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高性能精量排種理論與技術(shù)

出版社：科學(xué)出版社出版時間：2023-06-01
開本： B5 頁數(shù)： 360
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高性能精量排種理論與技術(shù) 版權(quán)信息

高性能精量排種理論與技術(shù) 內(nèi)容簡介

精量播種是提高種植機(jī)械化水平*主推技術(shù)，采用播種機(jī)具將定量種子以所需穴行距有序播入種床土壤預(yù)定位置的優(yōu)選技術(shù)，其重點(diǎn)保證種床空間內(nèi)播量、穴距及播深一致，以保證植株獲得合理生長空間、相近根系尺寸和充足陽光水分營養(yǎng)。本書以農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合為指導(dǎo)，以突破玉米和水稻等主糧作物高速精量排種關(guān)鍵技術(shù)為目標(biāo)，介紹了主糧作物機(jī)械化精量播種農(nóng)藝要求及發(fā)展趨勢、玉米單粒精量排種技術(shù)、水稻高精度排種技術(shù)、精量排種智能監(jiān)測技術(shù)等，并涵蓋了多種機(jī)械式和氣力式精量播種關(guān)鍵部件及裝備基礎(chǔ)理論與設(shè)計方法，為提高糧食作物機(jī)械化生產(chǎn)水平，保障國家糧食生產(chǎn)安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了重要參考。

