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基于电驱的摩擦调节式小麦精密排种器
- 作品编号:2024C3782
- 所属领域:C2智能种植农业装备发明
- 作品层次:博士生
- 所在高校:新疆农业大学
- 所在院/系:机电工程学院
- 作品所处阶段:B、中试阶段
- 作品展示形式:样机,实物模型
- 制作成本估算:39000万元
作品简介:
精密播种是一种现代化农业技术,它利用先进的设备和精确的排种控制方法,在种植作物时实现种子的精准定位投放,在农业上具有广泛的需求和重要的价值,可以避免种子浪费、减少后期间苗的人工成本、避免过密和欠密种植来提高产量。
本研究以小麦播种为研究对象,针对目前型孔轮式小麦排种器存在漏播率高的问题,设计了一种摩擦调节式小麦精密排种器,通过种沟和摩擦盘的转动调整小麦的充种姿态,提高排种器单粒充种能力,并通过对单粒种子的充种过程进行分析,构建排种过程中麦种的受力模型,确定排种器关键结构尺寸范围。利用EDEM仿真软件确定种沟夹角、型孔轮摩擦角等结构参数,并通过台架试验确定排种器最优作业参数组合。
主要创新点:
1.针对目前型孔轮式小麦排种器存在漏播率高的问题,设计了一种摩擦调节式小麦精密排种器,通过种沟和摩擦盘的转动调整小麦的充种姿态,使小麦长轴与型孔轮长轴平行,提高了排种器单粒充种能力。
2.针对常规地轮驱动方式地轮容易出现滑移,排种器会因速度变化使播量不均匀等问题,通过电驱手段实现排种器转动排种,实现落种速度的自适应调控,达到调节株距的效果,降低麦种漏播率,满足不同作业速度下的精确播种要求。
技术关键和主要技术指标:
1.以麦种为主要研究对象,测定麦种的物理特性并建立离散元仿真模型。根据小麦播种作业规范和麦种特性,设计摩擦调节式小麦精密排种器总体方案,并建立麦种在排种器上运动的受力模型,研究各结构参数对排种装置性能影响。
2.运用Solidworks软件建立排种器三维模型,使用EDEM离散元仿真软件对排种过程进行仿真,确定种沟夹角、型孔轮摩擦角等关键参数。
3.利用3D打印技术制作型孔轮,采用电驱手段控制排种器作业,通过正交试验和响应面分析方法优化装置结构参数,开展旋转正交试验研究,优化排种装置作业参数。
推广应用价值:
本研究所设计的摩擦调节式小麦精密排种器,主要通过控制型孔轮和摩擦盘转速调节排种的密度和落种区域,可通过更换不同形状、尺寸的型孔轮和设置不同拨片间隙来满足不同作物的播种需求。该设计为企业节约人力成本,可有效降低漏播率、重播率,具有结构简单、控制简便、制造成本低等优点。较传统排种器提高了播种效率和播种均匀性,拥有广阔的市场前景。
作品视频: