摘要：针对西南地区坡度较大、免耕地表秸秆及根茬等造成耕地平整度较差,驱动式破茬防堵免耕播种机作业时机具整体产生振动较大,导致排肥器排肥及导肥管导肥作业性能差的问题,基于螺旋输送原理,设计了一种柔性无轴螺旋排肥输肥装置。通过对肥料的螺旋输送以及物料临界输送速度分析,得出螺旋叶片最佳充肥尺寸以及转速范围。采用EDEM仿真进行二次回归正交旋转试验和响应曲面法分析无轴螺旋排肥输肥装置最佳工作参数:螺旋叶片内半径3 mm、螺旋叶片外半径12.8 mm、螺旋叶片转速319 r/min以及螺旋间距24.5 mm。田间测试结果表明,在地表平整度平均值以及地表坡度分别为8.9 cm、16.1°时,无轴螺旋排肥输肥装置在作业速度1.5 m/s时,排肥精度误差、均匀性变异系数分别为1.87%、2.52%,满足国家施肥标准,播肥符合当地农艺要求。所设计的无轴螺旋排肥输肥装置满足免耕播种施肥要求,可为在地表平整度较差时排肥和振动较大条件下排肥器以及导肥管的设计与改进提供参考。

摘要：为了解决华北一年两熟区玉米秸秆覆盖地免耕播种小麦存在的秸秆覆盖量大,开沟困难,机具堵塞、功耗大等问题,该文设计了一种伸缩拨杆式开沟防堵单元体。通过正交试验和结构分析相结合的方式,确定了开沟防堵单元体的主要参数,并在玉米秸秆覆盖地进行了田间试验。试验结果表明,伸缩拨杆式开沟防堵单元体开沟能力强,防堵效果好,能够创造良好的种床,改善作业质量;与带状旋耕式开沟防堵装置相比,表层土壤扰动量减少了21.5%;在开沟深度10 cm左右时,单位面积油耗量降低了23.65%,能够减少拖拉机动力消耗。该研究对免耕播种机的推广应用具有重要意义。

摘要：该文针对现有免耕播种机存在的机具防堵效果差、种肥深度精准度低、播种均匀性差等问题,设计了一种斜插式免耕穴播机。该机器播种施肥采用45°斜插入土方式,入土器的凸轮推杆开合机构,能够有效防止夹土、粘土、堵塞等问题;入土器的平行四杆仿形机构配合曲柄滑块入土机构,可保证播种深度一致、种肥同步、种肥侧深距离精确度高以及播种均匀性好;45°倾斜角易实现自动覆土功能。另外增设了可调链轮变速机构,充分弥补了现有免耕穴播机株距调整困难问题;改进了原有排种器和排肥器适应性差的缺点,采用多窝眼轮排种器,能够满足不同作物品种的播种需求。该机的工作参数(行距、株距、播深、肥位等)皆为可调,适应性更强。依据设计研制样机并进行玉米播种田间试验,结果表明:播种覆土均匀,播种深度和施肥深度合格率分别为90.52%和91.23%,变异系数分别为5.91%和6.26%,种肥水平距离和垂直间距合格率分别为95.71%和91.65%,变异系数分别为4.64%和8.01%;株距合格率92.13%,重播率4.60%和空穴率3.27%,满足JB/T 10293-2001《单粒(精密)播种机技术条件》中播种合格指数≥80%,重播指数≤15%,漏播指数≤8%的农艺要求。该研究可为精准免耕穴播机的设计提供参考。

