玉米精播机圆管式气吸排种装置试验研究

玉米作为重要的粮食和饲料作物,在国民经济发展中占有重要地位。我国玉米产量占全世界玉米产量的22.4%以上,种植面积和总产量均居世界第二位。目前,我国农业正面临着从传统农业向现代农业转变的历史时期,玉米种植机械化是其重要的组成部分。 玉米精密播种机械化技术是农艺与农机现代科学技术的有机结合,国内外已得到普遍应用。排种器是精密播种机的核心部件,它决定了精密播种性能。如何提高精密排种器工作性能一直是国内外科研攻关的重点和难点。气吸式排种器是一种先进的排种装置,以其特有的优势,被国内外广泛采用,主要用于播种中耕作物。本文提出了一种适用于玉米精播机的圆管式气吸排种装置,介绍了其结构和原理,并进行了大量的试验研究。 本文对排种器吸附种子的情况进行了动力学分析,提出了吸孔吸附种子的条件,并由此求得临界状态下,种子被吸附并随之运动所需真空度的大小。根据种子受力分析结果,得出影响吸种可靠性的因素主要是排种器吸室真空度、排种盘转速、吸孔面积,以及种子的物料特性等因素。 为了改善该排种器的排种性能,找出影响其排种性能的关键因素,按照国标GB-6973-86《单粒(精密)播种机试验方法》中排种指标的计算方法来衡量排种性能。在排种器试验台上,通过改变排种器的不同参数,对其排种性能进行了对比试验。通过试验验证影响排种性能的主要因素为吸种管的转速、孔径、真空度,并得出三者与合格指数、漏播指数、重播指数的关系。试验表明提高排种器性能的途径是孔径、转速、真空度的合理搭配。 运用正交试验方法进行排种试验,在实验之前,利用光电学原理,设计了一种精密播种监测装置,该装置提高实验结果的精确度,减轻了试验的工作量。通过对试验结果进行分析表明,圆管式气吸式排种器排种性能良好,适合高速作业要求,而且合格指数平均为78.96%。通过极差分析确定了因素的主次,并得到最优组合,并通过方差分析来检验分析结果的正确性。 最后本文在该圆管式气吸排种装置的基础上,结合农哈哈集团的2BYQF-4玉米气吸播种机产品提出了新型整机结构的构想。与目前普遍采用的垂直圆盘气吸排种器相比,圆管式气吸排种装置结构简单便于加工和安装调试、转动力矩小可以降低滑移率,特别是设计了T型吸气管路极大简化了气路结构,减少了气压损失环节,可以降低负压风机功率。