当前位置：文档之家 › 组合内窝孔玉米精密排种器的试验研究_于建群

组合内窝孔玉米精密排种器的试验研究_于建群

  • 格式：pdf
  • 大小：143.78 KB
  • 文档页数：4

VolNo

1997年 12月TransactionsoftheCSAEDec.　1997

收稿日期:1996-10-21　1997-05-15修订*　“九五”国家科技攻关和吉林省科委青年基金资助项目 ①于建群,副教授,长春市人民大街142号　吉林工业大学食品工程系,130025

组合内窝孔玉米精密排种器的试验研究*于建群①　马成林　左春柽(吉林工业大学)　王文龙(吉林省长岭县农具厂)

提　要　为了满足日益增长的玉米精播要求,特别是满足以简单的结构、方便的操作进行精播的要求,设计了具有阶梯形内窝孔的组合内窝孔玉米精密排种器。通过对该排种器的实验研究得知,只要正确地选择阶梯形内窝孔的形状和尺寸参数,该排种器可对不同品种的玉米种子,在不分级的情况下,达到精播要求。关键词　玉米精密播种　内充排种器　型孔

ExperimentStudyonPrecisionMaizeSeedMeteringDeviceofStep-Type-Inner-CellYuJian-qun　MaCheng-lin　ZuoChun-cheng(JilinUniversityofTechnology,Changchun)WangWen-long(PlantofAgriculturalMachineryofChanglinCounty,JilinProvince

Abstract　Inordertosatisfytheneedsformaizeprecisionplanting,especiallyforpreci-sionplantingwithameteringdevicewhichissimpleinstructureandconvenientinuse,aseedmeteringdeviceofstep-type-inner-cellwasdeveloped.Theexperimentresultsshowedthatwhentheshapesandsizesofthedevicewereproperlytaken,theseedmeter-ingdevicewillsatisfytheneedsforprecisionplantingdifferentvarietiesofmaizeseeds,withoutseedseparationbysize.Keywords　Precisionplanting　Inside-fillingseedmeteringdevice　Inner-cell

目前我国北方农村迫切需要一种结构简单,使用方便、工作可靠的玉米精密播种机。精密播种不仅可以节约良种,而且可以减少田间间苗用工,又可以提高农作物产量。实现精密播种的技术关键之一是排种器能满足精播要求。国外精播排种器多采用气力式,这种排种器结构较复杂,价格高。而型孔轮式排种器具有结构简单、价格低、使用方便、工作可靠等优点。国内外学者普遍认为,它是播大粒种子、如玉米等较理想的排种器〔1〕。但它存在着种子损伤

率高,不适于高速作业及对种子尺寸要求严格等缺点。为此,许多学者进行了广泛的研究和探索〔1～4〕。汪遵元教授等提出复式型孔内侧充种新原理〔5〕及可调式内侧充种排种器〔6〕,为克服上述缺点作出了贡献。但能否用一种尺寸参数的型孔,对不同品种的玉米种子,在不分级的情况下进行精播呢?本文在对内侧充种排种器进行研究的基础上,提出具有阶梯形内窝孔的组合内窝孔玉米精密排种器,以期解决这一问题。

1　组合内窝孔排种器的结构及工作原理根据使用要求,组合内窝孔排种器的结构如图1所示。它由排种器壳体1(其上开有进种口、放种槽和投种口),组合内窝孔轮2,内护种板3等组成。在内窝孔轮2上均布有圆形充填孔和阶梯形内窝定量孔(图2)。

1.壳体　2.内窝孔轮　3.内护种板 图1　组合内窝孔玉米精密排种器 图2　充填孔及内窝定量孔

图3　排种器工作过程 排种器的工作过程见图3。种箱中的种子由进种口进入排种器内腔,随着内窝孔轮的转动,数粒种子在重力及离心力的作用下进入充填孔(一次充种)。随之其中一粒种子在摩擦力的作用下,由充填孔进入内窝定量孔(二次充种)。内窝孔轮继续转动,当充填孔进入清种区时,多余种子在重力作用下落回,而保持在内窝定量孔中的一粒种子随内窝孔轮进入护种区,直到投种口时被投出。为避免夹种,在投种口处还开有放种槽。由于该排种器的内窝定量孔采用阶梯形组合内窝孔,因此无论是长扁形种子,还是圆形种子,在平卧或侧立等任一状态下均可进入内窝定量孔,且只进一粒。种子在内窝定量孔的状态见图4。设计排种器的关键,是确定充填孔和内窝定量孔的形状及尺寸,使不同形状和尺寸的玉米种子能在短时间内充入内窝定量孔,并精确定量。

