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外凸扰种仿形型孔气吸式水稻芽种精量排种器设计与试验
1
作者 罗海峰 刘光辉 +3 位作者 吴明亮 张和 王成伟 蒋啸虎 《农业机械学报》 北大核心 2025年第3期227-239,共13页
针对水稻芽种播种过程中种群堆积、稻种含水率较高不易被吸附等问题,设计了一种外凸扰种仿形型孔气吸式水稻芽种精量排种器。以南方普遍推广的“Y两优1号”型杂交稻为研究对象,根据其机械物理特性,对外凸扰种仿形型孔结构与几何参数进... 针对水稻芽种播种过程中种群堆积、稻种含水率较高不易被吸附等问题,设计了一种外凸扰种仿形型孔气吸式水稻芽种精量排种器。以南方普遍推广的“Y两优1号”型杂交稻为研究对象,根据其机械物理特性,对外凸扰种仿形型孔结构与几何参数进行了设计;对芽种充种和投种过程进行了动力学和运动学分析,得到了工作转速和工作负压范围;基于CFD-DEM流固耦合理论,将吸附力作为试验指标进行了吸附性能仿真试验,确定吸附力最大的吸孔直径为1.4 mm,同时将水稻芽种平均速度作为评价指标进行了扰种性能仿真试验,当工作转速为10~50 r/min、工作负压为1.2 kPa、吸孔直径为1.4 mm时,具有外凸扰种仿形型孔排种盘扰动能力较强,能有效减少种群堆积现象;以该种吸孔为基础,选取工作转速和工作负压为试验因素,以合格指数X_(1)、重播指数X_(2)和漏播指数X_(3)为评价指标,开展了两因素全因子台架试验。试验结果表明:当工作转速为25 r/min、工作负压为1.24 kPa时,排种器合格指数为92.64%,重播指数为2.57%,漏播指数为4.79%;试制气吸式水稻芽种精量直播机并进行田间播种试验,测得各行合格指数平均值为92.86%,重播指数平均值为2.72%,漏播指数平均值为4.42%,穴距合格率平均值为90.57%,各行排量一致性变异系数为3.12%,总排量稳定性变异系数为1.89%,各项评价指标均满足水稻芽种精量直播种植要求,为水稻芽种播种提供了理论基础。 展开更多
关键词 水稻芽种 气吸式排种器 CFD-DEM 外凸扰种仿形型孔
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苜蓿小区育种气吸式排种器设计与试验
2
作者 任德港 王东伟 +6 位作者 李墨贤 李绪 马振家 董彤彤 常学良 马世宽 于华丽 《农机化研究》 北大核心 2025年第1期39-45,共7页
为提高苜蓿小区育种播种机械化水平,设计了一种苜蓿小区育种气吸式排种器。首先,阐述了排种器的结构和工作原理;接着,对排种器的主要结构参数进行理论计算,并分析排种器充种过程力学特性,找出影响排种效果的关键因素。为得到排种器的最... 为提高苜蓿小区育种播种机械化水平,设计了一种苜蓿小区育种气吸式排种器。首先,阐述了排种器的结构和工作原理;接着,对排种器的主要结构参数进行理论计算,并分析排种器充种过程力学特性,找出影响排种效果的关键因素。为得到排种器的最佳性能参数,进行二次回归正交试验设计,以排种盘转速、工作压强、吸种孔数量为试验因素,以合格率、重播率、漏播率为性能指标,采用Design-Expert软件对试验数据进行回归方程分析和响应曲面分析,获得影响试验指标的各试验因素主次关系。研究结果表明:在排种器的最佳参数,排种盘转速24.2 r/min、吸种孔数量36个、工作压强3.7 kPa时,合格率92.81%,重播率3.35%,漏播率3.42%。验证试验表明:该排种器可以实现有效排种,可为后续研究提供理论基础,具有参考价值。 展开更多
关键词 苜蓿 小区育种 气吸式排种器
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2BQM-2型播种机气吸式排种器气流场的分析与试验研究 被引量：5
3
作者 高雄 张震 《农机化研究》 北大核心 2016年第5期60-64 82,82,共6页
