气吹悬浮供种的气吸滚筒式排种器设计与实验
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
气吸滚筒式超级稻育秧播种器的基本理论及试验研究

研究方法
本研究采用理论分析和实验相结合的方法,首先对气力滚筒式水稻精量排种器 的结构和工作原理进行详细分析。然后,通过实验验证其性能和可靠性。实验 过程中,我们将选取不同类型的水稻种子进行测试,以评估排种器的通用性。 同时,通过对比不同排种器的性能指标,如播种精度、播种效率、种子损伤率 等,综合评价气力滚筒式水稻精量排种器的优势和不足。
在可靠性方面,气力滚筒式水稻精量排种器也具有显著的优势。通过实验对比, 我们发现气力滚筒式排种器的故障率较低,且在长时间使用后仍能保持良好的 性能状态。此外,该排种器在恶劣天气条件下也具有较高的稳定性,为水稻种 植提供了有力保障。
结论与展望
本研究通过对气力滚筒式水稻精量排种器的深入分析和实验验证,证实了其在 提高播种效率和精度、降低种子损伤率以及增强设备可靠性方面的优势。然而, 尽管气力滚筒式水稻精量排种器在以上方面表现出优异的性能,但仍然存在一 定的局限性。例如,气力滚筒式排种器对于播种地面的平整度有一定的要求, 否则可能会影响播种精度。此外,设备的耗能相比传统排种器略高,需要在节 能方面进行进一步优化。
文献综述
过去的研究主要集中在传统的水稻排种器,如机械式排种器、气压式排种器等。 这些排种器存在一定的不足,如精度低、可靠性差、对种子损伤大等。随着气 力滚筒式水稻精量排种器的出现,这些问题得到了一定的缓解。气力滚筒式排 种器采用气流和滚筒的结合方式,具有高精度、高可靠性、对种子损伤小等优 点。然而,前人的研究主要集中在设备的结构和性能方面,对于其实际应用和 效果缺乏系统的研究。
结论与展望
通过试验研究,我们验证了气吸滚筒式超级稻育秧播种器的实际应用效果。该 播种器具有均匀播种、节省种子、提高效率和广泛适用范围等优点。该播种器 的成功研发与应用,将为超级稻的高产稳产提供有力支持,有助于提高农业生 产的效益和品质。
气吸式精密排种器正交试验优化设计

农业技术与装备AGRICULTURAL TECHNOLOGY & EQUIPMENT Vol.341 N〇.05 Qr MAY.2018文章编号:1673-887X(2018)05-0085-03气吸式精密排神器正交试验-化设计刘根伸!四川农业大学,四川雅安625014)摘要排种器是播种机械的核心部件,其工作性能直接决定播种质量、田间管理、作物产量。
为探究气吸式精密播种器相关性能,首先设计单因素试验以确定正交试验因素水平,引入反应排种器动态性能的偏离 系数和方差作为正交试验指标,然后设计正交试验。
并在此基础上,通过拟合因素水平与偏离系数的关系,引入粒距系数、相关系数重建性能指标模型,对正交试验进行了优化。
关键词气吸式精密排种器正交试验设计偏离系数相关系数中图分类号 S220.2 文献标志码 A doi:10.3969/j.issn.1673-887X.2018.05.040D esign and Optimization o f Air-suction PrecisionSeed-metering D evice Orthogonal TrialLiu Genshen(Sichuan Agricultural Uniersity, Ya'an 625014, Sichuan, China)Abstract:Seed-metering device is the key part of sowing machines,whose working performance directly affects seeding quality, field management and crop yields.In order to study the performance of air-suction precision planter,we design a single factor trial to determine the level of orthogonal test factors. What's more,we introduce the deviation coefficient and variance of dynamic performance of reaction-seeder as rthogonal test indicators,then designing the orthogonal test.And on this basis, through