良種培育與篩選的農(nóng)業(yè)科研中通常采用小區(qū)種植試驗來進(jìn)行。由于總體播種規(guī)模小,對于開發(fā)生產(chǎn)小區(qū)播種機(jī)沒有引起人們的廣泛關(guān)注。目前,試驗小區(qū)的作物播種多采用人工作業(yè)或者用設(shè)施農(nóng)業(yè)用的小型播種機(jī)。上述兩種方式均不能滿足精確播種的要求,而且效率低,勞動強(qiáng)度大,而且隨著農(nóng)村勞動力的轉(zhuǎn)移,難以找到短期雇傭的勞動工人,設(shè)施農(nóng)業(yè)用的小型播種機(jī)不能適應(yīng)小區(qū)播種時頻繁換種和清種徹底等要求。因此研究開發(fā)一種滿足小區(qū)播種要求的小區(qū)播種機(jī)對于滿足農(nóng)業(yè)科研的需要和提高農(nóng)業(yè)科研的效率具有現(xiàn)實的意義。本課題針對谷子小區(qū)精量播種機(jī)進(jìn)行了研究,主要開展的研究工作有:(1)對現(xiàn)有的氣吸式谷子排種器進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計針對現(xiàn)有的氣吸式排種器排種不精確的問題,通過大量的試驗觀察和分析,發(fā)現(xiàn)了不能精確排種的原因。通過理論分析和試驗研究發(fā)現(xiàn),吸種盤的厚度會影響到氣流通過吸種孔的流阻,在孔徑一定時鋼板越厚吸種孔所產(chǎn)生的氣流阻力越大,流阻越大吸種孔孔口處的負(fù)壓也就越小,從而導(dǎo)致吸種孔不能吸牢種子的現(xiàn)象,如果加大孔徑,吸種過程中,由于種子形狀的不規(guī)則和吸種的隨機(jī)性,會出現(xiàn)每個吸種孔吸多粒種子,甚至種子卡滯在吸種孔內(nèi),影響精量排種性能,如果減小吸種盤厚度,吸種盤剛度會降低,工作過程中會發(fā)生變形,導(dǎo)致不能正常工作。本研究對吸種盤進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計,采用厚薄結(jié)合和大小結(jié)合的方式的吸種盤設(shè)計方案,即在1mm厚的盤上粘貼0.02mm的薄不銹鋼板,厚鋼板開孔徑φ2mm的孔,薄鋼板上對應(yīng)開有孔徑為φ0.7mm的小孔。該創(chuàng)新設(shè)計既實現(xiàn)了降低氣流通過小孔的流阻,以確保小孔條件下吸種口有足夠的負(fù)壓可靠地吸住種子,又能夠使整個吸種盤有足夠的剛度而不致發(fā)生變形。通過建模計算分析,在相同吸種孔孔徑條件下,改進(jìn)后的吸種盤上吸種孔的流阻與改進(jìn)前的流阻之比為1:35.6。進(jìn)一步試驗表明,在合適的小孔徑條件下可以實現(xiàn)每個吸種孔吸附一粒種子,因此,可以根據(jù)孔的數(shù)量精確控制的吸種數(shù)量,從而實現(xiàn)了排種器的精量排種。(2)試驗研究了影響排種器的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)分析了影響排種器性能的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)——吸種孔孔徑、吸種盤轉(zhuǎn)速、氣室內(nèi)負(fù)壓,通過單因素試驗和正交試驗,確定了最佳組合為吸種盤孔徑φ0.7mm、吸種盤轉(zhuǎn)速16.3r/min、氣室負(fù)壓3.5kPa。(3)對小區(qū)播種機(jī)的整機(jī)進(jìn)行設(shè)計,并完成了樣機(jī)的制作。通過對農(nóng)藝專家的咨詢和查閱資料,了解到試驗小區(qū)的工作環(huán)境和對小區(qū)播種機(jī)的技術(shù)要求,據(jù)此設(shè)計了一種以電機(jī)驅(qū)動為動力的兩行手扶式小區(qū)播種機(jī)并完成了樣機(jī)的制作。該播種機(jī)具有較高的播種精度,播量、行距、播種深度可調(diào),清種快捷徹底,可以滿足小區(qū)精密播種的要求。通過樣機(jī)試驗表明主要性能指標(biāo)達(dá)到了設(shè)計要求。
【學(xué)位單位】：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S223.2
【部分圖文】：

河北農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位（畢業(yè)）論文公司于 1999 年兼并了當(dāng)時同樣擁有先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的德國 Hege 公司，使其擁有了世界上最先進(jìn)的小區(qū)播種機(jī)生產(chǎn)技術(shù)以及先進(jìn)生產(chǎn)資料，成為了小區(qū)播種機(jī)械制造的領(lǐng)導(dǎo)者，其旗下產(chǎn)品如 Plotseeder TC 自走式小區(qū)條播機(jī)、Plotseeder XL 重型懸掛式小區(qū)條播機(jī)、lotseeder S 輕型懸掛式小區(qū)條播機(jī)[11-14]等都代表了當(dāng)時最先進(jìn)的小區(qū)育種機(jī)械。

圖 1-2 格盤式排種器示意圖 圖 1-3 格盤Fig.1-2 Schematic diagram of the grid type seed meter Fig.1-3 Plate隨著社會的進(jìn)步人類科技的發(fā)展，智能化產(chǎn)業(yè)的興起，將機(jī)械與智能控制技術(shù)相結(jié)合，使小區(qū)播種機(jī)向著自動化、智能化、人性化發(fā)展，在提高小區(qū)播種機(jī)播種精準(zhǔn)度的同時能實現(xiàn)數(shù)字化播種，播種機(jī)械能夠?qū)崟r記錄小區(qū)播種的相關(guān)數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)實現(xiàn)育種技術(shù)全程智能化，大大減少人類在播種過程中的參與度，減少人的勞動強(qiáng)度，表明了小區(qū)育種播種機(jī)的技術(shù)水平已經(jīng)向著更高的層次發(fā)展[20-25]。1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀我國從 1978 年開始引進(jìn)國外的小區(qū)播種機(jī)，標(biāo)志著我國開始了對小區(qū)播種機(jī)的研究，之后國際田間試驗機(jī)械化協(xié)會中國分會成立，在分會的幫助下，中國的育種小區(qū)機(jī)械得到了先進(jìn)技術(shù)資料，使中國的育種小區(qū)機(jī)械化事業(yè)取得了巨大進(jìn)步。這期間小區(qū)播種機(jī)還是以引進(jìn)國外的小區(qū)播種機(jī)為主。隨后國內(nèi)的科研機(jī)構(gòu)以及農(nóng)業(yè)院校研究出了多種小區(qū)播種機(jī)類型，但主要還是分為小區(qū)精密播種機(jī)和小區(qū)條播播種機(jī)兩種類型；其中代表機(jī)型有黑龍江省農(nóng)科院研制的 ZXJB-4 型小區(qū)精密播種機(jī)，中國農(nóng)業(yè)

格盤Fig.1-2SchematicdiagramofthegridtypeseedmeterFig.1-3Plate
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本文編號：2853816