针对2BQM-2型播种机气吸式排种器真空度、吸孔数和排种盘转速3个因素不同水平下的气流场进行分析,并对排种器进行性能试验。气吸室及管道气流场有限元分析显示:不同真空度及负压区孔数形成不同的气流速度场。真空度越大,入口平均速度越... 针对2BQM-2型播种机气吸式排种器真空度、吸孔数和排种盘转速3个因素不同水平下的气流场进行分析,并对排种器进行性能试验。气吸室及管道气流场有限元分析显示:不同真空度及负压区孔数形成不同的气流速度场。真空度越大,入口平均速度越大;负压区孔数越多,入口平均速度越小;弯管接头采用90°光滑圆形弯管对管道气流场影响最小。单因素试验结果表明:排种器真空室适宜真空度范围为-3^-5k Pa。当真空度为-3k Pa时,排种盘转速在30~45r/min范围内,排种质量比较好;气吸室负压区孔数对排种器排种质量影响不是很明显。三因数三水平正交试验结果表明:影响排种性能的主要因素是真空度,其次是排种盘转速,负压区孔数对排种性能的影响最小。当真空度为-4k Pa、排种盘转速为35m/s和负压区孔数为15时,排种质量最好,是排种器正常工作时的最优组合。 展开更多
关键词 气吸式排种器 真空度 有限元分析 排种性能 正交试验
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水稻小区育种气吸式精量排种器研制
4
作者 王绪国 何思禹 +5 位作者 秦伟 姜有聪 黄子顺 陶婉琰 李裕武 臧英 《农机化研究》 北大核心 2025年第6期72-77,共6页
针对水稻小区育种频繁换种、自动充种、快速清种、防止混种等技术难题,设计了一种水稻小区育种气吸式精量排种器,阐述了排种器的工作原理,并对关键部件进行了设计与分析。排种器采用凸轮式凹槽滑轨配合电机完成快速换种与充种工作,并结... 针对水稻小区育种频繁换种、自动充种、快速清种、防止混种等技术难题,设计了一种水稻小区育种气吸式精量排种器,阐述了排种器的工作原理,并对关键部件进行了设计与分析。排种器采用凸轮式凹槽滑轨配合电机完成快速换种与充种工作,并结合舵机传动系统完成快速卸种工作。以排种盘转速、工作负压为试验指标进行两因素试验,结果表明:当排种器吸种负压为1 500 Pa、排种盘转速为30 r/min时,排种器空穴率为3.33%,1~3粒穴占比为96.67%,多粒穴占比为0%,所研制的小区育种气吸式精量排种器满足水稻小区育种试验的农艺要求。 展开更多
关键词 水稻 小区育种 排种器 精量播种 气吸式
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玉米小区播种机阻断型气吸式排种器设计与试验
5
作者 宋庆斌 毕于彬 +3 位作者 赵鹏飞 董建鑫 黄玉祥 郑义 《农业工程学报》 北大核心 2025年第4期1-9,共9页
针对玉米小区机械播种小区间过道宽度一致性差的问题,该研究提出精准阻断排种盘吸附的多余种子进入投种区的技术思路,设计了一种阻断型气吸式排种器。合理规划了被阻断种子的运动轨迹,对阻种阶段的玉米种子进行了力学和运动学分析。基... 针对玉米小区机械播种小区间过道宽度一致性差的问题,该研究提出精准阻断排种盘吸附的多余种子进入投种区的技术思路,设计了一种阻断型气吸式排种器。合理规划了被阻断种子的运动轨迹,对阻种阶段的玉米种子进行了力学和运动学分析。基于最速曲线原理,确定了阻断机构的关键参数。以阻断板触发关闭动作的反应距离和关闭状态持续距离为试验因素,进行二因素六水平全因子台架试验。结果表明,上一小区最后多吸附1粒种子的概率为33.33%,下一小区提前多吸附1粒种子的概率为10.00%;阻断板触发关闭动作后反应距离和关闭状态持续距离对阻断效果影响显著;当反应距离为1.2 m、持续距离为0.8 m时,能成功阻断排种盘相邻小区间4个吸孔,且不对正常待播种子造成影响。通过田间试验对最优工作参数进行验证,结果表明,阻断型气吸式排种器阻断成功率为100%,小区间过道宽度变异系数为4.19%;变异系数较传统气吸式排种器减少了9.47个百分点,表明采用阻断型气吸式排种器的玉米小区播种机作业后小区间过道对齐效果较优,阻断机构满足实际作业要求。研究可为玉米小区播种机的进一步改进提供技术参考。 展开更多
关键词 农业机械 玉米 种子 小区播种机 气吸式排种器
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基于DEM-CFD耦合的气吸式排种器仿真研究 被引量：11
6
作者 张凯 洪杨 徐祝欣 《南京信息工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2020年第6期767-772,共6页
