摘要：甘肃省冬小麦相较其他品种小麦形态差异较大,针对其他品种小麦离散元仿真参数应用于甘肃省冬小麦播种机械设计与优化误差较大的问题,以‘甘农2号’种子为研究对象,采用物理试验测定种子本征参数及与PLA塑料、软胶和树脂间的静摩擦因数和碰撞恢复系数。基于离散元法(Discrete element method,DEM),利用EDEM软件结合斜面滚动试验,标定种子与PLA塑料、软胶和树脂间的滚动摩擦因数。采用圆筒提升法进行物理堆积试验,将试验所得堆积图像经MATLAB软件处理后得到种子物理堆积角,通过Design-Expert 8.06软件对多元二次方程进行多目标优化,获得种子颗粒间离散元模型接触参数较优组合,并利用EDEM软件进行验证。结果表明:小麦种子与PLA塑料、软胶和树脂的静摩擦因数分别为0.543、0.645和0.425;碰撞恢复系数分别为0.471、0.351和0.497;滚动摩擦因数分别为0.087、0.096和0.098。种子颗粒间静摩擦因数、碰撞恢复系数和滚动摩擦因数分别为0.43、0.50和0.07。物理堆积角为32.95°,仿真堆积角与物理堆积角相对误差为0.3%。本研究标定的冬小麦颗粒离散元仿真参数可为甘肃省小麦精量播种机械的设计优化提供参考。

摘要：针对党参种植主要以育苗移栽为主,存在劳动强度大、作业成本高、育苗时间长和播种效率低等问题,结合党参地直播种植农艺模式,借助正交试验法,设计一种集党参联合作业机排种装置。重点对窝眼滚轮播种装置进行设计,并依据二次回归旋转正交仿真设计进行试验。试验结果表明:当排种轮转速为3.25 rad/s、型孔宽度为7 mm、型孔个数为20、播种合格率为96.37%时,各行排量一致性变异系数最大为25.9%,总排量稳定性变异系数为87.37%,指标均达行业标准要求。

摘要：针对胡麻穴播器用种量大、穴粒数变异系数大、穴孔缺种等实际问题,结合甘肃覆膜种植环境,设计了一种带舀种勺舌的滚勺式精量穴播器。通过分析穴播器的作业原理和排种过程,确定了滚勺组件组成及舀种勺尺寸、安装数量、安装角等主要参数,并采用响应曲面法分析了主勺深度、舀种勺安装角和穴播器角速度对穴播器排种性能的影响。结果表明:当主勺深度为6.68 mm、舀种勺安装角为7.62°、穴播器角速度为3.22 rad/s时,穴粒数合格率为92.5%,漏播率为2.54%,重播率为4.96%。本文研究结果可为胡麻精量穴播排种装置设计提供参考。

摘要：在玉米直插穴播机的基础上,针对被动鸭嘴开启过程播种性能受地面高低起伏影响较大的问题,设计了强排-强启排种装置,主要由共轭凸轮、强排-强启排种器等组成。对前进速度补偿机构进行了分析,确定了穴播过程关键时间点,重点对强排-强启排种器的取种轮取种和鸭嘴强制开启2个动作实现进行了位移计算,反求法计算确定共轭凸轮的主凸轮轮廓;取种轮匀速转动能提高取种率,通过计算确定了凸轮从动件运动规律。试验结果表明:该装置传动运行平稳,能完成取种和排种动作,鸭嘴无夹土、无提早排种现象;鸭嘴膜孔较小,鸭嘴播种期间无挑膜、撕膜等问题;玉米直插穴播机的空穴率为1.8%、穴粒数合格率为95.3%、膜下播种深度合格率为88.1%,设计的玉米直插穴播机强排-强启排种装置满足设计要求和玉米播种的农艺技术要求。

摘要：为适应我国西北地区旱地玉米全膜双垄沟播作业需求,解决传统膜上播种机具作业存在挑膜、撕膜、种穴与幼苗错位等问题,设计了一种玉米全膜双垄沟直插式精量穴播机。该机采用凸轮-曲柄滑块机构、运动放大机构实现了成穴器的投种控制与定点强制开启。仿真分析与田间验证试验表明,直插式精量穴播机在覆膜垄沟播种作业时,成穴器位于播种段与出土段的水平分速为零,播种株距可在一定范围内调节,穴孔布置、成穴器运动轨迹均合理,满足玉米全膜双垄沟播作业的农艺技术要求。

摘要：为了建立马铃薯块茎在土薯分离机构和振动筛上发生碰撞时的碰撞模型,该文基于质点对固定面的碰撞动力学理论在自制测定装置上对马铃薯块茎碰撞恢复系数进行了试验测定。对块茎碰撞恢复系数的主要影响因素碰撞材料、下落高度、块茎质量、含水率、跌落方向和马铃薯品种等进行了混合正交试验和单因素试验。混合正交试验结果表明,各因素对马铃薯块茎碰撞恢复系数的影响顺序为:碰撞材料、下落高度、块茎质量、含水率、跌落方向和马铃薯品种,其中碰撞材料、下落高度、块茎质量和含水率影响较为显著。单因素试验结果表明,马铃薯与65Mn钢、橡胶、马铃薯和土块间块茎碰撞恢复系数依次减小,其中新大坪的值分别为0.791 2、0.710 5、0.663 2、0.525 3,陇薯7号的值分别为0.762 7、0.695 2、0.690 4、0.563 1;马铃薯块茎碰撞恢复系数随着下落高度、块茎质量和含水率的增加而减小,回归方程决定系数均大于0.9。研究结果可为马铃薯收获机挖掘及土薯分离装置关键部件的优化设计提供参考。

