棉花特宽膜覆膜下种床水热耦合特性模拟与试验

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作者 史增录 陈新宇 +4 位作者 马旭 张学军 薛迎雪 王堆金 于永良 《农业工程学报》 北大核心 2025年第11期89-97,共9页

为研究特宽膜覆膜下种床水热特性,明晰其对棉花生长发育的影响机制,以棉花机械化铺膜播种后的种床为研究对象,利用对比分析的方法,设置4.4 m特宽膜(T1处理)和2.05 m膜(T2处理)两种处理进行种床水热模拟和棉花生长监测。结果表明:水、热... 为研究特宽膜覆膜下种床水热特性,明晰其对棉花生长发育的影响机制,以棉花机械化铺膜播种后的种床为研究对象,利用对比分析的方法,设置4.4 m特宽膜(T1处理)和2.05 m膜(T2处理)两种处理进行种床水热模拟和棉花生长监测。结果表明:水、热和溶质运移模拟软件HYDRUS-2D模型能较好模拟播种后种床的水热变化。在相同田间管理下,T1处理较T2处理耕层含水率、温度分别提升9.7%、5.3%,深层含水率、温度分别提升2.8%、3.6%,耕层储水量、有效积温分别提升9.3%、18%,T1处理的种床水热环境更好;T1的出苗率为91.7%,T2的出苗率为89.8%;全生育期内T1较T2株高、茎粗平均分别提升6.7%、11.5%;T1的棉铃数、单铃质量分别为6.16、6.3g,棉铃分布在中、上层,T2的棉铃数、单铃质量分别为6.03、5.9 g,棉铃分布在中、下层,T1的生长特征更好,籽棉产量提升9.1%。结合数据综合分析,特宽膜覆膜改变了种床水热状况,具有更优异的种床水热环境,能提供更多的养分,促使棉种出苗快、齐、均、壮,且后续长势好,提升棉花生长发育中各项特征指标,将整体生育期提升3~4 d,增加棉铃数,优化棉铃分布结构,籽棉产量提升,是一种高效的覆膜种植模式。该研究可为棉花高效种植技术的研制、应用提供理论依据和技术基础。 展开更多

关键词 棉花 特宽膜 种床水热特性 棉苗生长 产量

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顶杆夹持式玉米精量排种器设计与试验

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作者 吴海峰 张学军 +2 位作者 史增录 程金鹏 于永良 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第3期11-18,共8页

针对玉米精量排种器出现重播、漏播及对不同形状尺寸玉米排种适应性差等问题,设计一种顶杆夹持式玉米精量排种器,通过夹持系统控制取种块开合,进而与钢带形成一定夹持空间,实现玉米种子的取种、清种等过程。进一步分析扭簧初始安装角和... 针对玉米精量排种器出现重播、漏播及对不同形状尺寸玉米排种适应性差等问题,设计一种顶杆夹持式玉米精量排种器,通过夹持系统控制取种块开合,进而与钢带形成一定夹持空间,实现玉米种子的取种、清种等过程。进一步分析扭簧初始安装角和扭簧扭转力对取种及携种的影响效果,并对玉米种子取种过程进行受力分析。为验证排种器作业性能,以取种块深度、扭簧初始安装角、排种器转速为试验因素,以合格指数、漏播指数、重播指数为试验指标进行三因素三水平试验,对试验结果分析及优化得出最佳理论参数:当取种块深度为8.7 mm、扭簧初始安装角为51.4°、排种器转速为28.5 r/min时,合格指数为95.0%、漏播指数为3.1%、重播指数为1.9%,满足玉米种植的农艺要求,为玉米机械式精量排种器设计提供参考。 展开更多

关键词 农业机械 排种器 玉米 顶杆夹持式 正交试验

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棉花播种监测关键技术研究现状

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作者 王堆金 焦丙炎 +3 位作者 张东升 于永良 饶志强 鲁刚 《新疆农机化》 2025年第2期46-49,共4页

棉花播种作业中,排种器故障常引发大面积漏播、重播问题,增加了人工补种的劳动成本,为后续机械化收获带来诸多不便。棉花播种监测技术可有效解决这一问题,本文论述了当前广泛应用的4种棉花播种监测技术,对光电式、压电式、电容式和机器... 棉花播种作业中,排种器故障常引发大面积漏播、重播问题,增加了人工补种的劳动成本,为后续机械化收获带来诸多不便。棉花播种监测技术可有效解决这一问题,本文论述了当前广泛应用的4种棉花播种监测技术,对光电式、压电式、电容式和机器视觉式4种监测技术的研究现状、应用情况和优缺点进行了分析。为实现棉花生产的提质增效及播种过程的智能化、信息化,亟需展开棉花精量播种监测关键技术的探索与研究。 展开更多