为提高大白菜等小粒径精密播种机的机械化水平,设计了一种小粒径气吸式排种器.首先利用JPS-12排种器性能检测试验台对排种器进行测试,得到不同参数组合下的性能指标与最优参数组合.然后使用计算流体力学方法(CFD),借助FLUENT软件分析了... 为提高大白菜等小粒径精密播种机的机械化水平,设计了一种小粒径气吸式排种器.首先利用JPS-12排种器性能检测试验台对排种器进行测试,得到不同参数组合下的性能指标与最优参数组合.然后使用计算流体力学方法(CFD),借助FLUENT软件分析了吸种器内部流场的分布,得到了吸种器内部压力分布云图和吸种孔截面云图.最后基于离散元法(DEM)建立大白菜种子颗粒模型,对排种器仿真模型进行简化和网格划分,完成了小粒径气吸式排种器DEM-CFD耦合仿真实验.对比台架与仿真试验结果,得出如下的结论:当排种盘转速为20 r/min,真空度为2.2 kPa时,排种性能最佳. 展开更多
关键词 气吸式排种器 小粒径种子 离散元法 流体力学
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基于机器视觉的玉米气吸式排种器性能检测系统
7
作者 迟鹏 卢军 +4 位作者 李国莹 李国梁 杨诚 徐祝欣 王笑康 《农机化研究》 北大核心 2025年第10期165-171,共7页
玉米育种试验过程中,排种器的性能直接关系到播种试验的作业质量。为此,针对气吸式玉米排种器,设计了一种基于机器视觉的排种器性能检测系统。系统可以检测的排种模式有单粒播、双粒播和单双粒播,并且还能够检测在对应模式下玉米种子的... 玉米育种试验过程中,排种器的性能直接关系到播种试验的作业质量。为此,针对气吸式玉米排种器,设计了一种基于机器视觉的排种器性能检测系统。系统可以检测的排种模式有单粒播、双粒播和单双粒播,并且还能够检测在对应模式下玉米种子的漏播数和重播数等关键数据。软件系统以YOLOv8目标检测模型为基础进行改进,通过增加漏播重播计数的逻辑算法,实现对图像的分析处理,并进行排种的重播、漏播计数。通过不同条件下的试验分析,系统的检测精度与实际人工统计对比,系统播量计数总体平均准确率为99.68%,漏播检测平均准确率在99%以上,重播检测平均准确率在98%以上。试验结果表明,系统能够完成玉米排种器性能的鉴定与评估。 展开更多
关键词 玉米气吸式排种器 性能检测 机器视觉 YOLOv8 图像处理
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基于DEM-CFD耦合的玉米气吸式排种器仿真与试验 被引量：48
8
作者 丁力 杨丽 +3 位作者 武德浩 李东毅 张东兴 刘守荣 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期48-57,共10页
针对DEM-CFD计算量大的问题,首先利用Fluent仿真,通过设计进气口位置的三因素三水平正交试验,以充种区型孔压强、自清种区型孔压强、清种区型孔压强、携种区型孔压强为评价指标,进行极差和方差分析,确定最佳进气口位置参数;其次,基于离... 针对DEM-CFD计算量大的问题,首先利用Fluent仿真,通过设计进气口位置的三因素三水平正交试验,以充种区型孔压强、自清种区型孔压强、清种区型孔压强、携种区型孔压强为评价指标,进行极差和方差分析,确定最佳进气口位置参数;其次,基于离散单元法理论建立玉米籽粒黏结颗粒Bonding模型,对气道流场划分结构化网格,并设置相关参数,实现玉米气吸式排种器DEM-CFD气固耦合仿真;提取排种盘吸附玉米种子时的型孔流场压强,发现每个区域的压强都能稳定过渡,且压强由大到小为充种区、自清种区、清种区、携种区、卸种区;通过理论计算得出吸附压强最小值,并与仿真结果进行对比,结果表明仿真结果均大于理论计算吸附压强最小值;采用第1代常规气室结构排种器和本文设计排种器进行风压测定对比试验分析,验证了所选进气口位置参数的合理性;最后,以改变排种盘转速为例,选取排种器常用作业速度8、10、12、14 km/h,以合格指数、重播指数、漏播指数为排种性能评价指标,通过仿真考察其排种性能,并与台架试验进行对比。结果表明,在仿真模拟中,当作业速度不大于14 km/h、负压为3 k Pa时,合格指数均不小于89. 7%,漏播指数不大于7. 8%,重播指数不大于2. 5%;台架试验中,在相同的作业速度和负压下,粒距合格指数均不小于90. 3%,重播指数不大于2. 7%,漏播指数不大于7%;仿真试验与台架试验结果较为接近,验证了仿真模拟的可行性。 展开更多
