气吸式谷子精密穴播机的改进研究

谷子古称“粟”是五谷之首，它的营养价值日益被人们认识；谷子具有的耐旱特性使得谷子的种植对农业产业结构调整有重要作用。因此，近几年谷子产业得到了很大的发展，在北方谷子的种植面积仅次于玉米和小麦。但时至今日谷子种植的机械化程度仍然很低，因此制约着谷子产业的发展。为减少谷子种植期间田间管理用工和提高谷子出苗率和保证产量，需要发展谷子精量穴播机械化。因此，开发适合谷子特性的精量穴播机是发展谷子生产机械化的当务之急。 本文中首先对华北地区普遍种植的冀谷19、保213、安10-4172、安4585、济0506、201094六个品种谷子的外形尺寸和物理机械特性进行了研究，包括种子三轴尺寸、千粒重、容种、自然休止角和自流角的研究。通过测量三轴尺寸和对球形度计算，得到谷子种子具有三轴尺寸跨度较大，球形度较差，但不同品种的种子统计规律接近的特点。 基于对国内外精密播种技术的研究和针对第一代样机气吸式周向型孔排种器成穴性和穴粒可调性差的问题，改进设计了三种排种器，包括：一体周向型孔式、单圆盘聚集小孔式、双圆盘槽缝式。并对三种排种器进行对比分析，最终确定了以气吸双圆盘槽缝式排种器为核心部件应用到整机。本文介绍了其结构原理，并且对其进行运动学和动力学分析，从理论上分析其最佳的工作状态；针对目前尚没有穴播检测的国家标准，对多粒精播穴播机的穴距和成穴性指标的进行了探讨，提出了“三线法”测平均穴距和用穴内种子沿行分布的长度表示成穴性的指标，经过计算转化后，再以单精粒播种机检测标准进行检测，并应用此检测方法对所设计的排种器和整机分别进行了台架试验和田间试验；台架试验表明：影响双圆盘槽缝式排种器排种性能的因素为气室真空度、槽缝宽度、排种盘转速；整机田间试验结果表明：出苗数目变异系数在24%～39%之间，平均穴距为10.5cm左右具有一定的滑移率但满足播种要求。