摘要：针对圆盘破茬刀切茬速度影响破茬质量、切茬阻力难以定性分析、缺乏破茬刀实际应用的工作参数等问题,该文分析了破茬刀滑移对切茬速度的影响,建立了破茬刀垂直阻力和牵引阻力模型,以破茬深度和牵引阻力为试验指标进行了田间试验。结果表明:破茬刀滑移对切茬速度产生不利影响,牵引阻力在切割土壤时变化不大,在切割根茬时呈先增加后减小的变化趋势,破茬深度随配重和机组前进速度的增加而增大,牵引阻力影响因素的主次顺序为:配重、机组前进速度、破茬刀类型。为了保证破茬深度达到80 mm,田间作业时分配到破茬刀的最小质量及牵引阻力和破茬刀类型有关:平面圆盘为148 kg,最小牵引阻力为2.52 N;波纹圆盘为172 kg,最小牵引阻力为2.75 N;涡轮圆盘为160 kg以上,最小牵引阻力为2.65 N。该研究可为圆盘破茬刀及免耕播种机的设计和应用提供参考。

摘要：针对高速免耕播种条件下镇压系统稳定性难以保障问题,提出镇压力主动调控技术方案,设计了基于电液控制的玉米播种单体镇压系统。提出系统总体结构方案,并通过对播种单体运动和镇压部件与土壤互作力学分析,确定了镇压力控制过程。完成了电液控制系统设计和硬件选型,分别采用AMEsim仿真分析和阶跃响应试验,开展了液压执行机构和电控系统设计,采用自动PID控制方式,系统调节时间均值为1.9 s,稳态误差均值为1.9 N,超调量均值为2.0%,均明显优于机械调节方式。开展了正弦曲线地表土槽验证试验,对比研究不同调节方式和地表条件对镇压力稳定性的影响,结果表明:当目标镇压力为300 N时,相较传统的机械调节方式,电液控制方式镇压力均方根误差平均低30.1%,种沟土壤坚实度变异系数平均低24.46个百分点;正弦曲线地表竖直方向上的最大位移分别为0、20、40 mm时,随着目标镇压力增加,镇压力均方根误差变化不显著,最大差值为39.2 N。基于电液控制的玉米播种单体镇压系统能够在不同地面条件下保障镇压作业质量,该研究可为旱区播种作业过程中湿润种床构建以及高速免耕条件下玉米播种提供技术和装备支撑。

摘要：针对长江中下游稻油轮作区现有油菜直播开畦沟装置高速作业(≥10 km/h)时存在沟形稳定性较差、畦沟两侧厢面质量较差而导致油菜直播作业速度无法提高的问题,该研究研制了一种主动型开畦沟并同步厢面匀土的类螺桨高速开畦沟装置。基于运动学和动力学分析确定了影响减阻性能的关键因素及参数范围,并依此设计和确定了类螺桨低阻开畦沟刀片及其刀组排列方式;为降低阻力和保证抛土效率,开展了基于刀盘-土壤离散元模型的刀片旋切特性仿真试验,结果表明:随螺距角增大,阻力扭矩先减小后增加,且后磨刃的切削阻力小于前磨刃;最佳螺距角、刀刃结构参数组合下类螺桨刀组在作业速度12 km/h、刀盘转速810 r/min时,阻力扭矩较直勺刀组减小176.6 N·m,牵引阻力减小447.7 N。基于动力学分析确定了影响匀土板匀土性能的因素及其参数范围,匀土仿真试验结果表明:左、右匀土板拱度为0.19,下倾角分别为10°、7°时匀土性较好。田间试验结果表明,在作业速度9~12 km/h时,畦沟沟深169.1~188.6 mm,沟深稳定系数92.5%~95.6%、厢面平整度22.2~23.0 mm,两侧匀土变异系数分别为14.3%、17.2%,埋茬率81.96%~87.46%,碎土率93.26%~95.33%;作业速度12 km/h时的作业功耗为66.84 kW,满足油菜种植农艺要求。研究结果可为长江中下游稻油轮作区油菜高速免耕直播开畦沟及高质种床制备提供新方法。