关键词 播种监测技术 精量播种 智能化监测 排种器 传感器 漏播

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滴灌区玉米精量免耕播种机设计与试验 被引量：1

4

作者 付浩 张学军 +4 位作者 史增录 程金鹏 吴海峰 于永良 饶志强 《新疆农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1094-1101,共8页

【目的】研发作业可靠且适应新疆玉米种植模式的免耕播种机具。【方法】采用运动分析及结构设计方法,设计免耕播种机清茬机构、排种器及滴灌带铺设机构,并进行田间试验验证。【结果】机具前进速度在5 km/h时通过性良好,秸秆清理率达到79... 【目的】研发作业可靠且适应新疆玉米种植模式的免耕播种机具。【方法】采用运动分析及结构设计方法,设计免耕播种机清茬机构、排种器及滴灌带铺设机构,并进行田间试验验证。【结果】机具前进速度在5 km/h时通过性良好,秸秆清理率达到79.44%,满足免耕播种作业要求;播种合格指数为91.33%,漏播指数为3.18%,重播指数为5.49%,播种均匀性满足行业标准。【结论】滴灌区玉米精量免耕播种机满足设计要求,可以有效清茬、播种及铺设滴灌带。 展开更多

关键词 免耕播种机 清茬机构 玉米排种器 滴灌带铺设

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基于EDEM花生排种器关键零部件的设计与试验

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作者 郭辉 罗清瑜 饶志强 《新疆农机化》 2024年第4期18-22,45,共6页

针对传统花生排种器的漏播率和重播率较高的问题,运用scikit-learn库中的K-Means算法来实现欧式距离聚类,将尺寸品种繁杂的花生籽粒分为了3大类,得出相应的尺寸,初步对第一类排种勺进行了EDEM仿真试验,结果表明:改良后的排种勺的漏播率... 针对传统花生排种器的漏播率和重播率较高的问题,运用scikit-learn库中的K-Means算法来实现欧式距离聚类,将尺寸品种繁杂的花生籽粒分为了3大类,得出相应的尺寸,初步对第一类排种勺进行了EDEM仿真试验,结果表明:改良后的排种勺的漏播率较改良前的排种勺漏播率平均下降了2.814%,改良后的排种勺的重播率较改良前的重播率平均下降了2.27%,验证了通过欧式距离聚类算法得出的尺寸归类对于排种器中排种勺的尺寸改良具有一定的可靠性,为后续排种器优化设计与仿真试验提供了理论参考。 展开更多

关键词 花生 EDEM K-MEANS算法 摩擦试验

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双仓转盘式棉花竖直圆盘穴播排种器设计与试验 被引量：16

6

作者 张学军 陈勇 +4 位作者 史增录 靳伟 张海涛 付浩 王堆金 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第19期27-36,共10页

针对棉花竖直圆盘穴播排种器充种性能差、破损率高等问题,结合棉花穴播农艺,设计了一种双仓转盘式棉花竖直圆盘穴播排种器。介绍了穴播排种器结构组成及工作原理,设计计算了取种盘结构参数,对充种区和转运区临界状态棉种进行受力分析,... 针对棉花竖直圆盘穴播排种器充种性能差、破损率高等问题,结合棉花穴播农艺,设计了一种双仓转盘式棉花竖直圆盘穴播排种器。介绍了穴播排种器结构组成及工作原理,设计计算了取种盘结构参数,对充种区和转运区临界状态棉种进行受力分析,建立力学模型,分析说明了窝孔安置角和取种盘转速对充种性能的影响,得出棉种临界破损状态时,取种盘和种子间隔圈的最小配合间隙为1.47mm。以取种盘转速、窝孔安置角、排种间隙为试验因素,单粒率、破损率为响应指标,利用穴播器试验台开展响应面试验,并利用Design-Expert8.0进行多目标寻优。结果表明,3个因素对单粒率的影响大小顺序依次为窝孔安置角,排种间隙,取种盘转速。对破损率影响的大小顺序依次为取种盘转速,排种间隙,窝孔安置角。最优排种组合为取种盘转速23.9r/min,窝孔安置角31.7°,排种间隙2.08 mm。对最优排种组合进行田间验证试验,分别将取种盘转速、窝孔安置角、排种间隙修定为24 r/min、32°、2.0 mm,得到单粒率为94.3%,破损率0.09%,试验指标满足国家标准,该研究可为棉花双仓转盘式竖直圆盘穴播排种器的结构设计、优化提供参考。 展开更多

