基本信息
- 項目名稱：
- 摩擦式條播排種器
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 小麥是我國主要糧食作物之一，而排種器是小麥播種機實現播種的核心部件，其性能對小麥產量有很大影響。 針對現有小麥外槽輪式排種器存在的排種脈動及種子易破損等問題,設計研究了一種新型摩擦式條播排種器。該排種器依靠對種子的摩擦力來進行排種,在摩擦盤和橡膠排種輪的摩擦力作用下種子長軸沿導種板順序排列,隨著排種輪的轉動被連續(xù)排出,實現了均勻播種。
- 詳細介紹：
- 食品安全與能源安全、金融安全并稱為當今世界三大經濟安全。糧食是國家之魂，對于我們這樣一個擁有13億人口，正處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化加速推進的國家而言，確保糧食安全與產量不僅是實現國民經濟又好又快發(fā)展的基本條件，而且是促進社會穩(wěn)定和諧的重要保障，更是確保國家安全的戰(zhàn)略基礎。 小麥是我國主要糧食作物之一，其播種質量直接影響產量。而排種器是小麥播種機實現播種的核心部件，其性能對小麥產量有很大影響。 針對現有小麥外槽輪式排種器存在的排種脈動及種子易破損等問題,小組成員設計研究了一種新型摩擦式條播排種器。該排種器依靠對種子的摩擦力來進行排種,在摩擦盤和橡膠排種輪的摩擦力作用下種子長軸沿導種板順序排列,隨著排種輪的轉動被連續(xù)排出,實現了均勻播種，并采用了兩不等直徑的摩擦盤及漸開線式入口結構的導種板，避免種子結拱、堵塞，避免種子結拱、堵塞，以及播種時出現斷條現象。 在實驗室內手工制成的樣機針對小麥進行了試驗臺測試，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有外槽輪式排種器的排種脈動和種子破損等問題，摩擦式條播排種器的研究為提高小麥等條播播種機的性能提供了基礎。 播種時，由播種機主動鏈輪提供動力，通過鏈條、排種器鏈輪及傳動軸、銷釘使摩擦盤與導種輪同步轉動，進行播種作業(yè)。種子經種箱、導種管進入排種器內部，在不等邊摩擦盤對種子的摩擦力作用下，與摩擦盤接觸的小麥種子開始轉動、充種，使種子的長軸與摩擦盤平行，形成定向排列。種子順利進入由摩擦盤與導種輪組成的凹槽內完成充種，當種子進入種道后，依靠開口逐漸減小的漸開線式護種板增大種子與其他三個摩擦面的摩擦，減小種子與摩擦板間的相對位移，增加排種的精度。在摩擦盤與導種輪的作用力及漸開線形狀排種通道內壁的導向作用，使種子形成均勻的種子流，隨著排種輪的轉動，勻速地作圓周運動。通過清種裝置使進入排種通道內的種子可靠準確地排出，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，降低了傷種率，提高條播作業(yè)水平。該排種器結構簡單，成本低，市場前景廣闊。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 作品設計目的： 播種作業(yè)是農業(yè)生產中的重要環(huán)節(jié)，排種器是播種機的關鍵部件，其性能直接影響播種作業(yè)質量的好壞。 本項目針對外槽輪式排種器的排種脈動、種子易破損等問題，提出一種新的排種方法，設計一種新型的適用于小麥等條播作物及小粒農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題。 基本思路： 1 調查、分析目前各條播排種器特點，提出新型排種器的研究方案。 2 依靠摩擦排種的方法，設計摩擦式條播排種器,試制樣機，進行試驗研究。 3 驗證其原理結構的可行性，是否達到預期目標。對出現的問題進行分析，改進結構，最終完成排種器樣機的制作。 創(chuàng)新點： 1 提出依靠摩擦進行排種的方法，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及漸開線式入口結構的導種板，避免種子結拱、堵塞，以及播種時出現斷條現象。 技術關鍵： 1 排種輪彈性材料的選取。排種輪排種時受到擠壓，既要避免種子破碎，又應具有一定的強度、抗撕裂性、不發(fā)生屈服改變幾何尺寸，其材料的選取是關鍵。 2 種子如何順利進入摩擦盤充種區(qū)域、進入排種通道，避免種子散體的結拱是解決排種均勻性問題的關鍵。 3 投種過程中，種子間相互影響，如何形成均勻的種子流是關鍵。 主要技術指標： 合格指數≥85%，重播指數≤10%，漏播率≤10%,變異系數≤36%,斷條率≤1%。