关键词 玉米 气吸式排种器 离散元法 DEM-CFD
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基于DEM-CFD的玉米气吸式排种器种盘设计与试验 被引量：39
9
作者 丁力 杨丽 +2 位作者 张东兴 崔涛 高筱钧 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期50-60,共11页
针对玉米气吸式排种器高速作业下种子运动十分复杂、难以进行准确分析计算的问题,采用DEM(离散元)和CFD(计算流体力学)耦合的方法,模拟了气吸式排种器工作过程,分析了种子受到的曳力和运动速度,得出不同种子充种能力大小依次为:小扁形... 针对玉米气吸式排种器高速作业下种子运动十分复杂、难以进行准确分析计算的问题,采用DEM(离散元)和CFD(计算流体力学)耦合的方法,模拟了气吸式排种器工作过程,分析了种子受到的曳力和运动速度,得出不同种子充种能力大小依次为:小扁形、类圆形、大扁形。经过仿真分析,有针对性地选取不易吸附充种的大扁形种子,建立充种过程数学模型,优化种盘型孔凸台高度和型孔凸台角度参数。为了获得排种器的最佳性能参数,以型孔凸台角度、型孔凸台高度、种层高度为试验因素,以排种合格指数、重播指数、漏播指数为试验指标进行三因素二次旋转正交组合试验,并应用Design-Expert 8. 0. 6软件对试验数据进行多元回归分析和响应曲面分析,得到了各因素对指标影响关系。采用多目标优化方法,确定了最佳参数组合:型孔凸台角度为35. 76°,型孔凸台高度为3. 11 mm,种层高度为55. 61 mm,排种合格指数最高。此时,排种器性能指标为:合格指数91. 60%,漏播指数3. 90%,重播指数4. 50%。对优化结果进行验证试验,并与原排种器进行对比,验证结果与优化结果基本一致,且合格指数和漏播指数均优于原排种器,满足玉米精密播种的要求。 展开更多
关键词 玉米 气吸式排种器 离散元 计算流体力学 响应面法 回归分析
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基于DEM-CFD耦合的花生气吸式排种器仿真与试验 被引量：3
10
作者 刘兵 王东伟 +5 位作者 李秀杰 何晓宁 杨晓成 荀桂森 刘圣民 赵壮 《农机化研究》 北大核心 2022年第11期166-172,共7页
在小区花生气吸式排种器高速作业且不伤种情况下,针对排种过程中花生种子运动轨迹复杂、无法准确计算分析问题,采用DEM-CFD气固两相耦合方法,建立花生种子颗粒黏结模型,进行排种器网格结构化处理,模拟气吸排种器工作过程,并进行分析计... 在小区花生气吸式排种器高速作业且不伤种情况下,针对排种过程中花生种子运动轨迹复杂、无法准确计算分析问题,采用DEM-CFD气固两相耦合方法,建立花生种子颗粒黏结模型,进行排种器网格结构化处理,模拟气吸排种器工作过程,并进行分析计算。为获取排种器最佳性能参数,试验以排种环转速、工作压强、吸种孔直径作为主要因素,以合格率、重播率、漏播率作为排种器性能指标,采用二次回归正交旋转组合试验进行试验设计,建立回归方程,并对试验结果进行方差分析和响应面分析。最终得到最佳优化结果:排种环转速24.0r/min、吸种孔直径6.1mm、工作压强5.7kPa时,合格率93.5%,重播率3.31%,漏播率3.19%。根据排种器数据分析进行适应性试验研究,采用鲁花11号、花育16号、小白沙花生种子进行试验,结果表明:花生种子的合格率大于92%,重播率小于3.5%,漏播率小于4.5%,证明排种器对花生种子具有一定的适应性,且满足各项指标。 展开更多
关键词 气吸式排种器 离散单元法 DEM-CFD 花生
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基于DEM-CFD耦合的气吸式大豆排种器种盘参数优化 被引量：5
11
作者 尚增强 张开飞 +1 位作者 杨东福 马质璞 《中国农机化学报》 北大核心 2023年第11期1-8,共8页
