排种器试验台的结构改进
排种器试验台的结构改进机械电气工程学院本科毕业设计(论文)题目:排种器试验台的结构改进设计院(系):专业:学号:姓名:指导教师:完成日期:摘要精密播种机性能试验是农机测试的重要组成部分,也是研制和开发新型精密播种机不可缺少的重要环节。
虽然田间试验可以客观、准确地反映机具的性能,但由于受地点、季节、设备等因素的影响,试验周期长,费用高。
因此,播种机尤其是以排种器作为主要工作部件的试验通常是在实验室内进行,以加快试验进程,提高试验的方便性、可靠性和可重复性。
对排种器试验台进行优化,是为了使排种器在实验室内能够更好地模仿在田间试验和作业的各种情况,以便将其调试到最适宜的工作状态,提高生产效率。
排种器是播种机的核心部件,排种器的排种性能好坏直接影响播种机的工作性能。
排种器实验台是对排种器性能测试的主要手段,测试过程可以不受田间各种条件的限制,人为地创造各种工况,达到实际工作中的田间仿真,并且对排种器的性能及各主要参数进行深入广泛地试验研究,并提供可靠的设计依据。
关键词:精量播种排种器试验模拟AbstractPrecision seeding agricultural performance test is an important part of the test as well as research and development of new precision seeder indispensable essential.Although the field experiment can be objectively and accurately reflect the performance of machinery,but because of the location,season,equipment and other factors,long test cycle,the high cost.Therefore,the planter in particular as the main working parts of the metering device in the laboratory test is usually carried out in order to expedite the trial process,to improve the convenience of test,reliability and repeatability.Metering device to improve the test-bed is to enable the metering device in the laboratory to better mimic in the field testing and operation of the various situations in order to debug the most appropriate working conditions and boost production efficiency.Planter metering device is the core component,metering device performance of the seed planter a direct impact on performance.Test metering device metering device is the main means of performance tests,the testing process can not field a variety of conditions,artificially creating a variety of working conditions on the performance of seed-metering device and the main parameters in-depth and extensive pilot study and provide a reliable basis for the design.Keywords:Precision seeding Seed-metering Test Simulation目 录摘 要..................................................................................................................................................................................................................................................1Abstract ...........................................................................2一、JPS-12排种器性能检测试验台 二、试验台的工作原理................................................................................................ 三、性能指标及技术规格............................................................................................ 1、型号说明........................................................................................................... 2、性能指标........................................................................................................... 3、基本技术规格................................................................................................... 四、一般技术数据及主要结构.................................................................................... 1、一般技术数据................................................................................................... 2、主要结构........................................................................................................... 2.1 机械结构部分............................................................................................... 2.2 电机............................................................................................................... 五、排种试验台............................................................................................................ 