中国是世界上的农业大国,同时又是一个农业相对落后的国家。近年来中国农业发展的滞后也引起了国家的积极关注,给农民在政策、资金和技术上都投入了更多的支持,但是我国农业的发展还是很缓慢的。精密播种是现代高效农业的重要发展方向,其技术核心是精量排种系统,是由充种箱体至种沟土壤的整个过程中提供种子运移和自由度约束的系列串联装置,包括单粒精量排种、种子平稳运移等关键技术和装置。排种器作为实现单粒精量排种的核心部件,经过多年的发展,其结构和原理已经比较成熟,完全可以实现单粒精量排种,尤其是气力式排种器,具有播种精度高、对种子尺寸要求不严格,适应性强、抗颠簸以及高作业速度等特点,国内外学者在高速精量排种器方面进行大量研究,技术已经相对成熟。本项目主要研究在高速播种的作业下,如何高效率准确的将种子播种到制定土壤中,为了解决导种管在投种导种过程产生的种子粒距不均匀、播深一致性差等问题,设计了高速精播主动毛刷轮式导种系统,采用二次投种的方法,强制种子有序地沿着导种管后壁中心线滑落至种沟底部,避免在导种管中产生无序碰撞。
本项目研究内容是设计一种可有效改善籽粒在导种管运动轨迹的主动毛刷轮式导种部件,主要由U型凹槽导种管、柔性毛刷轮、电机及控制系统等组成。以气吸式大豆排种器为载体,在负压吸力的作用下排种盘顺时针旋转实现取种、清种和排种,毛刷轮在直流电机驱动作用下以固定比例转速进行旋转,离开排种器的种子落入毛刷轮与导种管的间隙,在毛刷轮的梳刷作用下调整缓冲种子的轨迹和速度,保证种子紧贴导种曲线内壁,并将种子引导至U型滑梯轨道,使种子在自身重力和U型槽引导作用下稳定滑移下落,避免了种子在导种管中的纵向、横向碰撞及偏移,实现平稳有序投种,提高播种作业的均匀性与稳定性。