针对气吸式排种器在高速气流场下种子的运动规律及受力特性复杂、难以准确分析计算的问题,通过离散元(DEM)与计算流体力学(CFD)耦合的方法,对气吸式大豆排种器的工作过程进行气固两相仿真并对其种盘参数进行优化。分析充种过程中种子所... 针对气吸式排种器在高速气流场下种子的运动规律及受力特性复杂、难以准确分析计算的问题,通过离散元(DEM)与计算流体力学(CFD)耦合的方法,对气吸式大豆排种器的工作过程进行气固两相仿真并对其种盘参数进行优化。分析充种过程中种子所受曳力的变化规律,对充种各阶段临界点进行划分,定义各阶段充种性能评价指标。以吸附持续时间和种子移出阻力作为充种性能评价指标,以托种台高度、托种台角度、搅种杆厚度为试验因素,进行三因素二次旋转正交组合试验,并对试验结果进行响应曲面分析和多目标寻优,确定最佳的排种盘参数组合:托种台高度为2.8 mm、托种台角度为31.2°、搅种杆厚度为1.4 mm。此时,排种器充种性能指标为:吸附持续时间0.104 s,种子移出阻力0.008 1 N。对优化结果进行台架试验验证,与优化前的排种盘在不同作业速度下进行对比。台架试验结果表明:优化后的排种盘的排种性能有显著提升,其合格指数和漏播指数均优于原排种器,满足大豆精量播种要求。 展开更多
关键词 大豆 气吸式排种器 离散元 计算流体力学 气固耦合仿真
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基于DEM-CFD的驱导辅助充种气吸式排种器优化与试验 被引量：38
12
作者 史嵩 刘虎 +3 位作者 位国建 周纪磊 荐世春 张荣芳 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期54-66,共13页
针对驱导辅助充种气吸式排种器田间高速作业时因充种效果不佳造成排种质量下降的问题,对该排种器进行优化设计,分析了充种过程各阶段影响种子填充的因素,基于确定性颗粒轨道模型,将压力梯度力算法引入排种器DEM-CFD气固两相流耦合分析... 针对驱导辅助充种气吸式排种器田间高速作业时因充种效果不佳造成排种质量下降的问题,对该排种器进行优化设计,分析了充种过程各阶段影响种子填充的因素,基于确定性颗粒轨道模型,将压力梯度力算法引入排种器DEM-CFD气固两相流耦合分析。从宏观尺度、微观尺度对充种过程各阶段临界点进行划分,并确定了各阶段充种性能评价指标。以种子吸附稳定时间、种子移出阻力、型孔处局部空隙率为指标,进行了三因素二次旋转正交组合试验,对试验结果进行多元回归分析,采用多目标优化方法,确定了排种盘导种槽最佳参数组合为导种槽曲率系数0.265、深度2.57 mm、斜面倾角15.33°。为了验证优化设计结果,进行了排种器静止台架试验和室内振动环境模拟试验,将优化后的排种盘与原排种盘及其他2个测试盘在4种不同作业速度下进行对比,结果表明,优化后的排种盘在高速、振动条件下的充种性能有明显提升,当作业速度为14 km/h、随机振动主激励频率为9.5 Hz、自功率谱密度峰值为0.428(m/s^2)2/Hz时,漏充率为1.26%,充种性能较为稳定。 展开更多
关键词 精量排种器 气吸式 气固耦合仿真 驱导辅助充种 结构优化
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气吸式大豆-玉米带状间作播种机的设计与试验 被引量：8
13
作者 韩丹丹 何彬 +3 位作者 杨文钰 徐友 吕小荣 张黎骅 《甘肃农业大学学报》 CAS CSCD 2023年第4期260-268,共9页
【目的】针对大豆-玉米带状间作种植模式下播种机具少、播种单粒性差、株距不均匀、作业效率和智能化水平偏低等问题,设计研制了大豆-玉米带状间作免耕精量播种机。【方法】该播种机采用分调分控系统设计,其中,玉米、大豆播种单体由独... 【目的】针对大豆-玉米带状间作种植模式下播种机具少、播种单粒性差、株距不均匀、作业效率和智能化水平偏低等问题,设计研制了大豆-玉米带状间作免耕精量播种机。【方法】该播种机采用分调分控系统设计,其中,玉米、大豆播种单体由独立地轮分别驱动,实现间作模式下玉米、大豆不同株距、播深、镇压力度等的可调可控;采用电驱式排肥系统,由不同电机分别驱动玉米大豆排肥轴转动,实现间作模式下玉米、大豆不同施肥类型和施肥量的需求;为满足小株距密植条件下的播种要求,采用气吸式排种器。