关键词 农业机械 试验 优化 穴播排种器 棉花 精量穴播

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扰种侧充槽盘式玉米精量排种器设计与测试 被引量：4

7

作者 付浩 张学军 +4 位作者 史增录 程金鹏 吴海峰 王美静 于永良 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期229-239,共11页

为提高玉米排种器的充种性能,设计了一种扰种侧充槽盘式玉米精量排种器。以玉米籽粒尺寸参数为依据,提出了一种扰种侧充式取种结构,在充种的同时实现调姿扰种与导种,有效提升种群活跃度与充种时长,提高充种效率。建立力学与运动学模型... 为提高玉米排种器的充种性能,设计了一种扰种侧充槽盘式玉米精量排种器。以玉米籽粒尺寸参数为依据,提出了一种扰种侧充式取种结构,在充种的同时实现调姿扰种与导种,有效提升种群活跃度与充种时长,提高充种效率。建立力学与运动学模型对排种器关键结构参数进行设计及取种原理分析,并采用EDEM软件进行仿真分析明确扰种性能,在此基础上获得了影响排种器工作效率的关键因素:取种盘转速、槽孔深度、充种偏角,并以此为因素进行三因素三水平中心组合试验,建立了合格指数、漏播指数、重播指数的回归模型,分析优化得出在取种盘转速为28 r/min、槽孔深度为8.2 mm、充种偏角为67°时,优化模型预测的合格指数为94.32%、漏播指数为1.95%、重播指数为3.73%。田间试验结果显示:合格指数92.97%、漏播指数2.14%、重播指数4.89%,符合优化模型预测结果,扰种侧充槽盘式玉米精量排种器的各项评价指标符合播种农艺要求。 展开更多

关键词 精量排种器 机械式排种器 玉米 侧充槽盘式 扰种

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棉花播种质量实时监测系统设计与试验 被引量：3

8

作者 张学军 张海涛 +3 位作者 史增录 靳伟 于永良 陈勇 《华南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期304-313,共10页

【目的】针对新疆地区使用的棉花穴播机作业过程中,驾驶员无法及时发现穴播器漏播、重播的问题,设计了一套棉花播种质量实时监测系统。【方法】该监测系统以STM32F103C8T6微控制器硬件系统为下位机,通过安装在穴播器存种圈上的对射式光... 【目的】针对新疆地区使用的棉花穴播机作业过程中,驾驶员无法及时发现穴播器漏播、重播的问题,设计了一套棉花播种质量实时监测系统。【方法】该监测系统以STM32F103C8T6微控制器硬件系统为下位机,通过安装在穴播器存种圈上的对射式光电传感器和光电编码器分别获取棉花种子漏播、重播信息,判断棉花播种状况,并通过nRF24L01模块将播种信息传输至DWIN触摸屏上位机人机交互界面实时显示。搭建棉花播种质量监测系统试验台,通过田间试验验证监测系统的准确性。【结果】台架试验结果表明:当穴播器转速为30 r/min时,系统的合格播种、漏播和重播监测精度最高,分别为96.65%、94.59%和92.00%。当穴播器转速高于30 r/min时,监测精度明显下降。田间试验验证结果表明:系统对合格播种、漏播和重播平均监测精度分别为94.51%、92.38%和86.55%。利用SPSS软件对田间试验数据进行分析,结果显示试验数据具有统计意义,采用监测系统获得的棉花播种质量数据与人工实测数据具有较高的相关性,实际值可以由系统监测值反映出来。【结论】该系统满足田间作业对棉花播种质量监测的需求,对实现棉花种植提质增效具有重要意义。 展开更多

关键词 棉花 穴播器 播种质量 监测系统 监测精度

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双仓立式棉种齿盘穴播器设计与试验 被引量：2

9

作者 陈勇 张学军 +3 位作者 靳伟 张海涛 史增录 于永良 《中国农机化学报》 北大核心 2022年第5期35-39,53,共6页

针对棉花窝眼轮内充式穴播器结构复杂、维修不便等问题,基于立式圆盘排种器工作原理,设计一种双仓立式棉种齿盘穴播器。首先阐述双仓立式棉种齿盘穴播器结构组成,阐明储种仓和输种仓内工作流程,分别对穴播器和取种齿盘的结构参数进行设... 针对棉花窝眼轮内充式穴播器结构复杂、维修不便等问题,基于立式圆盘排种器工作原理,设计一种双仓立式棉种齿盘穴播器。首先阐述双仓立式棉种齿盘穴播器结构组成,阐明储种仓和输种仓内工作流程,分别对穴播器和取种齿盘的结构参数进行设计,确定播深为2.5 cm、株距9 cm、转动盘直径取40 cm后得到穴播器直径取410 mm,鸭嘴数取16。根据双仓同步条件判断结构参数的合理性,确保结构参数设计合理。根据单粒取种需求,对取种孔内多粒棉种排布情况进行分析,确定取种孔尺寸为9.1 mm×4.9 mm×3.6 mm。对孔口棉种进行受力分析,求解取种孔安置角度32°。最后为检验穴播器排种性能,开展田间验证试验。结果表明:平均合格率为94.5%,重播率为3.57%、空穴率为1.884%,排种性能满足国家标准要求。 展开更多