科學性、先進性
- 目前小麥播種機多采用外槽輪式排種器，其結構簡單，調節(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性，但在工作時存在排種脈動導致排種不均勻，且傷種率較高，存在重播、漏播現象，其他形式的條播排種器也存在類似的問題。 本項目針對外槽輪式排種器的排種脈動性、種子易破損等問題，提出一種依靠摩擦排種的方法，設計一種新型的，適用于小麥等條播作物及小粒農作物播種要求的排種器。 采用摩擦力對種子的作用，使種子形成均勻的種子流，解決槽輪式排種器的脈動問題；采用彈性排種輪，降低傷種率；同時采用了兩不等直徑的摩擦盤及漸開線式入口結構的導種板，可避免種子結拱、堵塞，以及播種時出現斷條現象。
獲獎情況及鑒定結果
- 無
作品所處階段
- 實驗室階段
技術轉讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 實物、圖片、錄像
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測
- 本作品屬新型條播排種器，其原理為利用排種輪及摩擦盤對種子的摩擦力排種。經試驗臺測試，效果良好。使用時只需將其正確安裝到播種作業(yè)機內，連接傳動裝置即可進行播種作業(yè)。 利用摩擦力進行排種作業(yè)的排種器，目前，未發(fā)現國內外相關文獻的報道。 開發(fā)設計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，改善了外槽輪式條播排種器排種脈動的現象，同時降低了傷種率，提高條播作業(yè)水平。結構簡單，成本低。市場前景廣闊，具有很好的市場開發(fā)價值和應用價值。
同類課題研究水平概述
- 小麥是我國主要糧食作物之一，而排種器是小麥播種機實現播種的核心部件，其結構性能與工作效果對小麥產量有很大影響。近年來，國內外對以下幾種條播式排種器進行了一定量的研究。 (1)外槽輪式排種器 目前用于小麥類作物播種的排種器以外槽輪式居多，該排種器具有結構簡單、使用調整方便、通用性好等特點。但外槽輪排種器是靠溝槽的推撥作用排種，槽輪轉速達到一定值后,受其種子流動性影響形成帶動種子流,產生排種帶動層,加上機器前進中的震動顛簸造成帶動層的不穩(wěn)定影響排種的均勻性。 余泳昌，李明枝，劉曉文等人對外槽輪式排種器做了一定的改進：在排種器排出口處加裝彈性刮種裝置，可實現排種輪的全封閉強制排種，消除排種帶動層，減少排種受播種機前進速度、機具震動、顛簸等因素的影響，提高排種準確性和均勻性；改變原有的阻塞套為型孔輪與外槽輪組合變換使用，從而實現小麥的精少量播種。 (2)釘輪式排種器 排種量的計算可按外槽輪式估算。排種量的調節(jié)用改變其輪速實現,同時進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, 也可獲得均勻種子流。 釘輪對排種杯中的種子層的直接影響高于槽輪。目前市場少見釘輪式小麥排種器，對其研究亦不多見。 (3)離心式排種器 通過調節(jié)板改變進種口的斷面大小以調節(jié)播量。 排種錐筒上的導向葉片產生的氣流可將灰塵和細小夾雜物升起經排氣管吹出機外, 可進一步清潔種子。 沿圓周可均布許多排種口, 一個排種器集中排種、播種多行, 這對于寬幅條播機具有特殊意義。構造簡單、重量輕。排種均勻度高。但加工精度和裝配質量要求高, 且直接影響著各行播量的一致性。 (4)氣力式排種器 許多農業(yè)先進的國家在上個世紀50年代就開始推廣使用氣力播種，如南斯拉夫的潑尼瑪什-Ⅱ型氣吸式播種機的抖附機構采用氣吸式垂直圓盤式，盤的一面是真空室與風機吸風口相連，使種子室產生負壓，盤的另一面是種子室，作業(yè)時排種盤旋轉，吸孔在充種區(qū)吸附種子，經過刮種器刮掉多余的種子，從而使每個吸孔只保留一粒種子。種子在開溝器上方轉出真空室，吸力消失，種子靠自重下落到種溝里。該播種機能夠節(jié)約種子和節(jié)省勞力，但也有整機重量大、需要大馬力拖拉機配套、使用不方便等缺點。
