高精度小区播种机自校正系统研究 被引量：2

1

作者 李振佐 杨然兵 +2 位作者 曹潘冬 李国莹 丁勇 《农机化研究》 北大核心 2025年第2期44-48,共5页

在小区育种试验的播种环节过程中,小区行长和间隔的精准控制尤为关键,现常用的控制方式为北斗定位系统控制和编码器控制,但目前民用的北斗定位模块经过差分处理后,基本上接收北斗卫星发送的信号频率只能达到20 Hz,造成整个控制过程不是... 在小区育种试验的播种环节过程中,小区行长和间隔的精准控制尤为关键,现常用的控制方式为北斗定位系统控制和编码器控制,但目前民用的北斗定位模块经过差分处理后,基本上接收北斗卫星发送的信号频率只能达到20 Hz,造成整个控制过程不是连续的。根据编码器的基本原理可知,控制精度虽低于北斗卫星,但编码器两个脉冲发送间隔低于北斗定位系统接收频率。为此,将编码器与北斗定位系统相互融合,设计了一种高净度的小区播种机自校正系统。大量田间试验结果表明:所研究的小区播种机自校正系统能够将小区长度误差精度控制在0.67%以内,相较于传统的编码器和北斗定位模式而言精度大大提升。 展开更多

关键词 小区育种 北斗定位系统 编码器 自校正

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玉米育种均格式锥体排种器仿真分析试验

2

作者 曹潘冬 丁勇 +2 位作者 李振佐 李国莹 杨然兵 《农机化研究》 北大核心 2025年第1期173-177,184,共6页

针对玉米育种试验过程中出苗率低、现有条播排种器播种不均匀无法满足试验要求等问题,在现有条播排种器基础上进行优化设计;通过在锥体上增加均格的方式来提高排种均匀性,分析了锥体倾斜角度、均格数量和锥体转速对均格式锥体排种器排... 针对玉米育种试验过程中出苗率低、现有条播排种器播种不均匀无法满足试验要求等问题,在现有条播排种器基础上进行优化设计;通过在锥体上增加均格的方式来提高排种均匀性,分析了锥体倾斜角度、均格数量和锥体转速对均格式锥体排种器排种性能的影响,并进行仿真试验。试验结果表明:在锥体转速为0.8 rad/s、锥体倾斜角为48.1°、锥体均格数量为30个时,排种性能最优,排种均匀性变异系数降为20.295%;影响排种均匀性的主次因素为锥体均格数量>锥体倾角>锥体转速。田间试验表明:对比无均格锥体排种器,优化后的均格式锥体排种器排种均匀性变异系数降低18.73%,排种器的排种性能显著提升,能够满足小区试验要求。 展开更多

关键词 排种器 均格式锥体 排种均匀性 仿真 玉米

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小区玉米旋风分离器仿真与试验

3

作者 王笑康 李国莹 +4 位作者 卢军 徐祝欣 杨诚 李国梁 迟鹏 《农机化研究》 北大核心 2025年第11期192-198,共7页

主要对小区玉米收获机气力输送系统中的旋风分离器的设计进行仿真分析,运用EDEM-Fluent软件对旋风分离器内部流场进行了仿真模拟。通过EDEM软件模拟颗粒的仿真运动,观察模拟中颗粒的运动轨迹,再通过Fluent软件对旋风分离器中的气流流场... 主要对小区玉米收获机气力输送系统中的旋风分离器的设计进行仿真分析,运用EDEM-Fluent软件对旋风分离器内部流场进行了仿真模拟。通过EDEM软件模拟颗粒的仿真运动,观察模拟中颗粒的运动轨迹,再通过Fluent软件对旋风分离器中的气流流场进行模拟分析,将两者进行耦合,以观察玉米籽粒在气流作用下的运动情况,并对玉米籽粒在运动过程中的受力情况和玉米籽粒碰撞特性进行分析。结合旋风分离器的结构参数和对玉米籽粒的运动分析,以气流流速、下锥体高度和入料口横截面积作为试验因素,以玉米籽粒破损率为指标进行试验,对多目标变量进行方法优化并建立优化模型,得出旋风分离器最佳结构参数:气流流速为30 m/s、下锥体高度为400 mm、入料口横截面积为0.08 m 2,玉米籽粒破损率为0.782%,优于传统同类装置。进行了10组台架试验,验证结果与仿真结果相符,表明改进的旋风分离器能够满足玉米收获机的收获要求。 展开更多