we optimize this trial by introducing the reconstructing performance index model of grain spacing coefficient and correlation coefficient fitting the relationship between the level of factors and the deviation coefficient.Key words:Air-suction seed-metering device, Orthogonal trial, Optimized design, Correlation coefficient, Deviation coefficient玉米是我国三大粮食作物之一,同时也是食品、饲料、工业的重要原材料!1]。
气吸滚筒式超级稻育秧播种装置设计及试验

刘彩玲等I 4 1 5 1 对 气 吸 盘式 水 稻 精 密 播 种机 构 从 种 子 运
动 、吸 孔 形 状 和 吸 盘 内气 力 场 分 布等 情 况 进 行 了研
究 . 由于 整 盘气 吸需 要 吸种 盘频 繁往 复 移 动 ,对 机 构 运 动 定 位 精 度 要 求 高 .间 断 工作 限制 了工 作 效 率
第3 4卷
第 6期
中国农机化学报
J o u r n a l o f C h i n e s e Ag r i c u l t u r a l Me c h a n i z a t i o n
2 0 1 3年 1 1月
Vo 1 . 3 4 No . 6 NO V . 2 01 3
s e e d l i n g p l a n t i n g d e v i c e[ J ] . J o u na r l o f C h i n e s e A g i r c u l t u r a l Me c h a n i z a t i o n , 2 0 1 3 , 3 4 ( 6 ) : 1 3 4 - 1 3 7 , 1 4 7
D O I : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 2 0 9 5 - 5 5 5 3 . 2 0 1 3 . 0 6 . 0 3 3
具有补种功能的气吹供种滚筒式育苗排种器的研究

具有补种功能的气吹供种滚筒式育苗排种器的研究穴盘育苗播种是实施育苗移栽的关键环节之一,而穴盘育苗排种器是穴盘育苗精量播种机的核心部件。
番茄,蔬菜,花卉等种子由于颗粒尺寸小、形状不规整及流动性差的特点,直接造成了现有气吸式育苗排种器取种精度差而无法应用推广。
针对这一技术性难题,从改善种子流动性和种子被吸附瞬间的空间位置着手,提出气吹悬浮供种和在携种区多次补种的新思路,设计了一种基于气流悬浮输送机理的具有补种功能的滚筒式育苗排种器,具体研究如下为:基于气流悬浮机理具有补种功能的滚筒式育苗排种器的结构设计:对其整体结构方案及关键部件的结构进行设计,明确其结构原理,为后续研究奠定基础。
对滚筒式育苗排种器的吸附取种和排种过程进行了理论分析并构建模型,得到种子被滚筒吸孔吸附并被带出进入携种区的条件,建立了排种误差,种子与穴盘接触瞬间的碰撞速度和碰撞角等数学模型,并对它们的影响因素进行了分析,确定了各项参数对排种器吸附取种效果的影响规律。
利用fluent6.3.26模拟仿真软件对滚筒上吸孔的结构参数进行流场分析与模拟,仿真分析结果得出:直孔的取种性能优于外喇叭型孔和沉孔,由于外喇叭型孔和沉孔的出口处的截面积较大,故吸孔的结构形状对该排种器取种性能的影响效果有待试验验证;吸孔导程对流场气流只起到调整和稳定压强的作用;气流量随着吸孔直径的加大而增加,取种能力增强,取种效果越好。
制作了具有补种功能的气吹供种滚筒式育苗排种器的实验装置,首先在种箱单层供种条件下对影响排种器吸附排种性能指标(单粒指数、重播指数和漏播指数)的三个主要因素(滚筒转速、气室正压力、真空度)设计正交试验,通过SPSS统计分析软件对试验结果进行极差分析,得出了各因素对性能指标影响的主次顺序以及各因素水平最佳组合,通过方差分析,确定各因素对性能指标的影响程度,综合分析最终确定影响滚筒式排种器性能指标的最佳工作参数组合:真空度为3.0kPa,滚筒转速为16r/min,气室正压力为2kPa。
气吸式滚筒型排种器部件的设计

科技纵横农业开发与装备 2023年第8期气吸式滚筒型排种器部件的设计王启芳(山西省农业机械发展中心,山西太原 030031)摘要:利用气吸式滚筒排种器的特点,设计出一种气流辅助输种的滚筒式排种装置。
