电力气吸式排种器的试验研究

时间：2024-10-19 05:17:50 研究生论文我要投稿

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电力气吸式排种器的试验研究

　　摘要：电力气吸式排种器采用拖拉机电瓶作为动力源，利用小型电力风机替代市场上现有的大型机械传动式风机。本文通过阐述电力气吸式排种器的结构和试验过程，来说明该排种器在播种性能和工作原理上的先进性。

电力气吸式排种器的试验研究

　　关键词：电力;排种器;气吸

　　玉米春季播种是玉米生长的关键环节，传统的人工播种方式逐渐被机械化所代替，新型的玉米播种机械已经全面推广。排种器作为播种机的核心部件，在农业生产中有着决定性的作用和意义，播种的质量直接影响农作物的产量。随着科技的发展，各种优质、高产的玉米层出不穷，种子的形状、大小各不相同，这种情况下就要求有高质量、高效率的播种机械来解决春季播种问题[1-3]，排种器工作性能直接影响播种精度、均匀性种子的出苗率等。

　　一、电力气吸式排种器结构设计和工作原理

　　播种机所采用的排种器大致分为两类：机械式和气力式[4-5]。机械式排种器结构简单，无需辅助装置，其弊端是对种子大小要求严格，种子大小差异较大时，需要更换结构件来实现正常播种，给使用者带来不便。而气力式排种器对种子大小要求不严格、不伤种子、通用性好，但其需要配置风机，使其造价更高一些，而且现在大多采用高压风机，噪音较大，其动力大多是由拖拉机带动，在起车和行车时压力变小，影响播种质量，造成地头缺种现象发生。

　　本文所阐述的排种器是由拖拉机电瓶作为动力源带动电力风机，采用轮式排种。其特点是：

　　(1)采用拖拉机电瓶带动风机给使用者带来了方便，使其结构更加简单。

　　(2)采用轮式排种避免了风力对吸盘的阻滞现象，使其转动更灵活，滑移率大大降低。

　　(3)采用内置式风机，大大降低了风力的损耗，使其利用小动力风机就可实现气吸播种。

　　1.1 结构简图(如图1)

　　1.2 工作原理

　　电力气吸式排种器(如图2所示)由充种区、清种区、护种区、剔种区四部分组成。电力气吸式排种器的工作原理是在一个真空的圆滚四周排有均匀的吸孔，在一端密封装置一个额定电压为12伏，额定功率为145瓦的小型电机，确保滚轮内部为密封空间。工作时把电机两端接线，连到拖拉机电瓶的正负极上，电机开始工作，这时会产生很强的吸力充斥在滚轮内。机器作业时，经过链条传动带动滚轮转动，由于滚轮里面有很强的吸力，所以当滚轮转动经过充种区时，种子就会被吸附到滚轮的吸孔上。当吸种孔转到剔种区，剔种装置促使种子坠落，完成播种工作。

　　图 2

　　二、试验

　　2.1试验条件

　　排种性能试验是在室内试验台上进行。试验台由两部分组成：一是固定的轨道、传送带和土槽;二是轨道上的试验小车。小车上装有需要试验的排种器、直流电机、减速器。试验时小车的移动速度、排种器的转速均由试验台电控柜来调控。试验时，以拖拉机的电瓶(12伏)作为动力源，电力风机的功率为145瓦，转速为每分钟10000转，产生的负压为0～1兆帕。

　　2.2 排种器试验

　　2.2.1 排种轮吸种孔形式的确定在排种轮圆周上均匀分布着12个吸种孔，工作时，每个吸种孔会吸附着种子随之转动，所以对吸种孔的大小和吸种孔产生的吸力就会有一定的要求。试验的吸种孔形式有两种：锥孔式吸种孔和直孔式吸种孔。如图3所示：

　　图 3 吸种孔形式

　　经过对这两种形式的吸种孔的多次试验，发现锥孔式吸种孔的漏播率要比直孔式吸种孔的小，这是锥孔式吸种孔的优点。但是它也有一定的缺点：

　　(1)因为是锥孔，排种轮工作时种子被吸附到孔里，所以它对种子的形状尺寸有所限制，即锥孔的大小必须随着种子的尺寸大小而改变;(2)排种轮工作时每个锥孔里有可能吸附2粒或3粒种子，给清种工作带来了很大困难;(3)由于排种轮内整体是一个吸室空间，工作时无论怎么转动，吸种孔上都会有吸力的存在。当种子到达剔种区时，由于吸力的作用，使种子不能凭借重力而自然下落，这样就需要剔种装置。因为种子在锥孔内部，所以很难剔种，会带来种子破碎、吸室漏风等很多问题。

　　2.2.2 吸种孔径大小对播种的影响在相同的压差下，孔径的变化会对排种器吸种能力有所影响。吸孔直径增大会使吸种能力增强、减少漏播现象，但相对的也可能增大重播率。为此做了多次改动与试验。以下试验播种速度均为3.6千米/小时，实验结果见下表：

　　表1 排种轮试验Ⅰ(试验所用种子为大颗粒)

　　表2 排种轮试验Ⅱ(试验所用种子为小颗粒)

　　2.2.3 排种器性能指标试验利用排种试验台，对电力气吸式排种器做播种试验。主要针对播种的性能指标：播种漏播率、播种重播率、种子破碎率进行试验。

　　2.3 试验结果分析

　　从表1、表2试验记录结果分析，吸孔直径越大漏播率越小，但相对的重播率就会增加，通过表格当中的数据，当吸孔直径为φ3.2厘米时，漏播率与重播率相对合理，所以把吸孔直径定为φ3.2厘米，可满足排种器的播种需求。

　　从试验表3中，可看到电力气吸式排种器的各项指标符合播种机的各项作业标准，完全满足了播种机的作业要求。

　　三、结语

　　采用小型12伏直流电力风机替代现有的大型机械传动风机，减小了风机工作时产生的噪音，并且节约了生产成本。所以电力气吸式排种器有其一定的创新性、先进性、优越性，本产品的试验开发是农业机械与电子技术相结合的一种标志，加快了农业机械机电一体化的步伐。

　　参考文献：

　　[1] 廖庆喜，李继波，覃国梁.气力式油菜精量排种器试验[J].农业机械学报，2009，40(08)：44-48.

　　[2] 陈立东，何堤，谢宇峰.气吸式排种器压力与转速关系的试验研究[J].农机化研究，2006(09)：130-131.