5.1 排种器试验台优化设计研究的目的和意义................................................. 5.2 国内精密排种的研究现状............................................................................. 5.3 存在问题....................................................................................................................................................................................4 4 55 5 5 66 7 8 8 88 9 95.4 国外精密排种的研究现状 ...................................................105.5 几种传统排种器的结构特点及存在问题 .................................................................................................105.5.1 结构特点 ..............................................................................................105.5.2存在的问题 ......................................................................12六、排种试验台主要工作部件的设计 6.1 种床长度确定............................................................................................... 6.2 种带前进的速度确定................................................................................... 6.3 排种器速度的调整范围............................................................................... 6.4 基本参数计算............................................................................................... 6.4.1 滚筒尺寸和成穴器数目的确定............................................................. 6.4.2 电动机选择及计算电机功额定转矩..................................................... 6.4.3 链轮的选择............................................................................................. 6.5 仿形机构的设计........................................................................................... 6.5.1 仿形机构参数设计................................................................................. 7. 结论........................................................................................................................ 设计心得及致谢........................................................................................................参考文献: (12)1212131313131517172020213一、JPS-12排种器性能检测试验台本试验台适用于各种机械式和气力式排种器的精播(GB/T6973-2005单粒(精密)播种机试验方法)、穴播及条播性能的试验和检定。
气吸式排种装置试验台的设计与研究
f 一 F 肌。 = + s 0
同时 , 矩 要满 足 的 条件 为 力
L = Nsn F i 0一T = Nsn i 0一 mg —J = 0
性能 , 但是 田间试验耗 时耗力 , 而且不 能准确控 制各 影响排种器排种性 能的因素 , 很难对各 因素进行 理论 上 的分 析 』 。所 以 , 验 室 内 的试 验 被 广 泛 采 用 , 实 并
取 得 了 良好 的效果 。
基金项 目:内蒙古 自治区 自然科学基金项 目(o9 d 1 2 o l )
B 2 1 - B 2 3 信 L_ K 33 J K 04 l _ 』MR 0 磁 3 印图机 Il号分析仪 I I 带记录仪
图 2 测 试 分 析 系 统 框 图
F g 2 F o h r o e t s se i . l wc a t ft s y tm
如果 0 过大 , 方程 平衡 条件不 能够 满 足 , 主 则 使
中图分类号 :s 2 . 5 232 文献标识码 :A 文章 编号 :1 0 0 3—1 8 2 1 )6— 1 1— 4 8 X( 0 1 O 0 1 0
0 引言
气吸式排种器是依靠空气压力将种子均匀地分布
在 型孔 轮 或 滚筒 上 完 成 播 种 作 业 的过 程 … , 是 排 种 但 器 在作 业 过 程 中 由 于作 业 条 件 的 变 化 而 影 响播 种 质
1 气 吸式排种 装置 中种子受 力分析
气吸式排种器是应用气 吸原理进行排种 的 , 图 1 如 所 示 。种子在真空 室与种 子室压力 差 的作 用下将 种子
JPS-16播种机试验台的设计
[
6 — —~ ~ — 卜
1传动轴 . 2 升降结 构 ( 柱 ) 3 升降手柄 . 立 .
图 2 排种器安装 架结构 图
Fi . T e sr v u e d a i g o t rn u t g r c g2 h t t r r w n f me e i g mo n i a k u n
排种高度 的调节通过安装架 的升降机构来实 现。
转动该机构 的升降手柄可以在 0~ 0 m 5 0 m范围内进行
调整。
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.
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排种架左右倾斜 1 。 5 的调节也 是靠 升降机构实现 的, 具体方法 为: 保持一侧立柱不 动 , 只调另一侧 升降
立柱 , 即可使 安装架形成 一定倾斜 角度 , 对应角 度可 参考排种架 上的角 度指针 或检测 系统 的相 应显示 值
1箱体 .
2 升 降丝杆 .
3 左右移动滑块 .
4 摄像机 .
5 阵列式直流灯泡板 . 图 3 摄像照 明箱
Fg 3 Ca r ih o i. mealg tb x
进 行 试 验 和检 定 。 关 键 词 :播 种 机 ;排种 器 ;试 验 台 ;P C;计 算 机 视 觉 L
中图分类 号 :¥ 2 . T 3 1 4 3 2 3 2;P 9 . 1 文献标识码 :A 文章编号 :1 0 — 8 X(0 1)0 0 5 — 4 0 3 18 2 1 1 — 09 0
2 主要机械 部件 的设计
2 1 试 验 台主 体 .
