發(fā)布時間：2020-04-11 09:48

【摘要】：油菜是我國長江中下游地區(qū)重要的油料作物,為降低生產(chǎn)成本,簡化播種機結構,提高各行排種一致性,本文根據(jù)油菜種子的物料特性,研制了一種油菜氣力式多行同盤精量排種器。該排種器內設置有四圈型孔分布于同一排種盤,實現(xiàn)一器四行排種功能,并可通過在排種器負壓氣室安裝氣壓調節(jié)片改變負壓區(qū)氣壓值,同時開展了排種盤上種子間距精度分析評價方法的研究。主要研究內容包括:(1)油菜氣力式多行同盤精量排種器的設計與試驗。設計了一種油菜氣力式多行同盤精量排種器,開展了不同轉速和負壓組合下的排種性能試驗。試驗確定了不同轉速和負壓條件下的排種性能。排種盤轉速在5r/min、10r/min、15r/min、20r/min、25r/min、30r/min時,吸種性能最優(yōu)時的負壓值分別為-1.1k Pa、-1.25k Pa、-1.35k Pa、-1.65k Pa、-1.8k Pa、-2.0k Pa,并以此建立了各轉速對負壓的回歸模型;排種量多重比較的檢驗表明轉速與負壓對排種量的影響顯著(P0.05)。臺架試驗表明:轉速一定,負壓值變化時,第一行最大排種量為3.17g/min,第四行最小排種量為2.79g/min;負壓一定、轉速變化時,第一行最大排種量為3.96g/min,第四行最小排種量為3.05g/min。轉速越高,各行之間的排種量差異越明顯,且排種盤上距轉動中心最遠的一行受轉速及負壓的影響最大。試驗表明油菜氣力式多行同盤精量排種器能滿足油菜精量播種要求,具有各行排量一致性高,破損率低等優(yōu)點。(2)油菜氣力式多行同盤精量排種器排種盤種子間距精度評價方法研究采用氣壓調節(jié)片在排種器負壓氣室調節(jié)負壓值的大小,開展負壓區(qū)氣壓值對各行油菜排種性能影響試驗。氣壓調節(jié)片位于型孔吸種區(qū)(第1行和第2行)的旋轉中心,轉速為15~20 r/min時,根據(jù)負壓值的大小,對不同氣壓調節(jié)片與排種盤之間的間隙進行了測量,確定了同吸種和排種的最佳間隙為1mm。試驗結果表明,轉速為15r/min、20r/min時的最佳負壓分別為-1.15 k Pa、-1.25 k Pa。轉速為15r/min時,各行合格指數(shù)分別為91.34%、92.83%、91.7%、90.65%,轉速為20r/min時,各行合格指數(shù)分別為89.81%、92.23%、89.86%、92.05%。轉速為15r/min、20r/min時,第2行合格指數(shù)能最優(yōu);當轉速為20r/min時,第1行的合格指數(shù)最低(89.81%)。不同轉速下,各行排種穩(wěn)定性和行間排種一致性變異系數(shù)均小于2%,轉速在15r/min時比20r/min的排種性能更優(yōu)。排種器氣壓調節(jié)片精確調節(jié)方法能滿足精量排種要求,種子無破損,可開展進一步的深入研究。(3)三種油菜氣力式多行同盤精量排種器排種盤對吸種一致性的研究為探究氣壓調節(jié)片、刮種板和負壓值對排種器各行吸種一致性的影響,開展了不同轉速和負壓下,各裝置對吸種一致性影響試驗。試驗轉速在5r/min、10r/min、15r/min、20r/min水平下對應最佳負壓分別為-0.61.2k Pa、-0.91.2k Pa、-11.2k Pa、-1.2k Pa;當氣壓調節(jié)片與排種盤間隙為1mm、2mm,正壓為0.2 k Pa、0.4 k Pa、0.6 k Pa、0.8 k Pa、0.9 k Pa、1k Pa時開展臺架試驗,試驗表明,不同轉速下,正壓調節(jié)裝置的最佳各行吸種一致性變異系數(shù)為0.72%~2.25%,曲面邊緣對排種性能的影響比正壓裝置大,其各行吸種一致性變異系數(shù)范圍為1.87%~2.86%,氣壓調節(jié)片對排種性能的影響最大,其各行吸種一致性變異系數(shù)范圍為2.24%~3.78%。與正壓裝置相比,氣壓調節(jié)片和曲面邊緣吸種量較多,其中第1行吸種量變化最明顯;排種盤轉速為5r/min、10r/min、15r/min、20r/min時,吸種一致性最優(yōu)時的正壓值為0.8、0.9k Pa、0.91k Pa、1k Pa。