阐述排种器的结构和工作原理,建立数学模型并确定滚筒结构参数,对清种、卸种机构和种箱进行了设计。
对粒距合格指数、重播指数、漏播指数及工作负压等指标进行台架试验,试验表明,该排种器重播指数和漏播指数低,合格指数高,符合高速播种要求。
关键词:排种器;气吸式;滚筒型;部件设计0 引言精密播种省种省工省地力,和传统种植相比,苗齐苗全苗壮,达到增产的效果[1]。
精密播种技术有机械式和气力式,气力式播种机特点是对种子的形状要求不严,伤种少,作业速度高[2],可满足播种质量高、适应季节性强的农艺要求。
近年来,气力式高速精密播种机的市场需求越来越大。
在气力滚筒式精播机的研制方面,台湾陈世铭研制了振荡式多用途真空播种机,吉林农大的盛江源研制了一种气吸式精密排种器,中国农大和广西北海市农机化所研制了2BZQ-300型气吸式双层滚筒水稻精密播种机。
这类滚筒型排种器较多应用于小籽粒播种或育种,滚筒转速一般在10~20 rad/min,作业速度较低。
在气力滚筒式播种机的研究方面,山东理工大学王国松采用垂直型分配器以气流为载体输送种子,山东农业大学张晓辉研究了排种管的长度及波纹管的有无对各行一致性的影响,华中农大雷小龙对集排器的导种管参数及供种速率进行了研究。
这类研究的种子对象主要是小麦等条播作物,作业速度较高。
在国外,气流辅助投种应用于高速精量播种的研究较多,瑞典Vaderstad、荷兰Kverneland、德国Amazone等播种机公司都是利用正压式气流一部分从型孔流出,一部分进入导种管,进行辅助投种[3]。
以上研究在气力滚筒式排种器方面取得了一定成果,在育种、小籽粒及小麦的播种领域应用多。
和传统机具相比,提高了作业速度,提升了生产效率,但对玉米大豆等大籽粒种子的精量高速播种的研究还比较少。
气吹供种滚筒式播种机取种性能的试验研究

气吹供种滚筒式播种机取种性能的试验研究李俊伟;杨文伟;马亚鹏;胡斌【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2016(0)4【摘要】针对现有番茄穴盘育苗播种机空穴率多、单粒率少,难以满足尺寸小、外形不规整、流动性差的加工番茄种子“一穴一粒”精量播种技术要求的规状,创新设计了一种基于气吹供种方式的滚筒式番茄育苗播种机。
以此为基础搭建了基于气吹供种方式的滚筒式育苗播种试验装置,并以单粒率、空穴率、多粒率为试验评价指标,试验探究了主要因素(种箱气室正压力、孔径、滚筒转速)对主要评价指标的影响规律。
试验结果表明:影响取种性能质量指标的主次关系依次为种箱气室正压力、孔径、滚筒转速;影响取种性能质量指标最优组合:当种箱气室正压力为2 kPa、孔径为1.2 mm、转速为14 r/min 时取种综合效果效果较理想。
%In view of the existing seedling planter have a high empty-seed rate , less single-seed rate and It is difficult to meet the small size , irregular shape , poor mobility of processing tomato seed "a hole grain"precision sowing technical requirements , a cylinder precision seeder based on the pneumatic suspension seed supply was creatively designed ,as well as the test device was developed .And with multi-seed rate , single seed rate and empty seed rate as the main evaluation index , experiment explores that the influence law of the main evaluation index affected by the main factors ( box chamber positive gas pressure , suction hole diameter , roller speed ) .Experiment verification and came to conclusion: when boxchamber positive pressure reached 2kPa,suction hole diameter is1.2mm,roller speed is 14r/min, we can get the best comprehensive effect .