精密播种机的核心部件是排种器
国内外播种监测技术研究现状及未来发展方向
中国耕地面积不到全球的7%，却要养活占全球22%的人口。
因此，我们必须为农作物创造最佳的条件，来实现尽可能高的农作物产量。
播种作为农业生产过程中非常重要的一环，播种质量的好坏将直接影响农作物产量的高低。
随着农业机械化的全面推广，播种作业普遍采用各种类型的播种机来实现。
排种器作为播种机的核心部件，其排种质量的好坏对播种质量将产生直接影响。
目前，播种机上使用的各类型排种器通常是封闭的，我们无法通过肉眼观察到排种质量的好坏。
排种器一旦出现堵塞、缺种等情况，就会大大影响播种质量。
如果后期出苗后，在漏播的位置上补苗，不仅费时费力，而且会严重影响农作物的产量。
如果能够在播种作业过程中及时发现缺种、漏播等情况，就能够及时采取措施减少损失。
目前，国内外专家学者普遍采用压电监测法、光电监测法、电容监测法、机器视觉+图像监测法实现对播种质量的监测。
为了更好地适应发展需求，本文在介绍了国内外主要播种监测技术的工作原理、系统组成、适用对象等的基础上，分析了播种监测技术的研究现状及未来的发展趋势。
1研究现状1.1压电监测法1.1.1工作原理压电监测法主要使用的是各类型的压电薄膜材料[如聚偏二氟乙烯（PVDF ）]来实现种子的监测。
当种子作用于压电薄膜上时，该薄膜就会产生拉伸或弯曲变形，并在压电薄膜的上下电极表面之间产生一个电信号，作用于压电薄膜的种子类型不同，该薄膜产生的拉伸或弯曲的变形程度就不同，从而实现对各类型种子的监测。
基于压电薄膜材料设计的传感器一般安装在播种机的分配器头中或者安装在每个播种软管中，大大提高了监测准确率。
1.1.2应用现状在国外，德国学者Meyer 等基于气动播种机设计的播种监测装置，能够适用于任何类型的播种机[1]。
通过触摸式压电材料设计的头部压电传感器（见图1）可以实现种子流的监测，设计的软管压电传感器（见图2）能够实现种子流的堵塞监测，监测精度高、灵收稿日期：2023-10-09作者简介：张莉莉（1993—），硕士，研究方向为现代农业装备设计。
中央集排式播种机排种输种装置设计
·21·农业装备农业开发与装备 2023年第8期中央集排式播种机排种输种装置设计宋元萍（山西省农业机械发展中心，山西太原 030031）摘要：针对中央集排式排种器一器多行的特点，利用文丘里效应，设计出一种气流辅助排种输种装置。
阐述该装置的结构和工作原理，确定投种管的结构参数，对投种口进行了设计，经理论分析和试验，确定其参数。
关键词：中央集排式播种机；文丘里效应；排种输种装置0 引言近年来，精密播种技术发展速度快，机具类型多，其核心部件排种器可分为机械式和气力式。
机械式排种器结构简单造价低，气力式排种器在排种均匀性、稳定性、精确性以及对种子外形尺寸要求方面有优势[1-3]。
随着精密播种机研究的深入，为了得到更高的效率，精播机逐渐由小型化转向大型化，由低速转向高速，其他先进技术如液压、电子、PLC等技术也应用到其中。
在其他技术方面，也有探索，如传统精播机的排种器多是一器一行，而滚筒型中央集排器可实现一器多行。
此类排种器优点是结构简化不臃肿，工作时不受开沟器振动的影响。
在育种方面，滚筒式排种器应用比较广泛。
由于是小籽粒播种，作业空间一般在室内，滚筒直径小，种子离开滚筒后和苗床距离近，直接靠重力下落直达种沟，不存在输种问题。
而在田间作业时，从排种器到各行开沟器的距离较长，特别是针对玉米大豆等大籽粒种子的播种，要确保投种的均匀性，输种投种问题亟待解决。
同时，高速播种作业是未来发展趋势，而高速播种瓶颈之一就是输种环节，因此，输种投种装置的研究具有重要的意义。
本文对气吸式中央集排式播种机的排种输种投种装置进行了研究设计。
