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草原修复——小粒牧草种子精量排种装置
- 作品编号:2024A3970
- 所属领域:A7基础零部件(液压部件、传动系、传感器、电驱动、导航等)
- 作品层次:博士生
- 所在高校:中国农业大学
- 所在院/系:工学院
- 作品所处阶段:A、实验室阶段
- 作品展示形式:样机,实物模型
- 制作成本估算:0.8万元
作品简介:
由于过度开发以及不合理利用,我国草原退化加剧,严重威胁着我国生态安全。切根、补播是治理退化草地的有效手段。但大规模统一的补播不仅浪费草种,也无法保证存活率。因此需要根据草地不同退化程度实现因地制宜的精量牧草种子排种、草原修复。
现阶段使用的牧草播种机多由传统小麦条播机改装而来,这些机械式排种器存在诸多问题;而气力式排种器利用气压完成排种,更适用于小粒种子。但目前利用气力式排种器在小粒牧草种子精量排种上的应用还较少。
因此提出了一种可用于小粒牧草种子精量排种装置,弥补了这一技术空缺。同时提出了一种退化草地变量补播方法,根据草地不同退化程度进行变量补播作业,实现小粒牧草种子的精量播种。
主要创新点:
1.团队设计研制了气压式小粒牧草种子精量排种装置,可实现对种子输送速度的有效调控,极大提高了排种器的整体性能。
2.设备上的排种滚筒可以整体拆卸,能够针对不同的种子更换具有不同型孔特征的筒体,适应不同作业场景。
3.所提出的草原小粒牧草种子变量播种方法,匹配无人机获取的图像数据形成处方图计算当前位置的地面植被量,计算出排种器的理论排种量,做到变量补播。
技术关键和主要技术指标:
1.针对现有气力式排种器,提出气吹式机构方法,有效解决吸附在滚筒型孔上的小粒牧草种子难以顺利排出而导致滚筒型孔堵塞的问题,能让种子以固定轨迹进行移动从而实现排种。
2.设计了y型输种管,解决了漏种问题,实现对种子输送速度的有效调控,极大提高了排种器的整体性能。
3.滚筒与侧板使用螺栓连接,可进行整体拆卸,针对不同种子更换不同筒体,适用于多种作业场景。
4.提出了一种草原小粒牧草种子精量播种方法,装置借助搭配的差分定位系统获取到机具的实时位置信息,利用无人机采集不同地段可见红外光和近红外两个波段测值组合得到的归一化植被指数,计算出不同的理论排种量,再通过实时改变滚筒转速,做到对相应坐标的变量补播。
推广应用价值:
1.设计出的一种精量排种装置,可以为其他小粒种子的精量排种提供参考,同时也能满足部分草原精量排种的需求。装载在大型草原播种机械上,可大大提升草原农业机械化水平,解放劳动力,具有较大的经济效益。
2.利用无人机采集数据,计算相应牧草补播量,通过改变转筒速率实现针对不同退化程度草地的变量播种。
3.可针对不同种子的尺寸需求,订制相应滚筒,更换后可满足不同种子排种的作业需求,满足草原播种对象的丰富性。
作品视频: