為了提高大豆育種試驗中小區(qū)播種環(huán)節(jié)的機械化、自動化水平和播種精確度,針對大豆小區(qū)育種播種機清換種技術難題,設計了一種三葉式自動清換種大豆育種氣吸排種器。以電機為動力源,驅(qū)動三葉式輔助充種清換種機構(gòu)與齒輪式排種盤協(xié)同工作,完成相鄰小區(qū)之間的不停機快速清種、換種和充種。闡述了排種器基本結(jié)構(gòu)與工作原理,結(jié)合育種試驗的要求運用TRIZ理論空間分離原理,對關鍵部件進行理論分析,并確定了結(jié)構(gòu)參數(shù)。對三葉式輔助充種清換種機構(gòu)進行EDEM虛擬仿真,分析了輔助充種過程,確定了達到最佳輔助充種效果時的葉片傾角。根據(jù)小區(qū)育種農(nóng)藝要求,以作業(yè)速度、真空度、清換種時間為試驗因素,以合格指數(shù)、重播指數(shù)、漏播指數(shù)、清換種距離為試驗指標進行了三因素五水平二次正交旋轉(zhuǎn)中心組合試驗,結(jié)果表明:最佳工作參數(shù)組合為作業(yè)速度5.3 km/h、真空度4.6 kPa、清換種時間0.3 s,此時排種器合格指數(shù)95.29%、重播指數(shù)3.29%、漏播指數(shù)1.42%、清換種距離554.6 mm,滿足大豆育種試驗的播種要求。

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【部分圖文】：

圖1氣吸排種器結(jié)構(gòu)簡圖

三葉式自動清換種大豆育種氣吸排種器整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由排種器前殼體總成、排種器后殼體總成、齒輪式排種盤、電機動力源組成。排種器前殼體總成主要由三葉式輔助充種清換種機構(gòu)、三葉式輔助充種清換種機構(gòu)驅(qū)動電機、限位端蓋、雙自由度組合式刮種機構(gòu)、種室殼體、種子喂入器和毛刷擋板構(gòu)成。排....

圖2排種器工作原理圖

三葉式自動清換種大豆育種氣吸排種器的工作過程如圖2所示。排種器準備工作時，控制系統(tǒng)命令排種器進行復位動作，確保各機構(gòu)處在準備工作位置。工作時，首先將第n個小區(qū)種子通過種子喂入器注入清換種室內(nèi)的換種區(qū)域內(nèi)，如圖2a所示，三葉式輔助充種清換種機構(gòu)在驅(qū)動電機帶動下，帶動種子逆時針旋轉(zhuǎn)1....

圖3刮種機構(gòu)安裝位置分析圖

假設刮種刀安裝位置在點a，以排種盤中心為原點建立直角坐標系，由圖3分析可得d1和d2為式中δ———初始安裝位置角度，(°)

圖4雙自由度組合式刮種機構(gòu)

刮種機構(gòu)是排種器關鍵部件之一，其性能直接影響排種器的重播指數(shù)，刮種機構(gòu)結(jié)構(gòu)如圖4a所示，由雙圓柱刮種刀、銷軸、Z軸調(diào)節(jié)滑塊、法蘭螺母、刻度盤、調(diào)節(jié)連桿、驅(qū)動連桿和開口銷構(gòu)成。工作時，調(diào)節(jié)法蘭螺母預緊力，從而改變刻度盤與滑塊間對種室殼體的夾持力，使刮種器在Z軸上滑動，進行刮種機構(gòu)整....

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