1 概述国外气力式精播机从20世纪50年代开始研究，德国、意大利、法国、英国都具有较成熟的产品，如马斯奇奥播种机、Hamiliton播种机、格兰播种机及Amazone公司的ED系列、John Deere公司的Maxemerge pianters系列的播种机等。
国内气力式播种机研究始于20世纪70年代，中国农机院引进研究了四台国外精密播种机，经改进试制定型了我国精密播种机的雏形。
播种机主要部件特点及作业要求
播种机主要部件特点及作业要求播种机是一种机械化的灌溉设备，是农业生产中的重要工具。
播种机的主要部件是种槽、种子架、排药器、行走系统、驱动系统等。
下面将分别介绍这些部件的特点及作业要求。
1. 种槽种槽是播种机的核心部件，贯穿整个作业过程，所以其具有很多重要特点。
首先，种槽的容积应该足够大，以便在一次填充种子的过程中能够满足整个田地的种子需求。
其次，种槽的密封性能应该良好，以防止种子受潮而受损。
最后，种槽应该具有良好的自清洁能力，以减少种子混杂的情况。
作业要求：在使用播种机时，种槽应该保持清洁，并且选择适当的种子填充到种槽中。
在播种时，要确保种槽的密封性能，防止种子受潮。
在播种机运行后，应该及时清理种子残留物，防止对作物的发芽和生长产生不良影响。
2. 种子架在播种机中，种子架是将种子从种槽中输送到排药器的重要部件。
种子架的特点在于其输送速度和输送量都要达到一定的要求。
种子架应该能够平稳地输送种子，不损伤种子，不漏种。
作业要求：在使用播种机时，种子架的输送速度应该适当，确保种子能够均匀地散布在土地上。
在播种时，要注意调整种子架的输送量，使之能够满足不同作物的种子要求。
3. 排药器排药器是播种机中用于将种子散布在田地上的部件。
其主要特点在于散布的范围和密度需要能够控制。
排药器的散布范围应该充分覆盖整个土地，并且能够实现精准散布，以保证种子能够均匀地分布在土地上。
作业要求：在使用播种机时，排药器的散布范围和密度应该根据所播作物的特点进行适当调整，确保种子能够充分散布。
对于大面积的农田，要使用具有较大散布范围的排药器，同时要注意调整散布的密度，以避免浪费和造成污染。
4. 行走系统播种机的行走系统主要有轮式和履带式两种。
轮式行走系统广泛应用于平坦的土地上，而履带式行走系统则适用于坡地、沙地等特殊地形的农田。
行走系统的特点在于其耐久性和稳定性，能够在不同的土地形态上稳定移动。
作业要求：在使用播种机时，行走系统的选择应该根据不同的土地形态和作业要求进行适当调整。
精密排种器检测装置的现状与发展趋势
器 的 改 良设 计 提供 了 宝 贵 的依 据 “ “。
１ 精 密 排 种 器 检 测 装 置 的现 状
到 目前 为 止 ，精 密 排 种 器 正朝 着 快 速 、高效 的 方 向发 展 ，国 内 外 研 究 人 员都 非常 关 注 精 密 排 种 器
测 试 手 段 的研 究 ， 已 出现 了 多 种 检测 设 备 和 检 验 方 法 。 国 内采 用 的 方 法 有 ：裸 眼 直接 观 测 、人 工 黄 油
在 排 种 器 低 速 工 作 时 ，这 种 方 法 是 最 直 接 、最
业 现 代 化 的 必 由之 路 ，也 是 农 业 增 产 增 收 和 降 低 粮 食 生 产 成 本 的重 要 技术 之 一 。播 种 机 均 匀 种 子 流 及
均 匀 株 距 的形 成 取 决 于 排 种 、投 种 以及 着 地 ３个 环
种 器 试 验 台 。该 法 是 把 在 种 子 的 同步 带 上 涂 抹 黄
０ 引 言
精 密 播 种 是 先 进 的农 作 物 种 植 方 法 ，是 我 国 农
率 达 到一 定 程 度 时 ，人 眼 已经 观 察 不 到 排 种 部 件 的 工 作 情 况 ，就 需 要 借 助 于 其 他 手 段 来 完 成 。
