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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 摩擦式條播排種器
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 機(jī)械與控制
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作B類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 小麥?zhǔn)俏覈?guó)主要糧食作物之一，而排種器是小麥播種機(jī)實(shí)現(xiàn)播種的核心部件，其性能對(duì)小麥產(chǎn)量有很大影響。 針對(duì)現(xiàn)有小麥外槽輪式排種器存在的排種脈動(dòng)及種子易破損等問(wèn)題,設(shè)計(jì)研究了一種新型摩擦式條播排種器。該排種器依靠對(duì)種子的摩擦力來(lái)進(jìn)行排種,在摩擦盤(pán)和橡膠排種輪的摩擦力作用下種子長(zhǎng)軸沿導(dǎo)種板順序排列,隨著排種輪的轉(zhuǎn)動(dòng)被連續(xù)排出,實(shí)現(xiàn)了均勻播種。
- 詳細(xì)介紹：
- 食品安全與能源安全、金融安全并稱(chēng)為當(dāng)今世界三大經(jīng)濟(jì)安全。糧食是國(guó)家之魂，對(duì)于我們這樣一個(gè)擁有13億人口，正處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化加速推進(jìn)的國(guó)家而言，確保糧食安全與產(chǎn)量不僅是實(shí)現(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展的基本條件，而且是促進(jìn)社會(huì)穩(wěn)定和諧的重要保障，更是確保國(guó)家安全的戰(zhàn)略基礎(chǔ)。 小麥?zhǔn)俏覈?guó)主要糧食作物之一，其播種質(zhì)量直接影響產(chǎn)量。而排種器是小麥播種機(jī)實(shí)現(xiàn)播種的核心部件，其性能對(duì)小麥產(chǎn)量有很大影響。 針對(duì)現(xiàn)有小麥外槽輪式排種器存在的排種脈動(dòng)及種子易破損等問(wèn)題,小組成員設(shè)計(jì)研究了一種新型摩擦式條播排種器。該排種器依靠對(duì)種子的摩擦力來(lái)進(jìn)行排種,在摩擦盤(pán)和橡膠排種輪的摩擦力作用下種子長(zhǎng)軸沿導(dǎo)種板順序排列,隨著排種輪的轉(zhuǎn)動(dòng)被連續(xù)排出,實(shí)現(xiàn)了均勻播種，并采用了兩不等直徑的摩擦盤(pán)及漸開(kāi)線式入口結(jié)構(gòu)的導(dǎo)種板，避免種子結(jié)拱、堵塞，避免種子結(jié)拱、堵塞，以及播種時(shí)出現(xiàn)斷條現(xiàn)象。 在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)手工制成的樣機(jī)針對(duì)小麥進(jìn)行了試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試，其播種均勻性與外槽輪式小麥排種器相比有較大的提高，一定程度上解決了現(xiàn)有外槽輪式排種器的排種脈動(dòng)和種子破損等問(wèn)題，摩擦式條播排種器的研究為提高小麥等條播播種機(jī)的性能提供了基礎(chǔ)。 播種時(shí)，由播種機(jī)主動(dòng)鏈輪提供動(dòng)力，通過(guò)鏈條、排種器鏈輪及傳動(dòng)軸、銷(xiāo)釘使摩擦盤(pán)與導(dǎo)種輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)行播種作業(yè)。種子經(jīng)種箱、導(dǎo)種管進(jìn)入排種器內(nèi)部，在不等邊摩擦盤(pán)對(duì)種子的摩擦力作用下，與摩擦盤(pán)接觸的小麥種子開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)、充種，使種子的長(zhǎng)軸與摩擦盤(pán)平行，形成定向排列。種子順利進(jìn)入由摩擦盤(pán)與導(dǎo)種輪組成的凹槽內(nèi)完成充種，當(dāng)種子進(jìn)入種道后，依靠開(kāi)口逐漸減小的漸開(kāi)線式護(hù)種板增大種子與其他三個(gè)摩擦面的摩擦，減小種子與摩擦板間的相對(duì)位移，增加排種的精度。在摩擦盤(pán)與導(dǎo)種輪的作用力及漸開(kāi)線形狀排種通道內(nèi)壁的導(dǎo)向作用，使種子形成均勻的種子流，隨著排種輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，勻速地作圓周運(yùn)動(dòng)。通過(guò)清種裝置使進(jìn)入排種通道內(nèi)的種子可靠準(zhǔn)確地排出，完成排種作業(yè)。 相比外槽輪式條播排種器，改善了排種脈動(dòng)，降低了傷種率，提高條播作業(yè)水平。該排種器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，市場(chǎng)前景廣闊。