摘要：针对2BMFJ系列原茬地免耕覆秸播种机播后镇压效果和播种深度一致性不理想的问题,设计了双自由度多铰接仿形免耕精量播种单体,应用保守系拉格朗日方程建立了种沟深度数学模型,初步确定了影响种沟深度的关键结构与工作参数。采用四因素五水平二次回归正交旋转中心组合试验方法,选取弹簧初始增量、初始牵引角、弹簧刚度、机具作业速度为影响因素,开沟深度合格率、土壤坚实度合格率和开沟深度变异系数为性能评价指标,得到影响开沟深度合格率各因素由大到小顺序为:弹簧刚度、机具作业速度、弹簧初始增量、初始牵引角,影响土壤坚实度合格率各因素由大到小顺序为:弹簧刚度、机具作业速度、初始牵引角、弹簧初始增量,影响开沟深度变异系数各因素由大到小顺序为:初始牵引角、机具作业速度、弹簧刚度、弹簧初始增量。对试验数据进行优化处理,结果表明,在初始牵引角0°、弹簧刚度10 N/mm条件下,弹簧初始增量15～19. 5 mm、机具作业速度6. 7～7. 8 km/h范围内,开沟深度合格率大于95%,土壤坚实度合格率大于95%,开沟深度变异系数小于10%。

摘要：稻茬田开沟是南方冬闲田大面积推广油菜种植的重要一环,该文采用旋耕弯刀S245作为开沟的主要部件,设计了稻茬田油菜免耕播种机开沟部件结构,并对以顺铣方式工作的开沟切削抛土过程进行运动学分析,建立了旋耕弯刀横向抛土的数学模型,并用matlab7.0数学软件对其进行数字求解。田间试验表明,开沟部件田间开沟抛土宽度可达1.0～1.5 m,土壤破碎率达90%,开沟作业性能良好,工作可靠,能满足现有油菜等其他经济作物种植的农艺要求,解决了目前免耕开沟难的问题,同时数字求解的结果与试验结果相吻合,为旋耕开沟部件的设计提供了参考依据。

摘要：2008～2010年在北京市大兴区研究了免耕开沟种床对土壤水分、作物生长、产量和水分利用效率的影响。试验结果表明:免耕开沟种床能增强土壤蓄水保墒能力,与翻耕种床相比,0～30 cm土层土壤体积含水率提高0.2%～2.7%,促进了作物生长,其中免耕播种开沟深度为20 cm的种床优势最为明显,相对翻耕种床可提高冬小麦产量2.4%和水分利用效率7.4%、夏玉米产量1.2%和水分利用效率1.5%。研究表明,华北一年两熟区免耕播种的适宜开沟深度为20 cm。

摘要：研究垄作免耕对冷浸田水稻产量及其构成因子的影响，同时，观察其耕层土壤温度和土壤团聚体结构的变化，旨在为冷浸田的综合治理技术提供科学依据。该研究以湖北省冷泉烂泥型冷浸田为对象，采用垄作免耕栽培田间定位试验方法，设计垄高10（LG10）、15（LG15）、20 cm（LG20）和平作（CK）4个处理种植中稻。研究结果表明，起垄（垄高10和15 cm）能显著（P〈0.05）提高冷浸田水稻产量，2011年和2012年垄高15 cm较CK分别增产10.95%和18.51%；与CK处理相比，垄作土壤平均增温范围为0.4～1.2℃，在0～5 cm土层内，垄作处理的土壤大团聚体（〉1 mm）含量明显提高；在〉5～25 cm土层内，土壤大团聚体含量LG15最高、CK最低、而LG20和LG10处于两者之间。垄高15 cm对大团聚体形成的影响大于垄高10和20 cm。垄作对冷浸田表层（0～5 cm）和下层（〉5～25 cm）土壤团聚体形成的影响存在差异，起垄后表层土壤大团聚体数量高于下层。但是，不同起垄高度与土壤温度和土壤大团聚体的变化不存在对应的数学正相关。综上所述，冷浸田合适的免耕起垄高度为15 cm。