关键词 棉花 双仓立式 铺膜播种 穴播器 立式取种盘

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摆杆夹持式玉米精量排种器的设计与试验 被引量：1

10

作者 吴海峰 张学军 +2 位作者 史增录 付浩 于永良 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2023年第6期291-302,共12页

针对玉米种子尺寸差异性大,对排种器结构适配性要求高的问题,设计了一种摆杆夹持式玉米精量排种器,阐述了其结构及工作原理,并对关键部件及参数进行分析,通过建立模型开展了排种器取种及携种过程的力学和运动学研究,通过理论计算确定了... 针对玉米种子尺寸差异性大,对排种器结构适配性要求高的问题,设计了一种摆杆夹持式玉米精量排种器,阐述了其结构及工作原理,并对关键部件及参数进行分析,通过建立模型开展了排种器取种及携种过程的力学和运动学研究,通过理论计算确定了关键工作部件的作业参数,得到了影响排种器作业性能的关键因素,以排种器转速、扭簧圈数、弧形板基圆半径为试验因素,以播种合格率、空穴率、多粒率为试验指标进行响应面试验。结果表明:排种器作业性能的最佳工作参数组合为排种器转速26.7 r·min^(-1)、扭簧圈数10、弧形板基圆半径100 mm,最优参数组合下的排种合格率为93.2%,空穴率为3.8%,多粒率为3%。在最优组合下进行田间验证试验,得到排种器的实地排种合格率为94.2%,空穴率为3.6%,多粒率为2.2%,满足国家行业作业标准要求。 展开更多

关键词 精量排种器 摆杆夹持式 玉米

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膜上精量播种机光纤实时监测装置的设计 被引量：1

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作者 张定良 于永良 +5 位作者 臧象臣 王堆金 卢玉刚 谢小强 饶志强 阿布都热合曼.艾买尔 《新疆农机化》 2018年第6期9-11,21,共4页

一种可以实现对播种机穴播器的下种情况进行实时监测的装置,在穴播器下种的单籽率、空穴率、多籽率、断垄等参数与设定值出现异常时,该装置发出警报,指导播种机手做出是否停播检修、排除故障,保证播种作业田间质量和播种效率,同时该装... 一种可以实现对播种机穴播器的下种情况进行实时监测的装置,在穴播器下种的单籽率、空穴率、多籽率、断垄等参数与设定值出现异常时,该装置发出警报,指导播种机手做出是否停播检修、排除故障,保证播种作业田间质量和播种效率,同时该装置可以实时监测播种机作业状况、作业面积、播种效率。 展开更多

关键词 夹持式 精量播种 光纤传感器 霍尔传感器 实时监测 自动报警

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一种高密度交错式穴播器的研制 被引量：1

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作者 陈勇 张学军 +4 位作者 王堆金 饶志强 于永良 臧象臣 王瑞军 《新疆农机化》 2021年第1期9-11,共3页

为适应机采的配置模式,提高落叶剂脱叶作业效果,设计了一种满足等行密度交错式穴播器。对取种和排种装置进行了设计,通过proe软件设计三维模型,通过台架试验验证交错式穴播器稳定性。试验结果证实,单粒率和小行距稳定性可满足机采模式... 为适应机采的配置模式,提高落叶剂脱叶作业效果,设计了一种满足等行密度交错式穴播器。对取种和排种装置进行了设计,通过proe软件设计三维模型,通过台架试验验证交错式穴播器稳定性。试验结果证实,单粒率和小行距稳定性可满足机采模式要求。 展开更多

关键词 农业机械 种子 小行距 精量直播 棉花

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穴播器打孔取膜鸭嘴的研制

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作者 臧象臣 王堆金 王永亮 《新疆农机化》 2015年第6期30-32,共3页

文中介绍了新疆播种机穴播器打孔取膜鸭嘴的技术特征,对比分析了市场现有技术与新技术的优劣,并就现有技术存在的问题与不足对打孔取膜鸭嘴的研制进行了总结。

关键词 播种机 穴播器 打孔取膜鸭嘴 农业机械

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