作品圖片
作品專(zhuān)業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 作品設(shè)計(jì)目的： 播種作業(yè)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，排種器是播種機(jī)的關(guān)鍵部件，其性能直接影響播種作業(yè)質(zhì)量的好壞。 本項(xiàng)目針對(duì)外槽輪式排種器的排種脈動(dòng)、種子易破損等問(wèn)題，提出一種新的排種方法，設(shè)計(jì)一種新型的適用于小麥等條播作物及小粒農(nóng)作物播種要求的排種器，解決目前條播排種器播種不均勻、種子易破損以及播種斷條等問(wèn)題。 基本思路： 1 調(diào)查、分析目前各條播排種器特點(diǎn)，提出新型排種器的研究方案。 2 依靠摩擦排種的方法，設(shè)計(jì)摩擦式條播排種器,試制樣機(jī)，進(jìn)行試驗(yàn)研究。 3 驗(yàn)證其原理結(jié)構(gòu)的可行性，是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析，改進(jìn)結(jié)構(gòu)，最終完成排種器樣機(jī)的制作。 創(chuàng)新點(diǎn)： 1 提出依靠摩擦進(jìn)行排種的方法，提高播種性能。 2 采用彈性排種輪，降低傷種率。 3 采用兩不等直徑的摩擦盤(pán)及漸開(kāi)線式入口結(jié)構(gòu)的導(dǎo)種板，避免種子結(jié)拱、堵塞，以及播種時(shí)出現(xiàn)斷條現(xiàn)象。 技術(shù)關(guān)鍵： 1 排種輪彈性材料的選取。排種輪排種時(shí)受到擠壓，既要避免種子破碎，又應(yīng)具有一定的強(qiáng)度、抗撕裂性、不發(fā)生屈服改變幾何尺寸，其材料的選取是關(guān)鍵。 2 種子如何順利進(jìn)入摩擦盤(pán)充種區(qū)域、進(jìn)入排種通道，避免種子散體的結(jié)拱是解決排種均勻性問(wèn)題的關(guān)鍵。 3 投種過(guò)程中，種子間相互影響，如何形成均勻的種子流是關(guān)鍵。 主要技術(shù)指標(biāo)： 合格指數(shù)≥85%，重播指數(shù)≤10%，漏播率≤10%,變異系數(shù)≤36%,斷條率≤1%。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 目前小麥播種機(jī)多采用外槽輪式排種器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)使用方便，在條播各種作物方面具有較大的通用性和適應(yīng)性，但在工作時(shí)存在排種脈動(dòng)導(dǎo)致排種不均勻，且傷種率較高，存在重播、漏播現(xiàn)象，其他形式的條播排種器也存在類(lèi)似的問(wèn)題。 本項(xiàng)目針對(duì)外槽輪式排種器的排種脈動(dòng)性、種子易破損等問(wèn)題，提出一種依靠摩擦排種的方法，設(shè)計(jì)一種新型的，適用于小麥等條播作物及小粒農(nóng)作物播種要求的排種器。 采用摩擦力對(duì)種子的作用，使種子形成均勻的種子流，解決槽輪式排種器的脈動(dòng)問(wèn)題；采用彈性排種輪，降低傷種率；同時(shí)采用了兩不等直徑的摩擦盤(pán)及漸開(kāi)線式入口結(jié)構(gòu)的導(dǎo)種板，可避免種子結(jié)拱、堵塞，以及播種時(shí)出現(xiàn)斷條現(xiàn)象。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無(wú)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 實(shí)物、圖片、錄像