2　充填孔及内窝定量孔的确定为了确定充填孔和内窝定量孔的形状及尺寸,对该排种器的充种过程进行了实验研究。实验使用嵌有有机玻璃的排种器,在吉林工大农机实验室排种器实验台上进行。内窝孔轮直径为286mm,四套充填孔和内窝定量孔。充填孔分别取成圆形和长方形2种(见图5);内窝定量孔分别取成平底长形、对称阶梯形和非对称阶梯形3种。

95第4期 于建群等:组合内窝孔玉米精密排种器的试验研究 a.长形种子平卧 b.长形种子侧立 c.圆形种子图4　种子在内窝定量孔的状态

2.1　充填孔形状和尺寸的确定通过不同品种的玉米种子(如吉单159和中单2)的大量实验得知,长方形充填孔有夹种现象,因此本排种器的充填孔取圆形,且直径按下式选取效果较好。d=(1.5～1.7)lmax(1)式中　d——充填孔的直径;lmax——玉米种子长度尺寸的最大值。2.2　内窝定量孔形状和尺寸的确定

a.平底长形内窝定量孔b.对称阶梯形内窝定量孔c.非对称阶梯形内窝定量孔图5　不同形状充填孔和内窝定量孔

为了确定最佳的内窝定量孔形状和尺寸,首先对图5a的平底长形内窝定量孔进行了实验研究。通过选择不同尺寸参数进行大量实验发现,由于种子形状和尺寸差别较大,因此很难确定一种最佳尺寸参数。如当宽、深(B、H)取得较小时,空穴率较高;当宽深取得较大时,空穴率较低,但重播率较高,究其原因,主要是种子尺寸变化较大所致。为此,又把内窝定量孔改成图5b所示的形状,通过改变其尺寸参数进行大量实验发现,此种型式的内窝定量孔空穴率较高。其主要原因是双粒或三粒种子同时挤在内窝定量孔进口处而造成漏充。为此,又把内窝定量孔改成图5c所示的形状。针对图5c(与图2相同)所示形状的内窝定量孔,通过改变其尺寸参数的大量实验发现,当此内窝定量孔的尺寸按下式选取时,效果较好。

H=34bmax

B=bmax

H1=cmax+1B1=cmax+1L=23lmax(2)

式中　H、B、H1、B1、L分别是图2所示内窝定量孔的总深、总宽、阶梯深、深槽宽和长,bmax、cmax

分别是玉米种子宽度和厚度尺寸的最大值。

本文提出的组合内窝孔玉米精密排种器充填孔取成圆形,内窝定量孔取成图2(或图5c)所示的非对称阶梯形,且尺寸参数分别按(1)和(2)式选取。

96 农业工程学报 1997年3　排种器的实验结果为检验本文提出的排种器性能,对该排种器进行了台架实验。实验所用排种器内窝孔轮直径分别为286mm和138mm两种。内窝定量孔尺寸按(2)式确定。实验种子为未分级的吉单159和中单2,实验结果见表1。

表1　排种器台架实验结果内窝孔轮直径/mm内窝孔轮线速度/m·s-1吉单159单粒率/%双粒率/%空穴率/%中单2

单粒率/%双粒率/%空穴率/%

2860.320.500.649188.1877.81112.41.20.90.696.495.895.6233.51.61.20.9

1380.370.5189.58810120.5096.596231.51

注:种子未经分级精选。

表2　排种器田间实验结果机　速/km·h-1

吉单159

单粒率/%双粒率/%空穴率/%4.586.710.13.2

注:种子未经分级精选。

该排种器还进行了田间播种实验。实验时排种器安装在吉林省2BSF型单体播种机上,播种机时速4.5km/h,内窝孔轮直径为138mm,10个内窝定量孔,株距165mm,实验用种子为吉单159,未分级,实验结果见表2所示。上面是我们研究这种排种器的初步结果,由上述可知,该排种器在不更换内窝孔轮的情况下,可对不同品种的玉米种子(如吉单159,中单2且不分级精选)进行精密播种,单粒率在90%左右,空穴率小于3.5%。可以满足目前的精播要求。

参考文献 1　冈田芳一,石川胜美,永田雅辉.精密播种に关する研究(第3报)—ボウル型振动フイ-ダヰ利用

した种子の操出し方式について-.日本农业机械学会志,1980,44(3):431～437 2　HarriotBL.Apackagedenvironmentsystemforprecisionplanting.TransoftheASAE,1970,13(5):550～553 3　KhanJG,McCollyHF.Highspeedprecisioncentrifugalseedplanting.TransoftheASAE,

