摘要：为提高玉米精量播种机播种均匀性,需要合理的导种管引导种子进入种沟,基于离散元法研究玉米精量播种机导种管的优化设计。以零速投种理论为基础,采用运动学能量守恒方程分析导种管主曲线,得到种子在导种管出口处的水平速度方程;基于Isight软件RSM优化模块设计试验,结合所得导种管出口处水平速度方程,以圆弧段夹角α、直线段与竖直方向夹角β、直线段高度h1、圆弧段半径R为因素,考虑分析出口水平速度及实际农艺种子株距的范围调节,增加排种盘角速度ω为因素,以株距变异系数、出口水平速度为响应设计试验对主曲线参数进行优化求解。在ω为15~45 r/min参数范围下,以出口水平速度小于0.1 m/s,变异系数小于5%进行寻优求解,得到导种管主曲线的最佳参数组合为:α=25°,β=11°,h_(1)=200 mm,R=625 mm。根据所得最佳参数采用CATIA软件建立三维模型并3D打印进行台架试验,台架试验所得种子变异系数为11.58%、合格指数为98.2%、漏播指数为0.83%、重播指数为0.97%,结果表明导种管主曲线优化设计合理。

摘要：【目的】为提高三七Panax notoginseng育苗机械化播种精确性,针对三七小行株距的特点,研究一种新型导种管。【方法】分别建立有、无导种管情况下种子运动的力学模型。在土槽上开展了以投种高度、播种机前进速度、投种角度为试验因素,以理论播种点与实际播种点距离偏差的标准差和弹跳率为试验指标的三因素五水平二次回归正交旋转组合试验;借助Design-Expert 10.0.3软件建立了试验因素与指标间的回归方程及多目标优化数学模型,获取最佳投种参数组合;在最优参数组合下,使用高速摄像技术获取种子运动轨迹,结合运用图像处理技术和曲线拟合法进行种子运动轨迹曲线方程研究;借助EDEM软件进行导种管截面尺寸仿真分析,确定截面尺寸;用3D打印技术试制导种管并开展播种验证试验。【结果】在有、无导种管情况下,影响种子离开排种器后运动的共同因素为排种器的周围速度、投种高度和投种角度。通过正交旋转组合试验得出最优投种参数组合为投种高度20 cm、播种机前进速度7.8 m/min、投种角度42°。在未安装导种管条件下,理论播种点与实际播种点距离偏差的标准差、弹跳率分别为51.66 mm和72.31%。研制的新型导种管出口和入口截面尺寸分别为26 mm×30 mm和26 mm×60 mm;安装新型导种管后验证试验结果显示,理论播种点与实际播种点距离偏差标准差为26.90,弹跳率为45.20%。【结论】新型导种管满足了三七育苗机械化播种要求,播种精确性明显提高,研究结果可为三七育苗播种机导种管设计与田间播种应用提供了参考依据。

摘要：针对玉米精密播种机使用导种管的结构不合理导致株距均匀性差的问题,该文介绍了一种应用逆向工程设计软件Geomagic Design设计导种管的方法,研制性能优良的导种管。利用悬臂式三坐标测量机对进口曲线型导种管结构进行扫描,获取三维点云数据;通过三维逆向工程软件Geomagic Design减少噪音点、合并、简化、对齐等数据预处理获得网格数据;依照网格数据逐个创建特征重构导种管的三维几何模型;对重建的三维几何模型与网格数据进行误差分析实现三维几何模型的优化;依照所优化的三维几何模型生成工程图纸,完成导种管试制。在丰美2BQX-6玉米免耕精密播种机上进行了试制导种管、进口导种管和无导种管的性能对比试验,结果表明:试制导种管、进口导种管和无导种管的段粒数合格率分别为95%、97%和67%,空段率分别为3%、3%和33%,说明导种管可有效提高播种质量,且本研究试制的导种管与进口导种管性能相当。应用逆向工程设计导种管相对传统的理论研究和试验研究,可以缩短设计周期,降低设计成本;所建的三维几何模型为后续导种管结构研究和改进优化提供了一定参考。

摘要：针对旋耕灭茬施肥播种联合作业机高位排种、低位投种的作业特点,进行了排种器导种管曲线形状的设计研究。为减小种子与管壁的碰撞,根据排出口种子作向后抛射运动情况,将导种管前段曲线设计成抛物线;为使种子在管内滑行时间最短,同时又具有合适的着地角和着地速度,导种管后段曲线设计成一摆线。台架试验证明:排种轮转速在20～30r/min工作范围内,播种均匀性变异系数最高为13.2%,明显低于国家标准,达到了预期效果。