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 本作品屬新型條播排種器，其原理為利用排種輪及摩擦盤(pán)對(duì)種子的摩擦力排種。經(jīng)試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試，效果良好。使用時(shí)只需將其正確安裝到播種作業(yè)機(jī)內(nèi)，連接傳動(dòng)裝置即可進(jìn)行播種作業(yè)。 利用摩擦力進(jìn)行排種作業(yè)的排種器，目前，未發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的報(bào)道。 開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的摩擦式條播排種器，相比其他條播式排種器有較大優(yōu)勢(shì)，改善了外槽輪式條播排種器排種脈動(dòng)的現(xiàn)象，同時(shí)降低了傷種率，提高條播作業(yè)水平。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。市場(chǎng)前景廣闊，具有很好的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。
同類(lèi)課題研究水平概述
- 小麥?zhǔn)俏覈?guó)主要糧食作物之一，而排種器是小麥播種機(jī)實(shí)現(xiàn)播種的核心部件，其結(jié)構(gòu)性能與工作效果對(duì)小麥產(chǎn)量有很大影響。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)以下幾種條播式排種器進(jìn)行了一定量的研究。 (1)外槽輪式排種器 目前用于小麥類(lèi)作物播種的排種器以外槽輪式居多，該排種器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用調(diào)整方便、通用性好等特點(diǎn)。但外槽輪排種器是靠溝槽的推撥作用排種，槽輪轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值后,受其種子流動(dòng)性影響形成帶動(dòng)種子流,產(chǎn)生排種帶動(dòng)層,加上機(jī)器前進(jìn)中的震動(dòng)顛簸造成帶動(dòng)層的不穩(wěn)定影響排種的均勻性。 余泳昌，李明枝，劉曉文等人對(duì)外槽輪式排種器做了一定的改進(jìn)：在排種器排出口處加裝彈性刮種裝置，可實(shí)現(xiàn)排種輪的全封閉強(qiáng)制排種，消除排種帶動(dòng)層，減少排種受播種機(jī)前進(jìn)速度、機(jī)具震動(dòng)、顛簸等因素的影響，提高排種準(zhǔn)確性和均勻性；改變?cè)械淖枞诪樾涂纵喤c外槽輪組合變換使用，從而實(shí)現(xiàn)小麥的精少量播種。 (2)釘輪式排種器 排種量的計(jì)算可按外槽輪式估算。排種量的調(diào)節(jié)用改變其輪速實(shí)現(xiàn),同時(shí)進(jìn)入釘輪下部的種子量可靠插板控制。這有助獲得均勻的種子流, 即使在每公頃播量很低時(shí), 也可獲得均勻種子流。 釘輪對(duì)排種杯中的種子層的直接影響高于槽輪。目前市場(chǎng)少見(jiàn)釘輪式小麥排種器，對(duì)其研究亦不多見(jiàn)。 (3)離心式排種器 通過(guò)調(diào)節(jié)板改變進(jìn)種口的斷面大小以調(diào)節(jié)播量。 排種錐筒上的導(dǎo)向葉片產(chǎn)生的氣流可將灰塵和細(xì)小夾雜物升起經(jīng)排氣管吹出機(jī)外, 可進(jìn)一步清潔種子。 沿圓周可均布許多排種口, 一個(gè)排種器集中排種、播種多行, 這對(duì)于寬幅條播機(jī)具有特殊意義。構(gòu)造簡(jiǎn)單、重量輕。排種均勻度高。但加工精度和裝配質(zhì)量要求高, 且直接影響著各行播量的一致性。 (4)氣力式排種器 許多農(nóng)業(yè)先進(jìn)的國(guó)家在上個(gè)世紀(jì)50年代就開(kāi)始推廣使用氣力播種，如南斯拉夫的潑尼瑪什-Ⅱ型氣吸式播種機(jī)的抖附機(jī)構(gòu)采用氣吸式垂直圓盤(pán)式，盤(pán)的一面是真空室與風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口相連，使種子室產(chǎn)生負(fù)壓，盤(pán)的另一面是種子室，作業(yè)時(shí)排種盤(pán)旋轉(zhuǎn)，吸孔在充種區(qū)吸附種子，經(jīng)過(guò)刮種器刮掉多余的種子，從而使每個(gè)吸孔只保留一粒種子。種子在開(kāi)溝器上方轉(zhuǎn)出真空室，吸力消失，種子靠自重下落到種溝里。該播種機(jī)能夠節(jié)約種子和節(jié)省勞力，但也有整機(jī)重量大、需要大馬力拖拉機(jī)配套、使用不方便等缺點(diǎn)。
