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我国是世界上最大的蔬菜生产国和消费国,大白菜在蔬菜种植方面占有很大的比重并且其种植面积一直在增长。目前蔬菜种植方式主要可以分为育苗移栽以及机械直播两类。传统蔬菜种植方式工序多、劳动强度大、效率低,制约了蔬菜产业的发展。 本文针对目前蔬菜播种方面存在播种株距难以精确控制、缺乏专门用于蔬菜播种的机械等问题,设计了一种具有主动导种功能的大白菜精量排种系统;开展了其主动导种排种性能的试验研究;并比较分析了带式导种装置与传统导种管式被动导种装置的导种性能。主要研究内容如下: 1)设计了一种双行大白菜精量播种机。针对目前大白菜机械化精量直播行株距和播种深度要求高,现有播种机械装备难以精确控制播种过程中的行距、株距以及播深的实际问题,提出了一种基于四杆机构仿形、正负气压式组合单粒排种、导种带主动导种的大白菜精量播种机,开展了单体的结构设计,通过理论分析表明该精量播种机可以实现行距、株距以及播深的精准控制,利于大白菜的机械直播。 2)研制了一种小粒径种子单粒精密主动导种机构。针对排种过程中籽粒在导种环节易受干扰,单粒有序运移过程易遭受破坏导致其均匀性变差的问题,设计一种主动带式导种机构,使之与现有正负气压组合式精量排种器结合,保证种子在离开排种盘之后在带式导种结构的作用下有序入土。通过理论分析,结合投种轨迹高速摄影分析,确定了导种机构的相关结构参数和安装位置。 3)开展了大白菜精量排种器的台架试验。以单粒精密排种合格指数为主要评价指标,开展了正压、转速等工作参数对排种性能影响的单因素试验和正交试验。单因素试验表明大白菜精量排种器排种性能随着正压的增大缓慢降低,排种性能在排种器转速为25r/min时为最高,高于此速度或者低于此速度排种性能皆有一定程度降低;同时正交试验结果表明当正压取50pa以及转速取25r/min时,排种器获得最佳性能,此时合格率可以达到85%以上。 4)对比了相同工况条件下,传统导种管被动导种及带式导种装置导种两种条件下排种器的排种效果。试验结果表明在负压1500pa、正压50pa、转速20r/min~55r/min以及负压1500pa、转速25r/min正压在50pa~1200pa时,采用带式导种装置合格指数相较采用传统导种管被动导种时有明显提高。研究表明导种过程严重影响播种均匀性,使用带式导种装置时排种器排种性能较采用被动导种时有明显优势。