试验 台主体主要 由主体 构架 、 床带 、 种 传动 机构 和 自动喷油刮种装置 等组成 , 用于播种试 验过程 中模
拟 地 面 的运 动 情况 , 用 变 频 调 速 的方 式 对 运 动 速 度 采
基于双输送带铺沙承种排种器试验台的研制
筒、 从动 滚筒 和种床 带 ; 分离 装 置包 括 振 动筛 , 种 杯 ; 集
回收装置 包括 沙 回收 带和输 送 机 。两条 输送 带 分别 采
用 整体无缝 连接 方式 , 并采用 双滚 筒 ( 面压纹 和刻 制 表
作者简介 :郑婧玲 (9 5一) 女 , 18 , 湖北 随州人 , 士研究生 , E—m i 硕 ( al ) z0 10 0 2 yh ocr。 j 5 6 3 @ a o.o ] 1 n
与位 移 , 样就 很 难 得 到精 确 的种 子 粒距 分 布 。 而且 这
黄 油 黏种 存在 浪 费种 子 、 染 环 境及 油 面反 光 不利 于 污
图像识 别 等缺 陷 J 。所 以 , 已有 科 研 者 开 始着 手 研 现 究 输送 带 铺沙 型排 种 器试 验 台 , 用 沙 层 的缓 冲作 用 利 防止种 子着 落 时 的弹 跳 _ 。为 此 , 文 提 出了一 种 双 3 J 本 输送 带 铺 沙承 种排 种器 试 验 台 的设 计 方 案 , 用 两 条 选
则 根据排 沙轮排 沙速度 及种 床带 速 度进 行 调节 。工 作
时 , 沙 电机 驱动 排 沙 轮均 匀 排 沙 , 排 沙经 过 刮 沙板 , 在
输送 带上形 成一 定宽 度 和 厚 度 的沙 带 , 时排 种 器在 同 排种 电机驱 动下 将 种 子 排 落 在 沙带 上 , 送 带 向前 运 输 动 , 过摄像 装 置 进 行 摄 录处 理 。使 用 后 的 沙 和种 子 经 经过振 动筛分 离 , 子进入 接种 杯再 利用 , 种 沙落 人下 面
油、 黏种 、 油 、 刮 油种 分 离 过滤 和 回油 的连续 承 种 方式 。
机械式小麦射播排种器参数优化与试验
第36卷第21期农业工程学报V ol.36 No.21 2020年11月Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Nov. 2020 1机械式小麦射播排种器参数优化与试验王英博,李洪文※,何进,王庆杰,卢彩云,刘鹏,杨庆璐(1. 中国农业大学工学院,北京100083;2. 农业农村部河北北部耕地保育农业科学观测试验站,北京100083;3. 中国农业大学工学院现代农业装备优化设计北京市重点实验室,北京100083)摘要:针对机械式小麦射播排种器作业过程中存在的种子碰撞力较大、破损率高的问题,该研究采用TRIZ(Theory of the Solution of Inventive Problems)理论对小麦机械式射播排种器的关键部件参数进行优化,通过对种子在排种器内部的运动学分析,确定了影响小麦种子与排种器内部碰撞程度的因素为排种器转速、叶片后倾部分曲率半径与叶片安装角度,采用EDEM软件模拟小麦种子在排种器内部的运动情况,以种子破损率、平均排种速度与播种深度变异系数为试验指标,进行台架试验,结果表明,当排种器转速为1 000 r/min,叶片后倾部分曲率半径为40 mm,叶片安装角度为15°时,种子破损率为1.1%,平均排种速度为32.5 m/s,播种深度变异系数为8.9%,满足小麦播种作业要求。
关键词:机械化;优化;小麦;排种器;射播;TRIZ;EDEM仿真;种子破损率doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2020.21.001中图分类号:S223.2+5 文献标志码:A 文章编号:1002-6819(2020)-21-0001-10王英博,李洪文,何进,等. 机械式小麦射播排种器参数优化与试验[J]. 