(4)負壓可調分配裝置排種器性能優(yōu)化排種盤的每個型孔需要一定的負壓值才能保證種子穩(wěn)定吸附于排種盤上,以完成排種器各行的吸種環(huán)節(jié)。研究了負壓可調分配裝置對排種盤各行型孔因負壓不均勻導致吸種不一致影響的臺架試驗。實驗中,在負壓值最優(yōu)的條件下,分別對6種開角和6種轉速進行了試驗,確定了排種盤第1行、第2行、第3行和第4行型孔所對應的最佳開角為4°、7°、10°和30°。試驗表明,在同一速度和開角下,增加負壓可提高各行吸種一致性,各行型孔吸種量隨負壓開角增大而增加。當開角為5°時,第1行的吸種量最大,第4行的吸種量最小;開角或轉速增大時,各行排種一致性變異系數(shù)且在1.33%~7.20%之間波動,開角為10°時最優(yōu)。當開角為5°、10°、10°、10°、10°、5°對應的轉速為5r/min、10r/min、15r/min、20r/min、25r/min、30r/min時,最優(yōu)的各行一致性變異系數(shù)分別為3.20%、2.38%、1.33%、2.08%、2.70%和1.94%。試驗表明,開角對排種性能的影響顯著。不同開角下的排種效果優(yōu)于相同開角。轉速為5r/min、10r/min、15r/min、20r/min、25r/min、30r/min時,排種均勻性變異系數(shù)分別為2.01%、1.78%、1.89%、1.34%、1.77%、2.45%。(5)田間試驗與分析2017年至2018年分別開展了田間試驗,油菜品種為華油雜62。田間試驗表明,當種植密度在每平方米34株至40株時,其株距變異系數(shù)小于20%。當每米長度分布植株為9.1株至11.7株時,其株距變異系數(shù)為10%。當株距為94mm至110mm時,其株距一致性變異系數(shù)為6.5%。,故合理調整排種器所需負壓值和正壓值,可使種子分布更規(guī)律,并減少漏播及降低種子破損率。田間試驗表明,該排種器滿足油菜精量播種的要求。創(chuàng)新點1:設計了一種四行同盤的油菜氣力式精量排種器,可實現(xiàn)一器四行播種功能,簡化了播種機結構。創(chuàng)新點2:依據(jù)四行同盤油菜氣力式排種器結構特征,提出了一種排種均勻性評價方法,并建立了排種器轉速與負壓關系的回歸模型。
【學位授予單位】：華中農業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S223.2

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

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3 李兆東;雷小龍;曹秀英;廖宜濤;廖慶喜;李姍姍;;油菜精量氣壓式集排器的設計與試驗[J];農業(yè)工程學報;2015年07期

4 張順;夏俊芳;周勇;翟建波;郭洋民;張秀梅;吳昊;;氣力滾筒式水稻直播精量排種器的設計與試驗[J];農業(yè)工程學報;2015年01期

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6 曹秀英;廖慶喜;叢錦玲;廖宜濤;;離心式油菜精量排種器型孔結構設計與試驗[J];農業(yè)機械學報;2014年S1期

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10 李強;葉正華;馬國蘭;顧元國;賈東海;王娟;陳躍華;;新疆旱寒區(qū)不同施氮量、密度對冬油菜葉面積及干物質積累動態(tài)變化的影響[J];新疆農業(yè)科學;2013年09期

相關博士學位論文 前1條

1 余佳佳;氣力式油菜精量排種器結構解析與排種過程仿真研究[D];華中農業(yè)大學;2013年

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本文編號：2623448