电力气吸式排种器的试验研究

时间：2021-04-13 16:39:06 研究生论文我要投稿

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.