农业工程学报,2020,36(21):1-10. doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2020.21.001 Wang Yingbo, Li Hongwen, He Jin, et al. Parameters optimization and experiment of mechanical wheat shooting seed-metering device[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2020, 36(21): 1-10. (in Chinese with English abstract) doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2020.21.001 0 引 言小麦是重要的粮食作物,生产历史悠久,种植面积广泛[1-2];播种是小麦生产的关键环节,决定小麦个体在田间的分布状况,进而影响小麦的个体发育和群体质量,对小麦的产量产生重要影响[3-5]。
花生播种机内侧充种式排种器设计与试验
花生播种机内侧充种式排种器设计与试验
凌 轩,王旭东※
(仲恺农业工程学院机种器是影响花生播种质量的关键,在很大程度上决定花生的产量。针对播 种过程中空穴、漏播率较高的不足,通过分析花生排种器的排种过程,研究设计了内侧充种垂直圆盘排种 器。基于课题组自主研发的排种器试验台进行了排种性能、护种板排种器及伤种试验。通过优化排种器结 构参数,提升了排种器的排种性能。 关键词 花生 播种 垂直圆盘排种器 内充式
设计制造 > Design 驭 Manufacture
擦,从而造成种子损伤,影响出芽率,不能达到农 民的播种要求。本文针对上述问题,研究一种内侧 充种垂直圆盘排种器,并对其关键部件技术参数进 行试验研究。
1 排种器结构设计
1.1 排种器结构与工作原理 内充式垂直圆盘排种器主要由排种轮、排种器
轴、排种器壳体、径向护种板、进种口等组成,单 个排种盘结构简图如图 1 所示。该排种器使用了复 式型孔内侧充种的原理,有良好的充种性能,清种 定量准确,投种均匀,能适应常速和高速作业。
排种轮是圆盘碟式排种器核心部件,确定合理 的排种轮结构参数是保证播种质量的重要条件。首 先,要保证持种空间的大小,持种空间过小,种子 难以进入排种轮,造成漏播;持种空间过大,多粒 种子进入分种匙,造成重播。其次,保证适当的隔 板倾斜角度,倾斜角度过大,加大了分种匙对种子 的把持作用,影响 清种造 成 重 播 ;倾 斜 角 度 过 小 , 降低了排种轮对种子的把持作用,种子未到隔板 上部的开口就落回充种区造成漏播。因此,应该 根据种子尺寸及种子在持种空间中的排布设计持 种空间。
0 前言
花生是我国的四大油料作物之一,既是重要的 经济作物也是营养价值很高的蛋白植物,在世界农 业生产中占有重要地位[1-2]。我国花生种植面积占世 界花生种植总面积的 20%以上,仅次于印度,产量 居世界首位,占世界总产量的 35%以上。目前,除 了西藏自治区之外,我国其他各个省区都有花生种 植,尤以山东、河南、广东等省区更为集中[3-4]。随 着农业科技的发展,花生向良种化、机械化和区域 化种植方向发展。此外,我国花生产区基本上属于 高产区,是世界平均产量的 2~3 倍,处于世界前 列。因此,目前花生已成为我国最具国际竞争力的 优质油料作物和农业结构调整与产业重点扶持的重 要内容[5]。但花生播种机械化还处在较低水平,尤其 是广东花生产区的机械化播种比例更低,长期以来, 花生的播种大都是靠人工完成的,成为制约广东农 业机械化全面发展的一个重要方面。
型孔轮式水稻排种器排种机构的优化设计
农 机 化 研 究
第 8期
型 孔 轮 式 水 稻 排 种 器 排 种 机 构 的 优 化 设 计
王 在 满 ,杨 文 武 ,蒋恩 臣
( 南 农业 大学 a 南 方农 业 机 械 与装 备 关键 技 术 省部 共 建 教 育部 重 点 实验 室 ; . 华 . b 工程 学 院 , 州 广
计 了“ 边 +直 边 ” 排种 管 形状 , 斜 的 减少 了稻 种在 排 种 管 内壁 碰 撞 而 造 成 伤 种 伤 芽 现 象 ; 种 管 采 用 滑 道 和单 螺 排
丝 的安 装方 式 , 装 方便 。 拆 关键 词 :排 种 器 ;排种 过 程 ;高速 摄 像 ;优 化设 计
中 图 分类 号 :s 2 . 3 23 2 文 献 标 识 码 :A 文章 编 号 :1 0 0 3—18 2 1 0 0 1 0 8 X( 0 0)8- 0间隔时间