【总页数】5页(P185-189)【作者】李俊伟;杨文伟;马亚鹏;胡斌【作者单位】石河子大学机电学院,新疆石河子 832003;石河子大学机电学院,新疆石河子 832003;石河子大学机电学院,新疆石河子 832003;石河子大学机电学院,新疆石河子 832003【正文语种】中文【中图分类】S223.94【相关文献】1.气吹供种盘吸式排种器排种性能试验研究 [J], 张欢;罗昕;马亚朋;缑海啸2.气吹悬浮供种滚筒式播种机吸附取种理论分析 [J], 陈永;王科杰;罗昕;李俊伟;胡斌;张欢3.气吹供种的滚筒式排种器的设计研究 [J], 马亚朋;高捷;胡斌;孙兴冻;李阳4.气吹供种的滚筒式排种器性能的试验研究 [J], 马亚朋;马振;胡斌;姚强强;高捷;任萍5.气吹悬浮供种的气吸滚筒式排种器设计与实验 [J], 赵永满;侯晓晓;姜有忠;刘永锋;胡斌;罗昕因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
气吸式排种装置排种性能理论分析与试验

1 气吸式排种装置排种性能影响因素分析
影响气吸式排种装置排种性能的因素很多,包括结
构参数对排种性能的影响以及工作过程中的动态参数的
选择对排种性能的影响。笔者主要针对其中的主要因素
加以分析。
1.1 结构参数对排种性能的影响分析
对气吸式排种装置排种性能影响较大的结构参数主
要是吸种孔的直径、结构形式以及吸种孔的数量和分布
(1)
式中:F ——受到的吸附力,N,F=(πd2/4)·(Pa-P1),其 中 Pa——大气压力,Pa,P1——真空室压力,Pa;T —— 重力 G 与惯性力 J 的合力,N;d ——吸孔直径,m;
h ——T 到吸种盘的距离,m。
由式(1)可以看出,随着孔径的增大,孔径面积增
大,吸附种子所需要的真空度降低,排种性能逐渐提高;
图 2 种子脱离吸孔后的运动与受力图 Fig.2 Seed motion and force exerting diagram
after breaking away from suction hole
当种子脱离吸孔后受到的作用力为重力 G 及空气阻 力 F。若将种子视为一质量为 M 的质点,则种子脱离吸 孔后的运动微分方程[7]为
为提高播种机的工作效率,在保证播种质量的前提
下排种盘的转速应尽可能的取最大值。但是,随着转速
的提高,种子的离心惯性力增大,由式(1)可知,气吸
室所需的真空度也需增大;同时,吸孔和种子的接触时
注:ω ——排种盘转速,rad/s;r ——排种盘吸种孔分布圆半径,m; V ——机器前进速度,m/s;θ ——种子脱离吸孔时吸孔和中心的连线 与水平轴夹角,rad;Vr——种子的相对速度;Vox——种子的水平绝 对速度,m/s;Voy ——种子的铅直绝对速度,m/s;Fx ——水平阻力, N;Fy ——铅直阻力,N;G ——重力,N
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气吹悬浮供种的气吸滚筒式排种器设计与ꎬ 刘 永 锋1aꎬ1b ꎬ 胡 斌1aꎬ1b ꎬ 罗 昕1aꎬ1b
由于辣椒种子破损将影响出苗率ꎬ 且种子尺寸
收稿日期: 2017-09-21 基金项目: 国家自然科学基金项目(51265045) 作者简介: 赵永满(1979-) ꎬ男ꎬ甘肃古浪人ꎬ副教授ꎬ硕士生导师ꎬ博
士ꎬ( E-mail) zhrym@ 163.comꎮ
小、外形不规整、 流动性差ꎬ 种植要求又属于精量播 种ꎬ针对现有气吸滚筒式排种器存在的取种难、吸种 孔容易堵塞、投种精度差等主要技术问题ꎬ提出了由 负压取种、正压气吹供种和投种的新方案ꎬ并设计了 一种适合辣椒育苗播种的气吹悬浮供种的气吸滚筒 式排种器ꎮ 同时ꎬ以种箱气室正压力、滚筒转速、吸种 角度为影响因素ꎬ对排种器排种性能进行试验分析ꎬ 寻找上述因素最优参参数组合ꎬ为辣椒等小粒种子育 苗排种器的设计提供参考ꎮ
目前ꎬ气力 式 排 种 器 因 具 有 种 子 适 应 性 强、 生 产 效率高、不易伤种等优点ꎬ在农作物精量播种中广泛 应用[2] ꎮ 国内ꎬ李耀明、陈进等[3] 以油菜、水稻等作物 种子为研究对象ꎬ确定了振动气吸式排种器的核心部 件结构和工作参数ꎬ研究分析了振动种盘内种子的运 动机理ꎬ以 及 吸 孔 形 状、 孔 径、 导 程 对 吸 种 效 果 的 影 响ꎮ 王朝晖、袁月明、马旭等[4] 以超级稻为播种对象ꎬ 通过三维建模与仿真、高速摄像观察等方法对气吸滚 筒式排种器气室流场、投种过程及种层振动规律等排 种性能影响规律进行了研究ꎮ 上述气力式排种器大 都采用振动供种ꎬ不能满足小颗粒、不规整的番茄( 非 丸粒化种子) 种子“ 一穴一粒” 的育苗播种要求ꎮ