关键词 气流输送 旋风分离器 FLUENT 设计优化 EDEM

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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

4

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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花生小区育种气吸式排种器设计与试验

5

作者 卢志浩 杨诚 +1 位作者 徐祝欣 李雪 《农业工程》 2025年第8期101-105,共5页

为解决花生小区育种播种过程中播种质量和自净普遍较差等问题,研发一种花生小区育种气吸式排种器。通过研究气吸式排种力学特性与结构机理,创新设计排种与清种装置;采用移动分割式种仓,实现零存种自净。试验表明,排种器最佳工作参数为... 为解决花生小区育种播种过程中播种质量和自净普遍较差等问题,研发一种花生小区育种气吸式排种器。通过研究气吸式排种力学特性与结构机理,创新设计排种与清种装置;采用移动分割式种仓,实现零存种自净。试验表明,排种器最佳工作参数为排种筒转速25r/min、吸种孔直径6mm、工作负压-5kPa,排种器性能指标为合格率91.3%、重播率4.1%、漏播率4.6%及自净率100%,均达到播种要求。 展开更多

关键词 花生 小区育种 气吸式排种器 自净清种 种业装备

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小麦小区精密播种机械化装备研究历程及展望 被引量：6

6

作者 王勇 徐祝欣 +3 位作者 李国莹 杨诚 孙钦华 李国梁 《农业工程》 2021年第5期20-24,共5页

调研了小麦小区精密播种现状和部分地区育种单位的农艺参数,阐述了国内外小麦小区精播机研究历程、现状及存在的问题,结合国内育种试验需求,分析需要解决的关键问题,对小麦小区精密播种机发展趋势进行了展望。

关键词 小麦 育种试验 精密播种 小区精播机 智能化 自动化

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基于EDEM的玉米小区排种器种盘充种性能分析试验 被引量：1

7

作者 曹潘冬 李国莹 +2 位作者 李振佐 丁勇 杨然兵 《农机化研究》 北大核心 2024年第12期134-139,共6页

鉴于玉米小区试验过程中存在的漏播问题,以气吸式精量排种器的带凹槽种盘为研究对象,基于离散元软件EDEM,以种群受力、种群运动速度为试验指标,分析对比无凹槽种盘以及1、1.5、2mm凹槽深度排种盘对玉米种群搅动情况的影响。仿真试验显示... 鉴于玉米小区试验过程中存在的漏播问题,以气吸式精量排种器的带凹槽种盘为研究对象,基于离散元软件EDEM,以种群受力、种群运动速度为试验指标,分析对比无凹槽种盘以及1、1.5、2mm凹槽深度排种盘对玉米种群搅动情况的影响。仿真试验显示:当充种室内玉米籽粒数量较少时,随着种盘搅种凹槽深度增加,玉米种群的离散度明显增加,玉米籽粒相互间的摩擦明显下降,种盘吸种孔对玉米籽粒的吸附能力能够有效提升。通过台架试验对仿真试验结果进行验证,结果表明:当排种盘搅种凹槽深度为1.5mm、种盘转速为2.5rad/s、吸种负压为-4.4kPa时,排种器的漏播指数为1.450%,重播指数为2.904%,合格指数为95.646%,漏播率显著降低,满足育种试验要求。 展开更多

关键词 玉米小区播种 种盘 充种性能 EDEM

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基于EDEM仿真玉米高位投种结构参数分析与试验 被引量：5

