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中国是蔬菜生产和消费大国,其中大白菜是最重要的蔬菜之一,口感好、营养价值高,备受人们喜欢。现阶段随着经济社会的迅速发展,城市化进程加剧,农业劳动力迅速向城市工业迁移,务农人员骤减,大白菜传统的人工种植方式需要大量劳动力,农业劳动力严重不足,劳动力成本显著增加,导致大白菜生产成本居高不下,种植经济效益低下,阻碍了产业的可持续发展。而大白菜的生长和发育对株距要求较高,现有播种机械难以满足其种植农艺要求,后期间苗补苗工作量大,因此生产中急需开发适用的大白菜精量播种机械,以提高生产效率,降低生产成本,推进大白菜产业发展。 本研究针对目前大白菜播种方面行株距不均匀、播深不一致以及播种后需间苗补苗的实际问题,设计一种大白菜精量播种单体,采用正负气压组合式单粒精量排种器,结合主动带式精确导种、行株距可调、播深仿形控制,实现大白菜精量播种,该单体可以根据机具设计要求配置成不同播种行数的大白菜精量播种机,可有效解决大白菜播种过程中行株距以及播深不一致等问题。主要研究内容如下: 1)对比分析正负气压组合式单粒精量排种器采用带式主动导种、不同长度导种管被动导种方式下的排种性能。以大白菜种子单粒播种合格指数、重播指数、漏播指数为试验评价指标,开展台架试验。结果表明,在负压为1200Pa,正压在50-600Pa范围内,转速在20-40r/min范围内,采用带式导种装置比导种管被动导种方式合格指数提高20%-30%,主动带式导种可以明显提升导种均匀性,提高播种质量。 2)开展带式导种装置性能试验,确定正负气压组合主动带式导种单粒精量排种器的最佳工作转速与正压参数。以排种试验合格指数为主要评价指标。试验表明,当转速为25r/min左右,正压为50-100Pa时,正负气压组合主动带式导种单粒精量排种器排种性能最优,合格指数可达到89.92%;当正负气压组合主动带式导种单粒精量排种器正压值越大时,排种试验合格指数越低;当转速过大或者过小时,排种试验合格指数都降低,正负气压组合主动带式导种单粒精量排种器转速需要维持在合适的范围内。 3)设计一种集成单粒精量排种、主动带式精确导种、行株距可调、播深仿形控制的双行大白菜精量播种单体。分析了大白菜精量播种单体仿形量,仿形单元上下仿形量大小满足70-120mm的范围;确定了导种驱动同步带轮与导种被动同步带轮偏距,满足设计要求;分析了大白菜精量播种单体的播种株距,设计株距范围为100-300mm,能够满足大白菜种子精量播种要求;进行了大白菜精量播种单体试制加工,并开展了大白菜精量播种单体田间试验,跟踪田间试验后大白菜出苗情况, 测得大白菜精量播种单体平均株距为246mm,均匀性变异系数为22.3%,大白菜滑转率为5%-10%。大白菜精量播种单体出苗情况良好,行株距分布均匀稳定,无断苗现象,表明配套带式导种装置的大白菜精量播种单体满足大白菜种子精量播种的实际生产要求。