２ １２ 人 工 黄 油 粘 胶 带 法 ．． 人 工 黄 油 粘 胶 带 法 就 是 早 期 的 中 国农 机 化 研 究 所 和 原 吉 林 工 业 大学 、 贝 克公 司 等 研 究 的 帆 布 带 排
保 证 精 密 播 种 质 量 的措 施 之 一 ，也 是 确 保 研 制 精 密
播 种 机 的 关 键 。 目前 ，国 内外 在 精 密 排 种 器 的性 能 检 测 方 法 和 手 段 上 开 展 了大 量 的 研 究 ，为 精 密 排 种
播种机主要部件特点及作业要求
播种机主要部件特点及作业要求播种机是一种农业机械设备，主要用于播种作业。
它能够将种子按照一定的间距和深度，均匀地播放到土壤中，从而实现高效的种植作业。
播种机主要由几个部件构成，每个部件都有其特点和要求。
1.种子箱种子箱是播种机的重要部件，它用于储存种子。
种子箱一般是由钢板、塑料或者玻璃纤维等材料制成。
不同的材质有不同的特点。
如钢板种子箱可以承受较大的压力，耐用性好，但是重量较大。
塑料种子箱轻便，但是相对不太耐用。
玻璃纤维种子箱则是结合了两者的优点，除了轻便、耐用之外还具有良好的透光性。
在使用种子箱时，需要根据播种机的型号进行按比例适当安装种子。
一般来说，种子应该均匀地分布在种子箱中，以保证播种的均匀性。
2.轮胎播种机通常需要移动到田间，所以轮胎是非常重要的部件之一。
一般来说，播种机需要有较大的轮子，以便于穿越田间脚手架和泥泞的土地。
轮胎的大小和结构应匹配播种机的重量和工作环境，以确保安全和稳定运行。
3.空气压力阀空气压力阀是播种机中用于调整种子出沙门的阀门。
种子的数量和大小根据阀门调节而定。
通常情况下，空气压力阀需要与种子箱相连，以使种子能够平衡进出。
4.排种器排种器是播种机中非常重要的部件。
它用于将种子按固定的间距和深度播种到土地中。
不同的播种机具有不同的种子分布方式，但是一般来说，排种器需要有较高的精度，以确保种子的均匀分布。
5.电动机电动机是播种机最基本的驱动设备。
它可以通过带动轮子和排种器等其他部件来实现播种作业。
电动机需要有足够的功率和电压，以确保其能够在较高负荷下正常运行。
1.操作人员需要掌握播种机的使用方法，了解各个部件的结构、功能、安装和调节方法等。
2.播种机在使用前需要进行检查，以确保其各个部件的正常状况。
3.播种机需要与田间的土地相匹配，设置好深度限制器，以保证种子的种植深度合适。
4.操作时，播种机需要沿着条块穿行，均匀地将种子播放到土壤中，避免出现漏种、重复播种等情况。
5.操作完成后，应对设备进行彻底的清洁和维护，确保下次使用时的正常运行。
窝眼轮式三七排种器精密排种力学模型研究
窝眼轮式三七排种器精密排种力学模型研究李欢;袁权;张霞;杨文彩;唐秀英;陈世闯【摘要】排种器是实现精密播种技术的核心部件，其工作性能的好坏直接影响着播种精度、均匀性及种子的出苗率等。
为此，对前期设计的窝眼轮式三七排种器进行受力和运动分析，按单刚度系统对三七种子在充种阶段、携种阶段、投种阶段建立动力学模型，根据力与运动的关系推导出排种管参数之间的关系，合理设置排种管参数，以获得较好的播种效果，提高生产效率。
%Metering device is the key component to realize precision seeding technology , its performance directly affects the seeding accuracy , uniformity , seed germinationrate .Stress field and motion for the preliminary designed cell wheel san chi seed-metering device were analyzed in the thesis .According