中图分类号: S223.2+ 5 文献标识码: A
文章编号: 1003-188X(2019)02-0114-05
0 引言
辣椒是新疆的特色经济作物ꎬ市场前景好ꎬ近几 年种植面积不断增加[1] ꎮ 穴盘育苗过程是移栽种植 模式的关键环节之一ꎬ穴盘育苗排种器是育苗过程的 关键部件ꎬ但辣椒种子存在外形不规整、流动性差、尺 寸小及分离效果不佳等问题[1] ꎮ 新疆育苗播种主要 靠人工点播ꎬ劳动强度大ꎬ效率低ꎬ成本高ꎬ目前还没 有满足“一穴一粒”辣椒穴盘育苗精量排种器ꎮ 因此ꎬ 迫切需要设计一种实现“ 一穴一粒” 精量播种要求的 排种器ꎮ
( 1.石河子大学 a.机械电气工程学院ꎻ b.新疆建设兵团农业机械重点实验室ꎬ新疆 石河子 832003ꎻ2.黄河交 通学院 汽车工程学院ꎬ 河南 焦作 454950)
摘 要: 为解决辣椒等小颗粒、不规整种子机械化精 量 排 种 问 题ꎬ 设 计 了 一 种 气 吹 悬 浮 供 种 的 气 吸 滚 筒 式 排 种
为 2 kPa 、滚 筒 转 速 为 12 r / min 时 ꎬ可 获 得 单 粒 率 为 91 . 5 % 、多 粒 率 为 5 . 4 % 、漏 播 率 为 3 . 2 % ꎮ 经 试 验 验 证 ꎬ样 机 满
足辣椒育苗精量播种的种植要求ꎮ
关键词: 排种器ꎻ 精量播种ꎻ 气吸滚筒式ꎻ 气吹悬浮供种
2 排种器关键部件的设计
2.1 滚筒正负压腔的设计 正负压腔是排种滚筒实现精量取种和精准投种
的关键部件[5] ꎬ其结构设计直接影响滚筒吸种性能和 投种精度ꎮ 此内腔是两段空心轴ꎬ通过挂件与绝压分 隔装置焊接成为一体结构ꎮ 挂件与绝压分隔装置和 空心轴垂直连接ꎬ且两段空心轴的中心线和绝压分隔 装置的横向中心线在同一平面内ꎮ 连接正压气体空 心轴的滚筒内端密封并开有连接快速接头的小孔ꎬ绝 压分隔装置上部中心位置开有连接快速接头小孔ꎬ通 过快速接头和塑料管往绝压分隔装置中输送正压气 体ꎬ绝压分隔装置下部连接橡胶条与滚筒内表面密封 链接ꎮ 此设计使得滚筒内部负压流场更加均匀ꎬ并保 证了滚筒运转的稳定性ꎬ如图 2 所示ꎮ
置将滚筒内部空间分成正压区域和负压区域ꎮ 排种 器工作时ꎬ 电 机 通 过 变 频 器 调 节 带 动 滚 筒 顺 时 针 转 动ꎻ旋涡气泵的正压供气管与滚筒正压空心轴和种箱 气室链接ꎬ负压供气管与滚筒负压空心轴连接ꎻ正压 供气管往绝压分隔装置和种箱气室中输入正压气体ꎬ 种箱供种板两疏种墙之间开有小于种子的吹孔ꎬ供种 板上的种子在正压气流吹动作用下悬浮跳动至滚筒 附近ꎻ滚筒表面上开有锥形通孔ꎬ负压供气管通过负 压空心轴往滚筒内部通入负压气体ꎻ正压供气管通过 正压空心轴往绝压分隔装置内部通入正压气体ꎬ当滚 筒转动到种箱出料口附近时ꎬ滚筒吸孔附近的种子在 滚筒负压腔内部负压的吸力作用下吸附在滚筒吸孔 上ꎬ并随着滚筒一起转动ꎻ当转动经过种箱上方的毛 刷时ꎬ将吸孔附近不稳定的种子以清理种箱ꎻ当吸孔 转动到绝压分隔装置下方时ꎬ种子失去滚筒内部负压 吸附力的作用ꎬ种子在自身重力和绝压分隔装置内部 正压气流的作用下掉落ꎬ完成整个投种过程ꎮ
1 排种器的结构与工作原理
气吹悬浮供种的气吸滚筒式精量排种器由气吹 式种箱、排种滚筒、正负压空心轴、旋涡气泵、正压供 气管、负压供气管及传动链轮等组成ꎬ如图 1 所示ꎮ
1.正压空心轴 2.关卡 3.滚筒 4.O 型密封圈 5.吸种孔 6.定位凸台 7.密封垫圈 8.链轮螺栓 9.铁箍 10.负压空心轴 11.滚筒支架 12.链轮 13.绝压分隔装置 14.快速接头 15.塑料管
16.挂件 17.橡胶条 18.种箱支架 19.种箱气室 20.供种箱 图 1 排种器结构示意图
Fig.1 Schematic diagram of the metering device
滚筒内部有空心轴和绝压分隔装置ꎬ绝压分隔装
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2019 年 2 月 农 机 化 研 究 第 2 期
器ꎮ 为此ꎬ阐述了气吹悬浮供种的气吸滚筒式排种器的工作原理ꎬ确定了各部件主要结构参数ꎬ并对种子吸附过
程进行了力学分析ꎮ 以新疆新选 8819 辣椒种子为试验对象ꎬ通过正交试验方法对影响排种器性能因素进行分
析ꎬ得出影响排种器性能因素的主次顺序为气室压力、滚筒转速、吸种角度ꎮ 当吸种角度为 20°、种箱气室正压值