粳稻定向排種裝置供種機構(gòu)的設(shè)計與試驗研究.pdf

1、中國是農(nóng)業(yè)大國，而水稻是中國近60％人口的主要糧食作物，是中國最為重要的糧食作物之一，在國內(nèi)種植面積廣泛。隨著我國各類型水稻機械的成功研制并投入使用，中國水稻種植機械化水平逐年提高，不僅提高了水稻種植的質(zhì)量和效率，同時解放了人力，并降低了水稻種植成本。水稻育秧機械化對水稻種植的機械化有著重要影響，是實施機械插秧的前提條件。排種器作為育秧播種機械中的關(guān)鍵部件，其播種性能將會影響育秧質(zhì)量，并對后續(xù)機插秧的效果造成影響。粳稻定向排種裝置是為解

2、決超低量播種條件下，播種不均勻問題研制的一種粳稻育秧精播裝置。但是，對于催芽種，因其流動性較差，分離難度大，影響粳稻定向排種裝置的排種性能。
　　因此，文章在粳稻定向排種裝置研發(fā)的基礎(chǔ)上，為粳稻定向排種裝置設(shè)計了多排種口供種機構(gòu)，并通過查閱文獻、理論分析、機構(gòu)設(shè)計、EDEM數(shù)值模擬、單因素及多因素試驗研究等方法，對供種機構(gòu)進行系統(tǒng)研究。主要的研究內(nèi)容及取得的成果如下:
　　(1)設(shè)計了一種多排種口供種機構(gòu)。分析了稻種在均流圓

3、盤上的受力情況，并對供種機構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵部件進行了設(shè)計;構(gòu)建了供種機構(gòu)的三維仿真模型。
　　(2)利用EDEM離散元軟件，對供種機構(gòu)供種性能進行數(shù)值模擬。以北方粳稻吉粳88為模擬試驗對象，創(chuàng)建了粳稻種子的顆粒模型及供種機構(gòu)幾何模型。模擬結(jié)果表明圓盤轉(zhuǎn)速在70-90 r/min區(qū)間、種口開度選取9-11 mm區(qū)間、圓盤直徑選取200-220 mm區(qū)間時，均能滿足供種總排量要求。
　　(3)對供種機構(gòu)進行了試驗研究。試驗采用

4、單因素試驗及三因素五水平正交旋轉(zhuǎn)組合試驗。試驗結(jié)果表明，影響供種機構(gòu)供種總數(shù)的主次因素順序為進種口開度＞圓盤轉(zhuǎn)速＞圓盤直徑;影響供種機構(gòu)供種變異系數(shù)的主次因素順序為圓盤直徑＞進種口開度＞圓盤轉(zhuǎn)速。經(jīng)利用Design-Expert8.0.5b對試驗數(shù)據(jù)進行方程擬合并優(yōu)化后，得到其中一組最優(yōu)解為圓盤轉(zhuǎn)速為83 r/min、圓盤直徑為198 mm、種口開度為9 mm，此時，供種機構(gòu)的排種總數(shù)為240粒/s，變異系數(shù)為14.48％。
　　

5、(4)對優(yōu)化后的粳稻供種機構(gòu)進行試驗驗證。在已有的粳稻定向排種裝置上，采用新研制的供種機構(gòu)供種，進行對比試驗。對比試驗結(jié)果表明，采用新研制的供種機構(gòu)進行供種，粳稻定向排種裝置排種合格率與理想排種率均明顯得到提高，而漏播率和重播率均相應(yīng)降低。以東農(nóng)427為例，增設(shè)供種機構(gòu)后，粳稻定向排種裝置的排種合格率與理想排種率分別提高0.78％和5.01％，漏播率和重播率分別降低0.45％和0.33％。
　　文章的相關(guān)研究，改善了粳稻定向排種裝