1971,14(5):972～980 4　大稼宽治,仓田久治,小堀乃.セル操出し方式による精密は种の可能性.日本农业机械学会志,1986,48(3,4):361～367 5　汪遵元,胡敦俊,黄聿荣.滚轮式膜上打孔精量播种机.农业机械学报,1988,19(4):88～95 6　张道林,汪遵元.可调式内侧充种排种器型孔的分析.农业机械学报,1994,25(3):33～37

97第4期 于建群等:组合内窝孔玉米精密排种器的试验研究

合集下载

玉米精量排种器排种质量自动检测仪设计与试验

玉米精量排种器排种质量自动检测仪设计与试验

玉米精量排种器排种质量自动检测仪设计与试验和贤桃;郝永亮;赵东岳;张东兴;崔涛;杨丽【摘要】为了方便、准确地检测不同种类玉米精量排种器的排种性能参数,设计了一种排种质量自动检测仪.该检测仪由PLC、伺服电动机、光电传感器、触摸屏组成,可以在不同播种参数(如播种粒距、播种速度、排种盘型孔数)下实时检测排种器的合格率、漏播率、重播率、粒距变异系数等播种质量参数,并可以检测指夹式排种器各个指夹的重播数和漏播数,同时对种子的下落情况进行实时的动画模拟;当下种粒数达到设定的下种目标时,系统自动停止检测并将检测到的排种质量参数自动显示和保存.为验证该检测系统的检测精度,分别与JPS-12型检测台和MeterMax 型排种器检测仪进行了对比试验,试验结果表明:在4、8、12 km/h 3种播种行进速度下,本文检测仪的检测精度与JPS-12型检测台的检测精度相近(检测结果相差不超过2％);在4～12 km/h的速度下,本文检测仪的检测精度与MeterMax型排种器检测仪的检测精度也相近(对指夹式排种器的检测结果相差小于2％,对气吸式排种器的检测结果相差小于0.7％).试验证明该检测仪的检测精度符合使用要求.【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2016(047)010【总页数】9页(P19-27)【关键词】玉米排种器;播种质量;自动检测;设计;试验【作者】和贤桃;郝永亮;赵东岳;张东兴;崔涛;杨丽【作者单位】中国农业大学工学院,北京100083;中国农业大学工学院,北京100083;中国农业大学工学院,北京100083;中国农业大学工学院,北京100083;中国农业大学工学院,北京100083;中国农业大学工学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TP273播种质量对作物产量有重要影响，而排种器是影响播种质量的关键部件[1-5]，所以对排种器排种性能的检测就显得尤为重要。

目前，实验室内对排种器排种质量的检测方法主要有：①基于图像处理的检测方法[6-11]。

扰种侧充槽盘式玉米精量排种器设计与测试

扰种侧充槽盘式玉米精量排种器设计与测试

第42卷 第5期2023年9月Vol.42 No.5Sep. 2023，229~239华中农业大学学报Journal of Huazhong Agricultural University扰种侧充槽盘式玉米精量排种器设计与测试付浩1，张学军1，2，史增录1，2，程金鹏1，吴海峰1，王美静1，于永良31.新疆农业大学机电工程学院，乌鲁木齐 830052；2.新疆智能农业装备重点实验室，乌鲁木齐 830052；3.新疆天诚农机具制造有限公司，铁门关 841007摘要 为提高玉米排种器的充种性能，设计了一种扰种侧充槽盘式玉米精量排种器。

以玉米籽粒尺寸参数为依据，提出了一种扰种侧充式取种结构，在充种的同时实现调姿扰种与导种，有效提升种群活跃度与充种时长，提高充种效率。

建立力学与运动学模型对排种器关键结构参数进行设计及取种原理分析，并采用EDEM 软件进行仿真分析明确扰种性能，在此基础上获得了影响排种器工作效率的关键因素：取种盘转速、槽孔深度、充种偏角，并以此为因素进行三因素三水平中心组合试验，建立了合格指数、漏播指数、重播指数的回归模型，分析优化得出在取种盘转速为28 r/min 、槽孔深度为8.2 mm 、充种偏角为67°时，优化模型预测的合格指数为94.32%、漏播指数为1.95%、重播指数为3.73%。

田间试验结果显示：合格指数92.97%、漏播指数2.14%、重播指数4.89%，符合优化模型预测结果，扰种侧充槽盘式玉米精量排种器的各项评价指标符合播种农艺要求。