【结果】台架试验结果表明,排种器对玉米和大豆的最佳工作速度和工作压力范围均为3~6 km/h和7~8 kPa,此时,玉米合格率为94.6%~96.33%,重播率为0.97%~1.83%,漏播率为1.83%~4.43%;大豆合格率为96.43%~97.47%,重播率为1.27%~1.67%,漏播率为0.87%~2.3%;田间试验结果表明,当播种机工作速度为3~6 km/h时,玉米、大豆出苗后的株距合格率分别为82.89%~85.55%、81.3%~83.8%,保苗率分别为89.59%~93.54%、84.17%~88.73%。【结论】播种机各项性能指标均符合相关标准和实际生产要求。 展开更多
关键词 玉米 大豆 玉豆间作 气吸式排种器 分调分控系统 播种机
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气吸双行错置式玉米密植精量排种器设计与试验 被引量：9
14
作者 王韦韦 宋岚洲 +3 位作者 石文兵 魏德华 陈永新 陈黎卿 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期53-63,共11页
针对大豆-玉米复合密植播种模式下传统气吸式排种器单行种盘高转速作业导致充种时间短、气流稳定性差,难以实现高速精量密植播种的问题,设计了一种气吸双行错置式玉米密植精量排种器,阐述了排种器结构与工作原理,对其工作过程及关键部... 针对大豆-玉米复合密植播种模式下传统气吸式排种器单行种盘高转速作业导致充种时间短、气流稳定性差,难以实现高速精量密植播种的问题,设计了一种气吸双行错置式玉米密植精量排种器,阐述了排种器结构与工作原理,对其工作过程及关键部件进行理论分析,构建充种和投种环节的种子力学模型,确定排种盘内外环型孔排布、投种轮、气室等关键结构参数,并开展单、双气道内负压分布、型孔内气流场特性分析,基于DEM-CFD耦合方法对排种器的排种过程进行仿真分析,以作业速度、气室结构和负压为试验因素,充种合格指数、重充指数和漏充指数为评价指标,优选出最优气室结构。通过台架试验开展不同气吸式排种器排种性能对比试验。试验结果表明,在作业速度为5~10 km/h的高速密植工况下,气吸双行错置式密植精量排种器排种合格指数均大于88.7%,且作业速度为10 km/h时,相较于常用单圆环气吸式排种器合格指数提高5.5个百分点,漏播指数降低5.6个百分点;田间试验结果表明,在作业速度为5 km/h下,播种合格指数为95.7%,重播指数为1.6%,漏播指数为2.8%。提出的气吸双行错置式玉米密植精量排种器在高速作业时拥有良好的排种性能,能够满足大豆-玉米高速精量密植播种要求。 展开更多
关键词 玉米 双行错置式 气吸式排种器 DEM-CFD 气室结构
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气吸式杂交稻单粒排种器研制 被引量：5
15
作者 臧英 黄子顺 +6 位作者 秦伟 何思禹 钱诚 姜有聪 陶婉琰 张美林 王在满 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期181-191,共11页
针对气力式水稻精量排种器充种不稳定、单粒播种精度不高和播种量大的问题,该研究设计了一种具有矩形吸种孔和辅助充种装置的气吸式杂交稻单粒排种器。根据“吉田优”型杂交稻的长短轴重力分布情况,确定排种盘吸种孔形状;基于CFD-DEM(Co... 针对气力式水稻精量排种器充种不稳定、单粒播种精度不高和播种量大的问题,该研究设计了一种具有矩形吸种孔和辅助充种装置的气吸式杂交稻单粒排种器。根据“吉田优”型杂交稻的长短轴重力分布情况,确定排种盘吸种孔形状;基于CFD-DEM(Computational fluid dynamics,Discrete element method)流固耦合理论,以吸附力为指标,进行5类具有相同面积的吸种孔单因素仿真试验,确定吸附力最大的吸种孔规格为0.8 mm×2.25 mm;以该型吸种孔为基础,选取辅助充种角、工作转速和工作负压为试验因素,以单粒率S、多粒率M和漏播率L为试验指标,开展Box-Bhnken台架试验,对试验结果进行响应曲面分析和多目标优化,得到排种盘辅助充种角为80.90°、工作转速为42.65 r/min、工作负压为621 Pa时,排种器的单粒率为86.91%,漏播率为3.63%。验证试验结果的排种器单粒率为86.36%、漏播率为3.41%,与优化结果吻合。研究结果可为后续气吸式杂交稻单粒排种器的优化设计和直播机整机作业精度的提高提供指导。 展开更多