to single stiffness system , the dynamic models of Sanchi seed in the seed filling stage、seed carrying stage and seed falling stage wereestablished .According to the relation-ship between force and motion , the relationship of seed tube parameters was deduced , seed tube parameters should be reasonably set in order to obtain better seeding result , save labor and improve production efficiency .【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2015(000)009【总页数】5页(P22-26)【关键词】排种器;动力学模型;受力分析;运动分析【作者】李欢;袁权;张霞;杨文彩;唐秀英;陈世闯【作者单位】云南农业大学机电工程学院，昆明 650201;西华大学建筑与土木工程学院，成都 610039;云南农业大学机电工程学院，昆明 650201;云南农业大学机电工程学院，昆明 650201;云南农业大学机电工程学院，昆明 650201;云南农业大学机电工程学院，昆明 650201【正文语种】中文【中图分类】S220.3;TH12三七(panax notoginseng)为五加科人参属多年生草本植物，是我国传统名贵中药，为五加科人参属多年生草本植物，具有定痛消肿、活血化瘀的攻效，使用了近1000年多，享有“南国神草”“金不换”“参中之王”的称赞，在食品、药品、化妆品、保健品等领域使用广泛。
小麦精密播种机说明书(毕业设计)
JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY 本科毕业论文（设计）题目：小麦精密播种机设计学院：工学院*名：**学号：********专业：机制年级：机制093指导教师：姚明印职称：副教授二0一三年五月十日目录中文摘要英文摘要第一章绪论 (1)1.1 选题的目的和意义 (1)1.2国外对小麦播种机的研究 (1)1.3 国内对小麦精密播种机的研究现状 (2)第二章整机总体方案设计 (3)2.1 整机结构方案 (3)2.1.1 整机三维视图 (3)2.1.2 工作原理 (3)2.2 小麦精密播种机的主要参数 (4)第三章排种器 (6)3.1 排种器的技术要求以及外槽轮排种器的选择 (6)3.1.1 排种器的技术要求 (6)3.1.2 外槽轮排种器的选择 (6)3.2 外槽轮式排种器的结构设计及工作原理 (6)3.3 外槽轮式排种器主要部件参数设计 (8)3.4 外槽轮式排种器播种量的计算 (10)第四章开沟器 (12)4.1 开沟器的设计要求 (12)4.2 开沟器的设计 (12)4.2.1 开沟器的选择 (12)4.2.2 箭铲式开沟器的设计 (13)第五章其他工作部件和机构 (15)5.1 输种管的设计 (15)5.1.1 输种管的类型 (15)5.1.2 输种管的主要参数 (15)5.2 地轮的设计 (16)5.3 地轮轴的选择与校核 (16)5.3.1 地轮轴的选择 (16)5.3.2 地轮的校核 (17)5.3.3 轴承的选择及其校核 (18)5.4 镇压轮 /覆土器 (18)5.5 种子箱的设计 (19)5.6 种子箱容量计算 (20)5.7 机架的设计 (20)第六章传动机构的设计 (22)6.1 传动机构的选择 (22)6.2 