摘要：为满足自行研制的水稻内充气力式精量排种器定距成穴的排种要求,对排种器的投种过程进行运动学分析,构建了稻种的理论投种轨迹,并以此设计了一种具有投种轨迹特征形状的变截面矩形导种管。运用离散元方法与台架排种试验,对影响排种成穴性与均匀性的导种管底板倾角与吸种滚筒转速进行仿真分析。结果表明,每穴颗粒排出最大时间差与相邻穴时间间隔变异系数均随导种管底板倾角减小和吸种滚筒转速增大而增大;台架排种试验表明,穴径平均值与穴距变异系数均随导种管底板倾角减小和吸种滚筒转速增大而增大,与仿真分析结果相吻合,导种管底板倾角取77°时,能适应不同的排种频率,穴粒数合格率高于90.0%,漏播率低于2.2%,重播率低于8.0%,穴径平均值小于28.33 mm,穴径合格率高于91.33%,穴距平均值约为200.00 mm,穴距变异系数小于11.10%,可满足水稻精量穴直播的农艺要求。

摘要：针对油菜精量播种种子运移环节中排种器排出的单粒有序种子流在导种环节被破坏,造成播种均匀性降低的问题,该研究对导种过程种子流有序性进行分析,明确破坏种子流有序状态的主要原因是种子与导种管管壁的随机碰撞,而导致碰撞发生的主要因素是导种管曲线、内径和长度。导种过程离散元仿真试验表明,在相同内径及长度的导种管中,种子通过直线型导种管较S型导种管碰撞次数变异系数平均降低2.1个百分点,时间变异系数平均降低1.8个百分点;较抛物线型导种管平均碰撞次数变异系数降低0.5个百分点,平均时间变异系数降低0.5个百分点;在相同曲线及长度的导种管中,种子通过32 mm内径导种管较25 mm碰撞次数变异系数降低7.2个百分点,时间变异系数降低2.6个百分点;在相同曲线及内径的导种管中,无论缩短导种管的哪一部分长度均能降低碰撞次数及碰撞次数变异系数。种子流通过某一导种管的碰撞次数变异系数越大,时间变异系数越大,种子流下落轨迹越离散,种子流有序性越差,导种管曲线对种子流有序性的影响小于内径及长度。台架试验结果表明,采用直线型导种管较S型导种管粒距合格指数平均提高3.2个百分点,漏播指数和重播指数平均降低2.0和1.2个百分点;较抛物线型导种管粒距合格指数平均提高2.8个百分点,漏播指数和重播指数平均降低2.0和0.8个百分点;内径38 mm的导种管较25 mm导种管,粒距合格指数提高11.4个百分点,漏播指数和重播指数分别降低4.6和6.8个百分点;长度20 cm的导种管较80 cm导种管,粒距合格指数提高27.6个百分点,漏播指数和重播指数分别降低10.6和17.0个百分点;随导种管长度增加或内径缩小,粒距逐渐从以设定株距为中心的正态分布渐变为重播指数较高的指数分布。为降低导种环节影响,建议油菜精量播种机导种管曲线采用直线型、内径不小于25 mm、长度不超过40 cm。研究结果揭示了导种管结构对种子流有序性的影响机制,可为导种装置设计与优化提供参考。

摘要：为研究气吸精量播种机播种株距不均匀的根本原因,基于离散单元法理论,以排种器及导种管共同组成的种子投送系统为研究对象,对种子投送过程进行理论建模,得到种子在导种管中运动的基本方程,并借助离散元软件EDEM对种子在导种管中运动轨迹进行仿真和碰撞分析。仿真结果表明:当种子与导种管首次碰撞入射角为4°~6.5°,反射角在2.5°以下时,种子的运动轨迹最为理想,此时种子沿导种管壁下滑,并在导种管末端沿圆弧段切线方向射出。并以此为依据对播种单体进行改制,进行田间试验验证,粒距合格指数稳定在到92%~93%,合格粒距变异系数小于30%,性能指标提升明显。

摘要：针对2BQ-28型三七精密播种机存在播种不均匀、不稳定的问题,运用零速投种原理将导种管的直管结构改成由直线管段与圆弧管段组成的结构.对三七种子在导种管内的运动特性进行分析;建立了满足三七种子零速投种的数学模型,找出了影响投种速度的4个变量,即导种管直线部分与地面水平方向的夹角α、种子在圆弧管段运动的圆心角β、导种管直线部分的长度X、导种管圆弧部分半径R;用MATLAB软件对模型进行了求解,找出了满足零速投种的α、β、X、R的解区间.

摘要：山西省农业机械化科学研究所研制成功的ZBGM-3型覆盖免耕播种机,日前通过由省科委组织的技术鉴定。鉴定认为;该产品的技术设计和性能达到国内先进水平,凿式圆胸开沟器部件的设计填补了国内一项空白。该机与8.8～3.2kW轮式拖拉机配套,用于收麦后的高茬覆盖免耕播种。它采用最新设计的凿式圆胸开沟器,对破茬、分草入土性能极好,种、肥分隔布局合理;垂直窝眼式排种器配有导种管,可保证投种均匀;4连杆访形机构可适应茬地的复杂地表情况;“W”型镇压轮兼有镇压复土功能;