关键词 农业机械 种子 气力式设备 杂交稻 气吸式排种器 CFD-DEM 辅助充种
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正负压气吸式精量排种器设计与试验 被引量：1
16
作者 赵晓顺 侯壮壮 +4 位作者 史文琴 于华丽 李颖 赵达卫 李新领 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期97-103,共7页
为了更好地适配非圆小籽粒种子的播种,解决机械式排种器易伤种,对种子尺寸适应性差的问题,设计了1种正负压气吸式精量排种器。根据农艺要求对排种器整体进行了设计;同时以小麦为研究对象,通过单因素试验,分析了吸种负压、排种器转速以... 为了更好地适配非圆小籽粒种子的播种,解决机械式排种器易伤种,对种子尺寸适应性差的问题,设计了1种正负压气吸式精量排种器。根据农艺要求对排种器整体进行了设计;同时以小麦为研究对象,通过单因素试验,分析了吸种负压、排种器转速以及投种高度3个因素对排种器性能的影响;通过响应面试验,得到了较优的参数组合:吸种负压为-3.5 kPa,排种器转速为19 r/min,投种高度为180 mm;对最优参数下精量排种器进行台架试验,结果表明,合格率为80.62%,重播率为9.22%,漏播率为10.16%。符合JB/T—10293—2013《单粒(精密)播种机技术条件》的要求。 展开更多
关键词 气吸式排种器 精量播种 正负压组合 单因素试验 响应面试验
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2BQF-4型气吸式多功能精密播种机研制
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作者 孙涛 赵丽霞 吴丹 《农业工程》 2021年第S01期31-35,共5页
介绍了国内外精密播种技术种类、特点及发展过程,分析了2BQF-4型气吸式多功能精密播种机的整机机构连接设计和核心部件排种器的设计,并阐述了该气吸式播种机的优势和经济、社会效益分析。
关键词 播种机 电动气吸式 排种装置 电动排肥系统 开沟器
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双盘交错气压式玉米品字形密植高速精量排种器研究 被引量：2
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作者 孙文胜 衣淑娟 +3 位作者 齐海龙 王淞 李衣菲 戴智博 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期168-179,共12页
针对目前玉米宽窄行品字形密植模式下精量排种器高速(10~16 km/h)作业时排种均匀性差且对品字形播种效果缺乏针对性评价指标的问题,设计了一种双腔双盘交错同步回转的气压式高速精量排种器,并提出了品字合格指数对排种效果进行评价。阐... 针对目前玉米宽窄行品字形密植模式下精量排种器高速(10~16 km/h)作业时排种均匀性差且对品字形播种效果缺乏针对性评价指标的问题,设计了一种双腔双盘交错同步回转的气压式高速精量排种器,并提出了品字合格指数对排种效果进行评价。阐述了排种器基本结构与工作原理,运用理论分析与数值模拟的方法确定了排种盘的关键结构参数,建立了种子充种过程的力学模型,确定充种高度、作业速度、气腔正压是影响排种器性能的主要因素;以充种高度、作业速度、气腔正压作为试验因素,以品字合格指数、双行株距变异系数作为试验指标进行了三因素五水平中心组合试验,得到了排种器最优参数组合并对其进行了试验验证,选用“和育187”、“迪卡C2235”、“奥洋红A9”、“法尔利1439”4种类型的玉米种子进行了排种器适播试验。结果表明:排种器最优参数组合为:充种高度40.598 mm、气腔正压3.763 kPa、作业速度11.358 km/h,验证试验表明该参数组合品字合格指数为94%、双行株距变异系数为6.11%,与优化结果相符,可满足玉米宽窄行品字形密植模式的高速精量播种要求。 展开更多