8

作者 陈栋泉 李国莹 +2 位作者 曹潘冬 李振佐 杨然兵 《农机化研究》 北大核心 2024年第2期31-37,共7页

为解决育种小区玉米高位投种过程中播种质量和粒距均匀性普遍较差等问题,针对排种器与导种管相对位置对粒距均匀性的影响进行了研究分析。通过对投种过程的理论分析,得出高速作业不同粒距条件会影响种子脱离种盘时产生的水平方向分速度... 为解决育种小区玉米高位投种过程中播种质量和粒距均匀性普遍较差等问题,针对排种器与导种管相对位置对粒距均匀性的影响进行了研究分析。通过对投种过程的理论分析,得出高速作业不同粒距条件会影响种子脱离种盘时产生的水平方向分速度,使得种子在导种管内产生碰撞,导致其排出的轨迹无法预测,播种粒距均匀性也随之下降。利用EDEM离散元分析软件对投种过程进行仿真试验,结果表明:在垂直距离344mm的条件下,150~230mm粒距采用水平距离82mm,230~300mm粒距采用水平距离84mm,能够在满足农艺要求并获得较好的粒距均匀性。进行了台架试验验证,结果表明对比未优化单体,优化后的单体能够获得较好的播种质量,粒距均匀性变异系数最大为12.04%,符合小区玉米精密播种的作业要求。 展开更多

关键词 玉米 高位投种 导种管 粒距均匀性 EDEM

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基于RecurDyn仿真玉米育种精密播种单体的设计 被引量：3

9

作者 陈栋泉 李国莹 +2 位作者 李振佐 曹潘冬 杨然兵 《农机化研究》 北大核心 2024年第3期81-86,共6页

为解决育种小区玉米播种过程中播种质量和播深均匀性普遍较差等问题,设计出一种玉米小区精密播种单体。该单体针对东北地区采用的免耕形式,通过理论分析对单体的整体结构和关键部件进行优化设计;同时,以前后连杆长度、弹簧刚度系数和弹... 为解决育种小区玉米播种过程中播种质量和播深均匀性普遍较差等问题,设计出一种玉米小区精密播种单体。该单体针对东北地区采用的免耕形式,通过理论分析对单体的整体结构和关键部件进行优化设计;同时,以前后连杆长度、弹簧刚度系数和弹簧预紧力为试验因素,利用RecurDyn运动学仿真优化软件对安装拉力弹簧的播种单体仿形效果进行仿真与参数优化。田间试验结果表明:设计的精密播种单体播深变异系数为3.47%,符合小区玉米精密播种的作业要求。 展开更多

关键词 玉米育种 RECURDYN 运动学仿真 播深均匀性 播种单体

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小麦小区株行播种机犁铧式开沟器仿真分析

10

作者 高秀强 孙钦华 +4 位作者 李国莹 李国梁 杨诚 徐祝欣 代永波 《农机化研究》 北大核心 2024年第11期175-181,共7页

针对我国小区播种机开沟器存在设计不完善、适应能力差及播种深度不均匀等问题,设计了一种适用于小麦小区株行播种机的犁铧式开沟器。为探究小麦小区株行播种机犁铧式开沟器各参数对开沟过程的影响,利用离散元软件EDEM进行仿真分析,分... 针对我国小区播种机开沟器存在设计不完善、适应能力差及播种深度不均匀等问题,设计了一种适用于小麦小区株行播种机的犁铧式开沟器。为探究小麦小区株行播种机犁铧式开沟器各参数对开沟过程的影响,利用离散元软件EDEM进行仿真分析,分析了挡土板长度、入土隙角和铲尖角度对开沟作业阻力和开沟深度变异系数的影响规律。通过Design Expert软件进行数据分析,获得开沟过程最优参数组合:挡土板长度75.5mm、入土隙角3°、铲尖角度20°,此时开沟器的作业阻力为184.8N,开沟深度变异系数为5.86%。土槽验证试验表明:作业阻力和开沟深度变异系数误差分别为8.77%和3.07%,且有效提高了开沟器作业性能并减少了制作成本,为小麦小区株行播种机动力选择提供了理论参考。 展开更多

关键词 小麦 开沟器 仿真试验

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小区育种播种装备与技术研究现状与展望 被引量：36

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作者 尚书旗 吴秀丰 +3 位作者 杨然兵 李国莹 杨晓龙 陈栋泉 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期1-20,共20页

