统计计算时，凡种子粒距大于1.5倍理论粒距者，称为漏播。
2.10重播理论上必须播出一粒种子的地方而实际上萌发了两粒或多粒者，谓之重播。
统计数据排序时，凡种子粒距大于或等同于0.5倍理论粒距者，泛称为重播。
3试验条件3.1播种机3.1.1提供试验的播种机应符合产品技术条件，试验前应测定样机的技术状态和主要零件的实际尺寸，将测定数据分别记入表1和表2。
3.1.2样机试验应遵循使用说明书的下述要求：a.播种机的最大和最小前进速度，以m/s表示；b.排种器的最小和最轻输出功率或线速度，以r/min或m/s则表示；c.播种机适用于的种子类型；d.收割每种种子适用于的排种器。
3.2种子3.2.1种子类型播种机试验时应采用使用说明书所要求的种子。
3.2.1.1单用途播种机如果播种机标明适用于于收割某一类型种子，并适用于于相同的收割方式，则试验应当按采用说明书规定的种子类型和收割方式展开。
于佳杨，卢彩云，卫如雪，等．基于离散元法的小麦精量排种器性能模拟试验［Ｊ］．江苏农业科学，２０１８，４６（８）：２２５－２２８．ｄｏｉ：１０．１５８８９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－１３０２．２０１８．０８．０５７基于离散元法的小麦精量排种器性能模拟试验于佳杨１，２，３，卢彩云２，３，卫如雪２，３，付兴兰１，２，３，李 科１，唐兆家１，王凤花１（１．昆明理工大学现代农业工程学院，云南昆明６５０５００；２．国家农业信息化工程技术研究中心，北京１０００９７；３．国家农业智能装备工程技术研究中心，北京１０００９７） 摘要：针对小麦精量播种技术缺乏合适的排种器的问题，设计１种窝眼轮式小麦精量排种器。
采用离散元仿真软件ＥＤＥＭ对排种器结构参数进行数值模拟并进行仿真试验，仿真分析型孔倒角类型、清种刷安装角度和排种轮转速３个因素对排种器排种性能的影响。
仿真试验结果表明，当排种轮转速为５０ｒ／ｍｉｎ，型孔倒角类型为倒边角，清种刷安装角度为３５°时，排种器工作性能最好；当型孔倒角类型为倒边角，清种刷安装角度为３５°时，随着排种轮转速的增加，型孔重复充种数减少，型孔漏充种子数增加，总排种量减少，各排种管排种量的变异系数呈增加趋势。
关键词：窝眼轮式；小麦精量排种器；离散元仿真；结构参数 中图分类号：Ｓ２２３．２＋３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２－１３０２（２０１８）０８－０２２５－０４收稿日期：２０１６－１１－０１基金项目：国家重点研发计划（编号：２０１６ＹＦＤ０２００６０７）；安徽省科技重大专项（编号：１５ＣＺＺ０３１３４）。
作者简介：于佳杨（１９９１—），男，吉林临江人，硕士研究生，主要从事农业机械方面的研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｕｊｉａｙａｎｇ０３２７＠ｑｑ．ｃｏｍ。
通信作者：王凤花，博士，副教授，主要从事农业机械方面的研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：１５８８７７１７２＠ｑｑ．ｃｏｍ。
小麦精量播种是余松烈院士提出的小麦种植方式，较传统小麦种植方式增产１０％以上。
农业机械学实验指导书农机教研室主编黑龙江八一农垦大学工程学院2005.4前言本实验指导书是依据农业机械学教学大纲和实验大纲要求，为达到教学目的和要求而编写的。
通过实验教学培养学生的动手能力和创新能力，加强学生基本技能的训练，培养学生运用所学知识和技能解决生产实践中有关问题能力。
要求学生牢固掌握和深入理解每个实验基本原理，熟悉仪器和掌握实验方法，养成独立操作和分析能力；通过实验操作过程和指标测定，进一步了解所测定指标的实际使用意义和实践操作技能；通过实验教学要求学生有强烈的事业心，热爱农机事业，应用所学的理论知识解决实际中存在的问题。
实验中要认真、仔细，爱护公共财产，并能严格遵守课堂纪律，注意安全，以保证顺利完成每个实验。
学时分配：本课程总学时为60学时，其中实验8学时教学形式：实验前要求学生预习实验内容。
实验课上指导教师讲解实验的基本原理、方法及操作的使用，指导学生独立完成具体实验过程、完成实验报告。
实验性质：操作和测定性实验。
根据学生在实验中的表现及实验完成操作完成情况打分，结合实验报告情况综合评分。
实验成绩单独记分，作为本课程的一部分。
实验一 排种器性能试验及播量调整一、目的与要求1. 掌握48行谷物条播机的播量调整原理和方法。
2. 掌握排种器排种能力，均匀度、均齐度的测定方法。
二、原理与方法1. 播量调整原理是通过改变槽轮在排种杯内有效工作长度和槽轮转速来调整播量的。
槽轮在排种盒内的伸出长度，称为槽轮的有效工作长度。
对于播种机总播量的调整，工作中可轴向移动排种轴，改变槽轮的工作长度，以调节整台播种机的播量，一般要求总播量误差在±4％，最大不超过10％；对于排种器单体的播量调节是通过调整单个外槽轮在排种杯内的长度而改变播量的，一般要求单个排种器排种误差在±1％，最大不超过4％。
2. 排种器性能实验是播种作业前检查排种器工作质量的重要手段。
通过排种器性能实验可以检查总播量稳定性，排种一致性，条播均匀性等性能指标。