关键词 玉米 高速精量排种器 品字形 气压式 双盘交错
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小麦宽苗带气吸式精量排种器设计与试验
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作者 郑娟 赖虹宇 +3 位作者 李甜 李运通 廖庆喜 廖宜涛 《农业机械学报》 CSCD 北大核心 2024年第S1期165-176,335,共13页
针对小麦宽苗带播种主要以传统外槽轮排种器搭配导种管末端匀种装置为主,存在种流无序、排量不稳定、供种脉冲,影响播种质量,基于拖带扰动充种、负压吸种和种子自重投种原理,设计一种气力锥盘式小麦宽苗带精量排种器。构建了锥形排种盘... 针对小麦宽苗带播种主要以传统外槽轮排种器搭配导种管末端匀种装置为主,存在种流无序、排量不稳定、供种脉冲,影响播种质量,基于拖带扰动充种、负压吸种和种子自重投种原理,设计一种气力锥盘式小麦宽苗带精量排种器。构建了锥形排种盘作用下小麦种子充种、携种和投种过程的力学模型,明确种子在充种和携种过程所需的临界负压与排种盘锥度、种子质量、三轴尺寸、型孔尺寸、工作转速和型孔分度圆直径有关。利用EDEM仿真对比分析锥形排种盘不同锥度对小麦种群离散度影响程度,探究了带动层、静止层和拖带层种群中种子运动规律,结果表明当排种盘锥度为45°时,可兼顾种群扰动性好和被吸附种子运移阻力小的优势。Fluent仿真分析锥盘不同型孔类型的表面流速变化规律。以各行排量一致性变异系数、总排量稳定性变异系数、排种均匀性变异系数为评价指标,开展排种器结构参数和工作参数对排种性能的影响试验。试验结果表明,直径1.8 mm的垂直状型孔各项评价指标优于倾斜状型孔;播种量随吸种负压和工作转速的增大呈线性增大趋势,当工作转速为30~40 r/min、吸种负压为5.2~5.6 kPa时,播种量可达220~290 g/min;最佳工作参数组合为工作转速30 r/min、吸种负压5.4 kPa,各试验评价指标分别为1.93%、1.26%、9.52%;田间对比试验结果表明气力锥盘式排种器宽苗带播种时较外槽轮排种器宽苗带播种均匀性提升,苗带内播种均匀性变异系数分别为11.77%、22.51%,满足小麦精量播种要求。 展开更多
关键词 小麦排种器 宽苗带 气吸式
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基于离散元的气吸式排种器工作参数仿真优化 被引量：44
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作者 刘月琴 赵满全 +3 位作者 刘飞 杨铁军 张涛 李凤丽 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期65-72,共8页
为提高用于免耕播种机的气吸式排种器的吸种效果,探寻最佳的排种器工作参数范围,通过离散元法对排种器内种群的离散度、种子间的作用力和种子速度进行仿真分析,得出吸种效果最佳的排种器工作参数范围：搅种轮转速为14.8～18.5 r/min,振... 为提高用于免耕播种机的气吸式排种器的吸种效果,探寻最佳的排种器工作参数范围,通过离散元法对排种器内种群的离散度、种子间的作用力和种子速度进行仿真分析,得出吸种效果最佳的排种器工作参数范围：搅种轮转速为14.8～18.5 r/min,振动频率低于10 Hz,振幅低于5 mm,容种量为60%～80%。排种试验表明：搅种轮转速低于18.5 r/min比高于18.5 r/min的吸种率均值提高7.1%。振幅2 mm,振动频率低于10 Hz比高于10 Hz的吸种率均值提高8.9%。吸种率随容种量增大而增高,容种量60%～80%的吸种率均值为97%,比容种量低于60%的吸种率均值提高12个百分点。该结论证明了仿真优化的参数范围是可靠的。在这些参数范围内可使种箱内种子处于松散的吸种状态,种子间的碰撞和拖带作用减小,吸种性能得以提高。 展开更多
关键词 免耕播种机 气吸式排种器 离散元 工作参数 动力学特性 排种性能
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