小区育种播种机是培育新品种、繁殖良种和对比品种等田间试验所用的专用播种机。本文简述了我国小区育种业发展现状与小区育种机械化发展水平,综述了小区育种播种技术及装备的研发历程,从小区育种的播种特点出发,结合不同作物品种和不... 小区育种播种机是培育新品种、繁殖良种和对比品种等田间试验所用的专用播种机。本文简述了我国小区育种业发展现状与小区育种机械化发展水平,综述了小区育种播种技术及装备的研发历程,从小区育种的播种特点出发,结合不同作物品种和不同播种农艺要求,阐述现有条播、精播模式下小区育种的播种核心技术和工作原理,归纳了小区育种条播排种和精密排种装备的主要结构形式和作业模式,阐述了国内外供种、排种、开沟、覆土、镇压等装置,以及自动控制、小区定位模式、实时监测与记录等方面的实际应用及前沿先进技术研究进展,分析目前国内外小区育种播种机械的研发现状,列举我国小区育种播种技术及装备有代表性的研发成果,从播种技术优化创新完善、机械加工质量提升、高新技术融合和服务模式创新等方面,结合我国国情提出了我国小区育种播种机械化研究方向。 展开更多

关键词 小区育种 播种机 播种技术

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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

12

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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玉米小区收获机低损摘穗装置的设计与试验 被引量：8

13

作者 陈成英 尚书旗 +5 位作者 王东伟 李国莹 王家胜 孙钦华 何晓宁 郭鹏 《农机化研究》 北大核心 2023年第1期100-104,共5页

针对玉米小区收获机在育种收获摘穗过程中存在的籽粒损失率高、破碎率高的问题,创新设计了一种“拉-压-摘”组合式的低损摘穗装置。通过对各关键部件的理论分析,确定了装置主要结构的整体参数,压茎轮直径62mm、长度400mm。田间试验结果... 针对玉米小区收获机在育种收获摘穗过程中存在的籽粒损失率高、破碎率高的问题,创新设计了一种“拉-压-摘”组合式的低损摘穗装置。通过对各关键部件的理论分析,确定了装置主要结构的整体参数,压茎轮直径62mm、长度400mm。田间试验结果表明:摘穗装置的籽粒损失率为0.72%,籽粒破碎率为0.33%,有效保证了玉米小区收获机的低损摘穗作业,可为玉米小区收获机低损摘穗技术的研究提供参考。 展开更多

关键词 收获机 低损摘穗 育种 小区 玉米

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气吸鸭嘴式玉米精量排种器导种过程的仿真分析 被引量：3

14

作者 石绍滨 郑月男 +3 位作者 杨诚 李国莹 李国梁 郝超 《农机化研究》 北大核心 2023年第12期24-29,共6页

为研究气吸鸭嘴式排种器各运动参数对导种过程的影响,借助离散元分析软件EDEM做仿真分析,并进行了二次正交组合试验。结果表明:排种器转速对合格指数的影响大于挡槽角度,吸孔间距对合格指数的影响较小。借助Design Expert软件进行数据处... 为研究气吸鸭嘴式排种器各运动参数对导种过程的影响,借助离散元分析软件EDEM做仿真分析,并进行了二次正交组合试验。结果表明:排种器转速对合格指数的影响大于挡槽角度,吸孔间距对合格指数的影响较小。借助Design Expert软件进行数据处理,获得导种阶段最优参数组合为转速6.19rad/s、挡槽角度13.77°、吸孔间距94.45mm,此时排种器的合格指数为96.17%、漏种指数为3.69%。 展开更多

关键词 玉米精量排种器 导种过程 气吸鸭嘴式 仿真试验

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稻麦繁育收获机研究现状及展望 被引量：6

15

作者 孙钦华 李国莹 +4 位作者 王勇 徐祝欣 杨诚 李国梁 周军 《农业工程》 2020年第3期7-11,共5页

以稻麦繁育试验收获环节现状为引,介绍了目前国内外稻麦种子繁育收获环节技术装备现状,对比分析国内外技术装备差异。结合现有机械的作业效果及已有研究基础,探讨稻麦繁育收获环节的最佳方式及关键技术装备,提出稻麦繁育收获机发展方向。

关键词 稻麦 育种试验 农业机械 收获机

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