T b. Roain lse d a 1 tt a p e s.v lct n h nevlt fs e o eo i a d teitra i o e d—fln y me al g i
排种 轮 直 径 D =10 m, 0 m 型孔 数 m =8 排 种 器 转 ,
摘
504 1 6 2)
要 :绘 制 了 稻种 经 过护 种 机 构 后在 排 种管 内的 排 种轨 迹 , 合排 种 过 “ 速摄 像 分 析 结 果 , 定 在 3 。 种 结 确 O落
处 的排 种轨 迹 作 为 排种 管 结构 形 状 的 优化 设 计依 据 。为 了降 低 不 同 型孔 的稻 种 在 排 种 管 相 遇 的 几 率 , 种 管 总 排 长度 设 计 为 l 0 m; 了实 现 穴径 小 于 5 m 的 目的 , 种 口尺 寸 没计 为 2 m 0 m; 照 稻 种 排 种 轨 迹 , 0m 为 0 m 排 0 m x2 m 按 设
排种器
水稻芽播精密排种器的发展关键词:水稻,直播,精密水稻直播已经被越来越多的国家和地区所认可,推广应用的面积逐年增长,现已成为国际上水稻种植机械化的一种主要种植方式。
国内外水稻直播机械化大多采用条播或撒播技术,水稻精密直播,尤其是杂交稻精播已引起广泛关注,但精密直播尚处于起步阶段,目前还没有较理想的排种器。
水稻直播以其特有的优越性受到各国农民的欢迎,因此研制性能优良、价格合理、操作方便的水稻精密直播机械有着广阔的应用前景。
我认为采用气吸垂直圆盘式排种器进行水稻精密芽播。
研究了水稻芽播排种器性能检测平台以及高速CCD摄像系统;他通过正交试验确定了影响排种器性能的主次因素;通过高速摄像对排种器的主要结构参数进行优化,建立了排种盘吸孔孔径、孔数等的数学模型,讨论研究了影响排种器性能的主要因素真空度、吸孔孔径、转速、吸孔孔数等;通过高速摄像分析找出造成种子飞出现象的原因并提出改善措施;提出加装推种板对不能靠重力完成投种的种子进行强制投种。
水稻是世界上主要的粮食作物,全世界水稻种植面积约占谷物总面积的23%,稻谷总产量约占谷物总产29%。
我国是水稻生产大国。
2002年,我国种植水稻面积占全国粮食作物总面积的27%以上,总产量占各类粮食总产量的38%以上,居第一位;占世界水稻种植面积的19%,总产量占世界的31%。
世界水稻平均单产约为3750公斤/公顷,我国则为6300公斤/公顷,单产高出世界平均水平68%。
进一步提高我国水稻的单产及总产量将对全球水稻生产的持续发展和世界粮食的安全问题,具有十分重要的意义。
提高水稻单产的一项重要措施是提高水稻种植机械化水平,采用先进的种植技术。
目前,我国水稻种植机械化水平比较低。
从1995年开始,我国水稻种植机械化水平有了一定的提高,2002年达到了5.64%,但是这与其它作物种植机械化相比有明显的差距,如玉米机械化程度达46.64%、小麦72.99%;与发达国家相比差距相当大。
排种器试验台检测系统的设计与试验
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通 信 系 统 适 用 范 围 而 采 用 通 用 的 M du obs协 议 。 ME O O WT C L—C M 协 议 信 息 交 换 以 “ ” 格 式 进 O 帧 的
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集 安装 在排 种 轴 和 种 床 带 主 轮 轴 上 的 高 精 度 编 码 器 ,
进 而转 换 得 到排 种 器 和 种 床 带 的实 时速 度 , L 内部 PC
・
6 ・ 5
21 0 2月 1年
农 机 化 研 究
吸两 用组 合 ) 种 器 的精 播 、 播 及 条 播 性 能 的 试 验 排 穴 与检 定 。试 验 台 的控 制 系 统 以 P C和 变 频 器 为 核 心 , L 可简 单快 捷 地无 级 调 控 排 种 器 转轴 的 工 作 速 度 、 床 种
分 。 总体 构成 框 图如 图 1 示 。 所
呼和 浩 特 00 1 01 8)
摘
要 :基 于计 算 机 视觉 和 自动控 制技 术 , 计 了排 种 器 试 验 台检 测 系统 。该 系 统适 用 于 各 种排 种 器 的 精播 、 设 穴