摘要：为了探究西北旱区主要种植玉米品种的堆积和过筛性能,设计及优化了玉米播种和收获装置,对4个玉米品种(‘三保黄金糯’‘东单509’‘大成168’‘铁杆吨玉’)进行参数测定、堆积和过筛试验。堆积试验结果表明,玉米在亚克力板上形成的堆积角基本处于14~19°,在铁板上形成的堆积角基本处于18~21°;同一品种玉米在铁板上形成的堆积角比大于亚克力板。玉米过筛试验结果表明,玉米过筛率的大小与孔的大小呈正相关,‘三保黄金糯’玉米品种的过筛率最大,其次是‘东单509’‘大成168’和‘铁杆吨玉’。筛孔同尺寸条件下玉米籽粒在方孔筛板上过筛率要高于比圆孔;1号收集盒种子质量占比较大,为60%~80%。部分种子掉落2号收集盒,较少种子掉入3号收集盒,极少到进入4号收集盒。

摘要：针对传统膜上播种机具作业存在的撕膜、挑膜、穴孔错位等问题,通过应用转动导杆机构与正弦机构进行串联,结合强排播种机构、直插播种装置及排种系统,设计了基于近等速机构的玉米全膜双垄沟直插式电动穴播机,并对其关键部件结构参数进行了设计。田间试验表明,通过近等速补偿机构与放大机构相配合,对直插播种装置进行控制、协调,实现了成穴器位于播种段与出土段的水平分速为零,穴孔布置及播种作业运动轨迹合理;强排播种机构能够实现成穴器扎入覆膜种床后的准确开启投种、快速闭合,可有效缓解膜下播种多粒、空穴与成穴器堵塞问题。作业机田间播种性能试验指标均达到了国家相关作业质量评价技术规范要求,与一代样机作业性能相比有较大改进与提升,符合玉米全膜覆盖双垄沟播的农艺技术要求。

摘要：针对胡麻播种机用种量大、播量变异系数大、播种不均匀的问题,基于胡麻种子物理特性和种植农艺要求,设计一种舀种勺舌式胡麻精量穴播器。通过分析穴播器工作原理确定穴播器组成、舀种勺结构参数范围及安装数量;对舀种勺舀种过程和清种过程进行力学分析,确定穴播器角速度范围;通过EDEM仿真过程得知,花纹内壁聚种斜槽在不影响舀种勺填充效果的同时,不仅可以提高仿真效率,还可以增大种子流动性,便于舀种勺充种。以穴播器角速度、舀种勺顶端过渡圆角半径、种室隔离板高度为试验因素,穴播器排种合格率、漏播率和重播率为试验指标,利用EDEM离散元仿真软件开展二次旋转正交组合试验,得到最优参数组合为:穴播器角速度2.9 rad/s、舀种勺顶端过渡圆角半径2.5 mm、种室隔离板高6.8 mm;将该舀种勺3D打印制作进行排种性能试验验证,台架试验得到该舀种勺排种合格率、漏播率和重播率平均值分别为87.00%、6.33%、6.67%;田间试验得到该舀种勺排种合格率为88.33%,漏播率为6.67%,重播率为5.00%;胡麻平均种植密度为50株/m^(2),其台架试验与田间试验结果基本一致,性能满足胡麻精量播种农艺要求。

摘要：针对西北旱区玉米铺膜种植特点,为提高气吸式玉米滚轮播种器的排种性能,利用弹性橡胶对气吸式排种器的吸种盘进行了结构改进。对吸种盘吸种过程进行受力分析,得到影响吸种能力的3个因素:吸种盘转速、气吸室负压、吸种盘上吸种垫吸孔直径。基于自制的弹性气吸嘴式玉米滚轮排种器试验台,根据响应曲面法的Central Composite Design试验设计原理,以播种机吸种盘转速、气吸室负压、吸种盘上吸种垫吸孔直径为因素,以单粒合格指数为主要评价指标,兼顾重播指数和漏播指数,对台架试验结果进行多元回归拟合和方差分析。结果表明,单粒合格指数、重播指数的2个回归模型可靠;气吸室负压对单粒合格指数影响极显著,气吸室负压和吸种盘上的吸种垫吸孔直径对重播指数影响极显著。由参数优化结果可知:当播种机吸种盘转速20 r/min、气吸室负压5 k Pa、吸种盘上的吸种垫吸孔直径4 mm时,单粒合格指数为95.54%,漏播指数为0.50%,重播指数为3.96%。在同等条件下田间试验得到的单粒合格指数为96.3%、漏播指数为1.3%、重播指数为2.4%,优化达到预期的效果。