油菜籽漏播螺管式补种器设计与试验.pdf

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1、第31卷第22期162015年11月农业工程学报TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering、，01．31No．22Nov．2015油菜籽漏播螺管式补种器设计与试验丁幼春，王雪玲，廖庆喜，张闻宇，张幸，蔡翔(华中农业大学工学院，武汉430070)摘要：针对油菜籽气力式精量排种器产生的漏播补种问题，设计了螺管式补种器并建立了补种器工作转速与漏播系数的关系模型。确定了螺管式补种器工作原理及主要结构参数，运用EDEM(discreteelementmethod，离散元法)仿真对螺管式补种器模型和3D

2、打印试制的螺管式补种器分别开展排种量与转速关系的试验研究。试验结果表明：螺管数量为7的螺管式补种器工作转速在25～180r／min时，其排种量与转速线性相关系数为O．99，每个螺管当量排种量为1．7～1．9粒，当量排种稳定变异系数≤6％，排种破损率<0．5％，螺孔无堵塞。利用该螺管式补种器排种量与转速特性，结合基于时变窗121的漏播实时检测方法，建立了螺管式补种器工作转速与漏播系数的关系模型，在当前时间窗口内实现了变量补种。在40型孔油菜籽气力式精量排种器漏播实时检测与白补种一体化的试验研究表明：精量排种器转速在15～30r／min范围内不同漏播状态下，漏播白

3、补种系统在当前时间窗口内能够实现变量补种，漏播补种率达100％，补种后粒距漏播指数为0，消除了漏播的发生。该研究可为油菜等小粒径种子精量排种器产生的漏播进行补种，为提高精量播种机的播种质量与效率提供参考。关键词：农业机械；种子；模型；油菜籽；螺管式补种器；漏播系数；时间窗口；变量补种doi：10．11975／j．issn．1002-6819．2015．22．003中图分类号：$223．2+5文献标志码：A文章编号：1002—6819(2015)一22—0016—09丁幼春，王雪玲，廖庆喜，张闻宇，张幸，蔡翔．油菜籽漏播螺管式补种器设计与试验[J]．农业工程学报

4、，2015，31(22)：16—24．doi：10．11975，j．issn．1002—6819．2015．22．003http：llwww．tcsae．orgDingYouchun，WangXueling，LiaoQingxi，ZhangWenyu，ZhangXing，CaiXiang．Designandexperimentonspiral—tubereseedingdeviceforlosssowingofrapeseed[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(Transac

5、tionsoftheCSAE)，2015，31(22)：16—24．(inChinesewithEnglishabstract)doi：10．11975a．issn．1002—6819．2015．22．003http：l

6、’p㈣．tcsae．org0引言油菜精量联合直播机具有作业效率高、出苗效果好等优点，其核心部件是精量排种器，但复杂的田间作业工况和故障现象不可避免地引起漏播发生，降低播种质量。因油菜籽粒径小，肉眼不易观察排种过程，待作物出苗后进行人工补种或移栽，不仅劳动成本高，还贻误农时，影响农作物产量[1。]。研究一套精量排种器漏播实时检测与补种系统在发生

7、漏播处进行自动补种，对于促进油菜精量播种技术向智能化、高效发展具有重要意义。国内外众多学者对精量排种器的漏播检测与补偿系统进行了大量研究降81。A1．Yamani掣9】从算法上深度优化研究，提高排种状态的实时监测和补种速度。SinghT掣10]运用电子控制计量系统对精量排种器排种过程实时监测与反馈，提高播种质量精度，降低漏播。PrecisionPlanting公司[111研制了与气力式播种机配套的精量排种器实时监控系统WaveVision，根据对精量排种器的排种工况监测收稿Et期：2015．07—23修订日期：2015-09—25基金项目：国家自然科学基金项目

8、(61102156)：中央高校基本科研业务费专项基金(2013PY033)作者简介：丁幼春，男，湖北孝感人，副教授，主要从事自动控制、测试、视觉导航研究。武汉华中农业大学工学院，430070。Email．．kingbu9163@163．tom结果自动调节排种器状态参数使播种效果处于最佳状态，播种合格指数达99．5％以上。国外对于精量排种器的漏播状态进行监测及补种的相关研究成果显著，但其成本较高，适用机具对象、作业环境与国内相距较大。金衡模等[121设计了一种用于玉米精播机的漏播检测与补偿系统，可准确发现漏播并及时补种。龚丽农等【131、李士军等【14】在花生、

9、玉米原有机械式精密排种器的基础上改制成