关键词 精量排种器； 机械式排种器； 玉米； 侧充槽盘式； 扰种中图分类号 S223.2 文献标识码 A 文章编号 1000-2421（2023）05-0229-11玉米精量播种是指按照玉米播种农艺要求，以精确的粒数、间距将种子播入土壤中的种植技术［1-3］，具有提高作物产量、节省土地资源等优势［4-5］。

实现玉米精量播种技术的核心装置是精量排种器，其结构设计的合理性直接影响精量播种作业效果［6-7］。

指夹式精量玉米排种器改进设计与试验

指夹式精量玉米排种器改进设计与试验

指夹式精量玉米排种器改进设计与试验王金武;唐汉;周文琪;杨文盼;王奇【摘要】为满足精密播种作业要求,采用夹持充种、振动清种及柔性导种等方式,对指夹式精量玉米排种器进行了改进设计.通过对其工作原理的分析,对关键部件取种指夹、振动区及零速导种带的结构参数进行了优化.为提高排种器作业性能,得出其最佳工作参数,以工作转速和弹簧丝径为试验因素,粒距合格指数、重播指数和漏播指数为试验指标进行二次正交旋转组合设计试验,运用Design-Expert 6.0.10软件进行试验数据处理,建立因素与指标之间数学模型以进一步优化.试验结果表明,弹簧丝径为0.77 mm,排种器转速小于19.2 r/min时,合格指数为86.90％,重播指数为9.62％,漏播指数为3.51％,合格指数比改进前提高13.5％,破损率为0.4％.在此基础上进行排种适应性试验,结果表明指夹式精量玉米排种器对大扁马齿型籽粒具有良好的适应性,满足精密播种农艺要求.【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2015(046)009【总页数】9页(P68-76)【关键词】玉米;精量排种器;指夹式;设计;试验【作者】王金武;唐汉;周文琪;杨文盼;王奇【作者单位】东北农业大学工程学院,哈尔滨150030;东北农业大学工程学院,哈尔滨150030;东北农业大学工程学院,哈尔滨150030;东北农业大学工程学院,哈尔滨150030;东北农业大学工程学院,哈尔滨150030【正文语种】中文【中图分类】S223.2排种器是实现精密播种的核心工作部件，其性能直接影响农作物种植质量和农民劳动成本[1-4]。

精密排种器按工作原理分为机械式和气力式两类[5-7]。

气力式排种器具有通用性好、可靠性高等优点，但存在结构复杂、故障率高等问题。

现阶段机械式排种器因结构简单、维修方便、造价低廉等特点仍被广泛应用，目前市场应用较广的几类机械式排种器主要有：窝眼轮式、圆盘式、勺式等，作业过程中多存在籽粒破损率高、作业性能不稳定、难以适应高速作业等缺点，无法满足精密播种要求[8-12]。

多功能排种器试验台详解

多功能排种器试验台详解


（二）总体结构

试验台总体结构如图21所示，主要有台架， 种床带装置，排种器 安装架，驱动装 置 ,以 及5mm厚，长宽不一 的铁板。
图2-1 试验台总体结构简图
排种器 型带 机架 电动机 输送带 传动系统
三.主要工作部件参数的设计

（一）种床长度的确定 考虑到被排种器实验台采用视觉方法测 得粒距，有时希望还能从种床带上直观地 观察一小段排种实况，而种床带刹车后还 会运行一段距离，因此，把种床带有效长 度定为2.8m较合适，同时该种床带的类型 为普通橡胶输送带，胶布层数为三层，上 胶+下胶厚度为3.0+1.5mm周长为6.228m， 宽0.4m，每米长的质量为4.01kg/m。





3.初步确定轴的最小直径： 根据表13，选取C=122,C为取决于轴材料的许用 扭转应力[τt]的系数。 dmin=C* =112 =21.9072mm 4.轴的结构设计： （1）拟定轴上零件的装配方案 轴上零件的装配方案对轴的结构形式起着决定性 的作用。现拟出装配方案如下：
（二）轴的结构设计：

轴的结构主要取决于以下因素：轴在机器 中的安装位置及形式；轴上安装的零件的 类型.尺寸.数量以及和轴连接的方法；载荷 的性质.大小方向及分布情况；轴的加工工 艺等。
第一传动轴（电动机与输送装置相 连的轴）的设计：



1.选择轴的材料： 选择轴的材料为45钢，其机械性能由上表可查得 [σ- 1]b=60MPa,σb=640MPa,σ-1=275MPa,τ-1=155MPa. 2.求输入轴上的功率P2，转矩T2： 若取带传动的效率η1=0.96，则： P2=P0*η1 =0.96*1.5kw =1.44kw 转速n2=192r/min。 所以T2=9550000*P2/n2 =9550000*1.44/192 =71625N.Mm