播 及 条播 性 能 的试 验 和 检定 , 可生 成 丰 富翔 实 的 试验 数 据 报 表 。为 此 , 述 了检 测 系 统 的 设 计 与 构 成 , 排 种 并 论 对 图像 采 集 处 理 的总 体 流 程 、 图像 的拼 接 、 阈值 分割 和 种 子边 缘 提 取 等 内容 一 一 做 了 叙 述 , 讨 论 了数 据 的 综 合处 并 理 、 种 统 计 和评 价 的依 据 等 。 同时 , 了检 验 该 系统 的可 靠性 和准 确 性 , J S一1 各 为 在 P 2排 种 器 试 验 台 上进 行 了 多
型孔轮式水稻排种器排种机构的优化设计
型孔轮式水稻排种器排种机构的优化设计王在满;杨文武;蒋恩臣【摘要】绘制了稻种经过护种机构后在排种管内的排种轨迹,结合排种过程高速摄像分析结果,确定在30°落种处的排种轨迹作为排种管结构形状的优化设计依据.为了降低不同型孔的稻种在排种管相遇的几率,排种管总长度设计为100mm;为了实现穴径小于50mm的目的,排种口尺寸设计为20mm×20mm;按照稻种排种轨迹,设计了"斜边+直边"的排种管形状,减少了稻种在排种管内壁碰撞而造成伤种伤芽现象;排种管采用滑道和单螺丝的安装方式,拆装方便.【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2010(032)008【总页数】4页(P16-19)【关键词】排种器;排种过程;高速摄像;优化设计【作者】王在满;杨文武;蒋恩臣【作者单位】华南农业大学,南方农业机械与装备关键技术省部共建教育部重点实验室,广州,510642;华南农业大学,工程学院,广州,510642;华南农业大学,南方农业机械与装备关键技术省部共建教育部重点实验室,广州,510642;华南农业大学,工程学院,广州,510642;华南农业大学,南方农业机械与装备关键技术省部共建教育部重点实验室,广州,510642;华南农业大学,工程学院,广州,510642【正文语种】中文【中图分类】S223.2+30 引言排种过程是型孔轮式水稻排种器的最终工作过程。
型孔轮式水稻排种器排种机构的主要元件是排种管(又称输种管),其作用是让稻种能顺利地落到田面播种沟内。
稻种经过弹性随动护种带机构后从型孔中掉出,并靠稻种自身的重力落下。
为了使大部分稻种均为自由落体,避免与排种管内壁产生碰撞以及沿内表面滑动,排种管的倾斜角应与稻种流动轨迹相适应[1]。
本文根据稻种掉出型孔瞬间的线速度计算稻种的运动轨迹,并结合高速摄像技术对稻种在排种管中的排种过程进行了分析,最后优化设计了排种管的形状与结构。
1 排种轨迹的计算型孔轮式水稻排种器工作示意图如图1所示。
内充式垂直圆盘排种器的改进与运动仿真研究
0 引 言
内充 式 垂 直 圆盘 排 种 器 具 有 结 构 简 单 、 工 作 可 靠、 适 应 性 强 的特 点 … , 因 而 被 广 泛 应 用 到 现 代 化 花 生播 种 机 中 。排 种 盘是 花 生 排 种 器 的核 心 工 作 部 件 ,
厚度是 d=3 m m。因此 , 正常排 种盘能 的排种宽度 为
现对 较 小 种子 的排 种 , 提 高 了排 种 器 的 精播 率 。 建 立 了 清 种 区种 子 的 运 动 数 学 模 型 , 计 算 出 了排 种 盘 的 角 速 度 范围, 在 此 基 础 上通 过 A D A MS仿 真 得 到 了较 为 理 想 的排 种 盘 角 速 度范 围 , 并通 过分 析 内孔 和 外 孑 L 中 种 子 的 运 动
影 响 。
播种 。这样 既能 实现 正 常精 播 种 , 又 节 省 了材 料 和 制
造成 本 。
目前广 泛 应 用 的 排 种 盘 无 法 根 据 种 子 的 大 小 来 调节 内孔 的大 小 , 只能 实 现 一 定 宽 度 范 围 内种 子 的排
种 。为 此 , 设 计 了一 种 调 整 挡 板 装 置 , 它 与 排 种 盘 配
种子运 动 半径 。 j
化简 后得 圆盘 角速 度 为
一 .
蔫
解方程, 得角速度为 = ^ / 告, 带人数值解得∞ :
带人 数 值 后 解 得 : ∞ = 1 . 4 r a d / s 。这 表 明 , 只 要 内孔 中种 子 的角 速 度 大 于 1 . 4 r a d / s , 无 论 内孔 中 的 种
f =7—1 4 a r m, 加入 调 整 挡板 后 可排 种 子 宽度 为 f : =5
