基于离散元法的杂交稻振动匀种装置参数优化与试验.pdf

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1、第32卷2016正第10期5月农业工程学报TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringV01．32No．10May201617基于离散元法的杂交稻振动匀种装置参数优化与试验鹿芳媛，马旭※，齐龙，谭穗妍，谭永妍，江立凯，孙国栋(华南农业大学工程学院，广州510642)摘要：杂交稻栽培要求少本稀植、利用分蘖能力提高产量，现有的机械化播种技术不能满足此要求，亟需进行杂交稻精密播种技术的机理探讨。为探明振动匀种装置匀种过程中v—T型振盘的振频和振幅对杂交稻种群运动规律的影响，以及种群流动特性

2、对播种性能的影响，该文基于离散元法，采用Hertz—Mindlin无滑动接触模型，实现了v-T型振盘工作过程模拟，得到振盘振频为57～59Hz时，种群在振盘中分布均匀，播种效果较好。试验验证表明，利用离散元法模拟振动匀种装置匀种过程具有较高的准确性。在仿真结果的基础上，选取振盘振动臂材料、振动器安装角、气动振动器进气压强作为试验因素，进行了振动匀种装置参数优化试验，获得了杂交稻种子低播量下的最佳工作参数组合为振盘振动臂材料为60Si2Mn，振动器安装角度为47．50，进气压强为0。26MPa；此时播种合格指数为92．86％，空穴指数为1．14％，有效

3、地提高了现有播种装置的性能。该研究对提高杂交稻精密播种技术提供了参考。关键词：机械化；优化；农作物；杂交稻种子；精密播种；振动匀种装置；V—T型振盘；离散元法doi：10．119756．issn．1002—6819．2016．10．003中图分类号：$223．2文献标志码：A文章编号：1002—6819(2016)一10—0017—09鹿芳媛，马旭，齐龙，谭穗妍，谭永忻，江立凯，孙国栋。基于离散元法的杂交稻振动匀种装置参数优化与试验【J1。农业工程学报，2016，32(10)：17—25．doi：10．119756．issn．1002—6819．20

4、16．10．003http：／／www．tcsae．orgLuFangyuan，MaXu，QiLong，TanSuiyan，TanYongxin，]iangLikai，SunGuodong．Parameteroptimizationandexperimentofvibrationseed—uniformingdeviceforhybridricebasedondiscreteelementmethod【J】．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(Transactionsoft

5、heCSAE)，2016，32(10)：17-25．(inChinesewithEnglishabstract)doi：10．11975／j．issn．1002—6819．2016．10．003http：／／www．tcsae．org0引言杂交稻栽培强调少本稀植、利用较强的分蘖能力提高产量，所以它的育秧播种技术要求低播量的精密播种，现有的杂交稻农艺上要求栽插2～3株／穴，同时考虑种子发芽率、机插秧漏插率、伤秧率、秧块盘结力等影响，将低播量的技术要求定为2。5粒，穴(取秧面积)。通过提高杂交稻精密播种装置的播种均匀性，减少种子用量，满足杂交稻少本稀植的

6、种植要求，节本增效，提高产量[1-31。目前欧美澳等国家的精密播种技术已处于领先水平，如Marksman、SpeedlingSystem、约翰迪尔14)等机型，主要用于玉米、大豆、蔬菜等，其水稻机械化种植主要采用条播、撒播等直播技术；亚洲国家如13本、韩国的水稻育秧播种技术先进，如井关、久保田、三菱、东洋等公司的育秧播种设备应用广泛151，适用于常规稻大播量播种，不能满足收稿日期：2016一01—28修订日期：2016—03—24基金项目：公益性行业(农业)科研专项(201203059)；广东省科技计划资助项目(20148020207002)；国家青

7、年科学基金项目(51505156)；现代农业产业技术体系建设专项资金(CARS一01—33)作者简介：鹿芳媛，女，汉族，山东淄博人，博士生，主要从事农业机械化与装备工程方面的研究。广州华南农业大学工程学院，510642。Email：lufy0127@163．coal※通信作者：马旭，男，汉族，辽宁沈阳人，教授，博士生导师，主要从事现代农业技术装备方面的研究。广州华南农业大学工程学院，510642。Email：maxul959@$call．edu．cn中国农业工程学会高级会员：马旭(E041200004S)杂交稻播种要求。中国的水稻秧盘育秧播种设备主要

8、分为机械式、振动式和气力式醐，其中机械式播种器应用比较普及，因播量大主要适用于常规稻的大播量播种育秧；而气力