传动比的确定以及齿轮的参数确定 (22)6.2.1 传动比的计算 (22)6.2.2 传动机构中各齿轮齿寸的确定 (24)第七章结论 (25)参考文献摘要民以食为天，粮食自古以来就是人们生存的必要条件，在北方，大都以小麦为主食，南方虽然是以大米为主食，可是对于小麦作物的种植，也是随处可见，而小麦作物的生长条件，以及播种后的收成就成为了农民最为关心的事情，而小麦作物的生长条件，产量的多少，与播种技术程度的高低息息相关，在以往，农民只是靠人畜力来进行播种，小麦生长的条件差，小麦之间株距分布不均匀，播深深浅不一，使得种植下来的小麦矮小，产量低，在我国，70、80年代，为了解决小麦产量高低的问题，投入了大部分精力来研究农业播种机械，但还只是停留在传统的机械化播种方向上。
几种国外小粒种子气吸式精密排种器的结构分析
排 种 器 的壳 体 与种 子室 采 用蝶 形 螺母 连 接 ．并 设 计 有定 位销 。可快速 、方便地拆 卸 、清理种子 室。
ｄ ｖｃ ｆｍａ ｙ ｋ ｎ ｓ ｏ ｅ ｐ ｅ ｉｉ ｎ ｓ ｅ ｅｓ ｏ ｍａｌ ｓ ｅ ｓ ｏ ｅ ｉ ｅ ｏ ｎ ｉｄ ｆｔ ｒ ｃ ｓ ｅ ｄ ｒ ｆｓ ｌ ｅ ｄ ｆ ｈ ｏ
ｆｒｉｎ ｃ ｕ ｔｉｓ ｏｅｇ ｏ ｎｒｅ ．Ｗ ｅ ｕ ｅ Ｎ －１ ３ ｄ ｌｍａ ｅ ｉ Ｉ ｌ ｎ ｓｄ Ｓ －１ ０ ｍｏ ｅ ｄ ｎ ｔ ｉ ａａ Ａｇｉｏａ Ｃ ｍｐ ｎ ａ ｎ ｅ ａ ｌ ｔ ｕ ｒｃ ｌ ｏ ａ ｙ ｓ ａ ｘ ｍｐｅ ｏ ｓ ｍｍａｉｅ ｈｅ ｔｕ ｔｒ ｒ ｔ ｓｒｃｕ ａ ｚ ｌ
种 量 限位板 等 组成 ．如 图 １ Ｎ １ １ ０气 吸式 精 密 。Ｓ 一 — ３
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｉ ｐ ｐ ｒａ ａ ｙ ｅ ｈ ｔ ｃ ｕ ｅ ｏ ｅ ｓ ｅ － ｔｒｎ ｓｒ ｃ ： ｈ ｓ ａ ｅ ｎ ｌ ｚ ｄ ｔ ｅｓｒ ｔ ｒ ｆ ｅ ｄ ｍｅｅ ｇ ｕ ｈ ｔ ｉ
播 种机 不 仅 可 以完成 播 种作 业 ．其上 的附件 还 可 以 完成 点水 、杀虫剂 喷洒 、施 肥等 项作业 。
粒种 子作 物 的 直 播 播 种 机 的 设计 提供 借 鉴 关 键 词 ：气 吸式 ；精 密 播 种 ；综 述
中 图 分 类 号 ：￥ ３ ２２ 文 献 标识 码 ：Ｂ
０ 前 言
小 粒种 子是 指种 子 平 均直 径 ≤３ ｍｍ 的种 子 主 要 包 括 大 多 数 蔬 菜 、花 卉 和 油 菜 等 经 济 作 物 的种 子 。其种 子具 有 直径 小 、千粒 重 小 、形 状 不 规则 等
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精密播种机的核心部件是排种器，排种器按照工作原理可分为两大类:机械式排种器和气力式排种器。
机械式精密排种器根据种子粒型和大小，利用排种器的型孔将种子从种群中分离出来，充种、清种和卸种等环节靠种子自重或机械装置来完成。
具有结构简单，成本低等优点，在生产应用中得到了广泛应用[fls} 其缺点是对种子尺寸要求严格，作业速度较低，常用于中小型播种机上。
如阶梯型内窝孔式排种器、内侧充种垂直圆盘排种器、转勺式排种器、磨纹式排种器、水平圆盘式和环带式排种器。
气力式精密排种器通常由拖拉机动力输出带动风机产生真空吸力或空气压力，使种子按粒（单粒或多粒）贴附在型孔上，充种或清种环节靠气力来完成。
气力式精密播种器按排种原理的不同可分为气吸式、气压式和气吹式等种类播种器〔19] 。
气力式排种器具有适应性强、通用性好、不伤种和对种子尺寸要求不严等优越性，适应高速播种作业，在国内外己广泛用在大中型精密播种机上，近年来气力式精密排种器在我国应用范围逐步扩大。
气力式播种是一种利用气流的吸附力或压附力，将种子从种子堆分离出来，达到单粒或双粒的精量播种技术[tzol 。
气吸式精密排种器就是利用气流压力差从种子室吸取单粒种子并依次将其排出，它是以气流为载体完成排种的，与机械式精量排种
相比，具有省种，不伤种，作业速度高诸多优点，而且对种子相对尺寸要求不严，伤种少，易实现单粒播种，通用性好，作业速度提高潜力大，所以气吸式精密排种
4器一直是国内外科研的攻关重点。
排种器可谓精密播种机的心脏，其性能直接影响到播种质量。
通常配置在种子
箱的底部或侧壁式箱内
种箱
2. 3影响吸种性能的因素分析
通过对种子在各区域内的运动进行受力分析，可知影响排种
器吸种可靠性的主
要因素有:
(1) 真空度的影响:真空度直接关系到能否精确吸种、携种，当真空度太低时，
吸种孔的吸附力不够，就可能吸附不住种子或吸附不稳定，在有振动
时会掉落，造成严重的漏播;如果真空度太大，在吸种孔处的吸附力就会太大，会使一个吸种孔
同时吸附多粒种子，致使重播率增加，因此在充种区和携种区需要适当高的真空度
以保证吸种的可靠性[[so]0
(2) 转速的影响:在其它参数不变的情况下，吸种管转速增大，吸孔线速度、
相对运动速度加大，吸种孔与种子接触的时间变短，不易吸附种子，易出现漏种、
掉种、卡种现象。
转速太慢会影响播种效率。
(3) 吸种孔面积的影响[[s1]: 在真空度不变的条件下，吸孔面积增大，则对种子
的吸力增大，吸孔与种子接触面积大，容易造成一个吸种孔同时吸附多粒种子，重播率增加，并且气流的泄漏损失增大;吸孔面积太小，吸孔与种子接触面积小，吸附力也小，吸附种子的概率就会下降，造成漏播出现。
因此要选择一个合适的吸孔
以确保精播质量。
(4) 种子的特性:由于玉米种子形状不规则，不同型号种子的
长、宽、厚相差很大，种子之间相互碰撞以及种子和排种器表面之间的碰撞，也会降低播种精度。
播率增加，并且气流的泄漏损失增大；吸孔面
积太小，吸孔与种子接触面积小，吸
附力也小，吸附种子的概率就会下降，造成漏播出现。
因此要选择一个合适的吸孔以确保精播质量
工作原理
当水平排种圆盘回转时，种箱内的种子靠自重充入型孔并随型孔转到刮种器处，由刮种舌将型孔上的多余种子刮去。
留在型孔内的种子运动到排种口时，在自重和推种器的作用下，离开型孔落入种沟，完成排种过程
窝眼轮的窝眼内，当窝眼轮转动时，经刮种器刮去多余种子后，窝眼内的种子随窝眼沿护种板转到下方一定位置，靠重力或由推种器投入输种管，或直接落入种沟。
单粒精播时每个窝眼内要求只容纳特点和
适用范围水平圆盘式排
种器结构简单，工作可靠，均匀性好；使用范
围广，可换装棉花排种
盘作为棉花条播机使
用；可换装磨盘式排种
器条播中耕作物。
但对
高速播种的适应性较
差，在单粒精密播种
时，种子必须按尺寸分级。
适于播种玉米，高粱，
大豆等
窝眼的型孔形状有圆柱形、圆锥形和圆弧形。
为了便于种子充填和刮种时减少种子损伤，型孔上带有前槽、尾槽或倒角。
充种角越大充种路程越长，种子进入窝眼内的机会较多，充填性能越好。
窝眼轮线速度一般不大于O 2m / s。
该排种器适于播长、宽厚差别不大的
型式简图
水
1 .推种器
2 •刮种器
排
3 •排种圆盘种
种子筒内的种子靠自
重充入
管4清种器5.种子箱
气吸式排种器是利用 真空吸 力原理排种的。
当排 种圆盘回转时，在真 空室负压作用下，种 子被吸附于吸孔上， 随圆盘一起转动。
种 子转到圆盘下方位置 时，附有种子的吸孔 3 •抽处于真空室之外吸力 消失，种子靠重力或 推种器下落到种沟内 一粒种子 种子，以播球状种子 效果最佳
1 •排种盘
2 .真空室 气
通用性好，更换具有 不同大小吸孔和不同 吸孔数的排种盘，便 可适应各种不同尺寸 的种子及株距要求。
但气室密封要求高， 结构较复杂，且易磨 损。