高性能精量排種理論與技術(shù) 目錄

目錄 第1章 緒論 1 1.1 主糧作物生產(chǎn)概況 1 1.1.1 世界玉米和水稻生產(chǎn)概況 2 1.1.2 中國玉米和水稻生長概況 4 1.2 主糧作物精量播種農(nóng)藝模式概況 6 1.3 高性能精量播種技術(shù)發(fā)展趨勢 10 參考文獻(xiàn) 13 第2章 玉米精量排種技術(shù)及裝備研究現(xiàn)狀 15 2.1 玉米精量排種技術(shù)及研究方法 15 2.2 玉米精量播種裝備研究及應(yīng)用現(xiàn)狀 20 2.3 國內(nèi)外玉米精量排種器研究現(xiàn)狀 22 參考文獻(xiàn) 28 第3章 典型玉米物料特性測定與虛擬標(biāo)定 29 3.1 典型寒地玉米供試品種選取 29 3.2 玉米種子基礎(chǔ)物理特性測定 31 3.2.1 玉米種子幾何特性 31 3.2.2 玉米種子含水率 32 3.2.3 玉米種子千粒重及密度 33 3.3 玉米種子摩擦特性測定 35 3.3.1 玉米種子靜摩擦因數(shù) 35 3.3.2 玉米種子滾動摩擦因數(shù) 37 3.3.3 玉米種子自然休止角 42 3.4 玉米種子力學(xué)特性測定 43 3.4.1 玉米種子剛度系數(shù) 43 3.4.2 玉米種子彈性模量 45 3.4.3 玉米種子碰撞恢復(fù)系數(shù) 46 3.5 玉米種子物料特性主成分分析與聚類分析 51 3.5.1 玉米種子物料特性主成分分析 51 3.5.2 玉米種子物料特性聚類分析 56 3.6 玉米種子物料特性參數(shù)虛擬標(biāo)定 57 3.6.1 玉米模型建立及虛擬標(biāo)定 57 3.6.2 碰撞彈跳虛擬標(biāo)定 59 3.6.3 儲卸料過程虛擬標(biāo)定 61 參考文獻(xiàn) 74 第4章 玉米精量排種技術(shù)與系列裝備 76 4.1 機(jī)械式與氣力式玉米精量排種器設(shè)計規(guī)則 76 4.2 指夾式玉米精量排種器設(shè)計 76 4.2.1 總體結(jié)構(gòu)與工作原理 77 4.2.2 指夾式玉米精量排種器關(guān)鍵部件設(shè)計與分析 79 4.3 動定指勺夾持式玉米精量排種器設(shè)計 92 4.3.1 總體結(jié)構(gòu)與工作原理 92 4.3.2 動定指勺夾持式玉米精量排種器關(guān)鍵部件設(shè)計與分析 94 4.4 間歇同步充補(bǔ)鴨嘴式玉米精量排種器設(shè)計 100 4.4.1 總體結(jié)構(gòu)與工作原理 100 4.4.2 間歇同步充補(bǔ)鴨嘴式玉米精量排種器關(guān)鍵部件設(shè)計與分析 102 4.5 內(nèi)充氣送式玉米精量排種器設(shè)計 112 4.5.1 總體結(jié)構(gòu)與工作原理 112 4.5.2 內(nèi)充氣送式玉米精量排種器關(guān)鍵部件設(shè)計與分析 113 4.6 系列玉米精量排種器實(shí)體樣機(jī)試制 128 參考文獻(xiàn) 128 第5章 玉米精量排種智能監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā) 130 5.1 玉米精量排種智能監(jiān)測載體總體結(jié)構(gòu) 130 5.1.1 智能監(jiān)測系統(tǒng)研究載體 130 5.1.2 精量排種系統(tǒng)改進(jìn)及原理 131 5.2 玉米精量排種智能監(jiān)測系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 132 5.2.1 智能監(jiān)測硬件系統(tǒng)開發(fā) 132 5.2.2 智能監(jiān)測軟件系統(tǒng)開發(fā) 132 5.3 玉米精量排種智能監(jiān)測準(zhǔn)確度影響特性 136 參考文獻(xiàn) 139 第6章 系列玉米精量排種器數(shù)值模擬與性能優(yōu)化 141 6.1 指夾式/動定指勺夾持式玉米精量排種器排種性能數(shù)值模擬研究 141 6.1.1 幾何模型與邊界條件確定 141 6.1.2 指夾式/動定指勺夾持式玉米精量排種仿真分析 143 6.2 間歇同步充補(bǔ)鴨嘴式玉米精量排種器排種性能數(shù)值模擬研究 150 6.2.1 幾何模型與邊界條件確定 151 6.2.2 ADAMS-EDEM耦合仿真分析 153 6.3 內(nèi)充氣送式玉米精量排種器排種性能數(shù)值模擬研究 157 6.3.1 幾何模型與邊界條件確定 157 6.3.2 CFD-DEM氣力耦合仿真分析 158 參考文獻(xiàn) 166 第7章 系列玉米精量排種器臺架優(yōu)化試驗(yàn) 167 7.1 試驗(yàn)內(nèi)容與指標(biāo) 167 7.1.1 試驗(yàn)材料與設(shè)備 167 7.1.2 試驗(yàn)因素與指標(biāo) 169 7.2 指夾式玉米精量排種器 170 7.2.1 試驗(yàn)內(nèi)容與方法 170 7.2.2 高速攝像試驗(yàn)結(jié)果與分析 171 7.2.3 多因素試驗(yàn)結(jié)果與分析 176 7.3 長帶指夾式玉米精量排種器 181 7.3.1 試驗(yàn)內(nèi)容與方法 181 7.3.2 試驗(yàn)結(jié)果分析 181 7.4 動定指勺夾持式玉米精量排種器 182 7.4.1 試驗(yàn)內(nèi)容與方法 182 7.4.2 單因素試驗(yàn)結(jié)果與分析 183 7.5 間歇同步充補(bǔ)鴨嘴式玉米精量排種器 184 7.5.1 試驗(yàn)內(nèi)容與方法 184 7.5.2 單因素試驗(yàn)結(jié)果與分析 185 7.6 內(nèi)充氣送式玉米精量排種器 187 7.6.1 試驗(yàn)內(nèi)容與方法 187 7.6.2 多因素試驗(yàn)結(jié)果與分析 188 參考文獻(xiàn) 190 第8章 玉米免耕精量播種裝備集成與田間試驗(yàn) 191 8.1 指夾式玉米免耕精量播種機(jī)集成要求 191 8.2 精量播種裝備總體結(jié)構(gòu)與技術(shù)參數(shù) 192 8.3 關(guān)鍵部件設(shè)計與配置 194 8.3.1 開溝施肥總成 194 8.3.2 對置分草破茬機(jī)構(gòu) 195 8.3.3 同步限深雙圓盤開溝總成 196 8.3.4 V 型鎮(zhèn)壓機(jī)構(gòu) 197 8.4 田間綜合性能試驗(yàn) 199 8.4.1 試驗(yàn)內(nèi)容與方法 199 8.4.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析 200 參考文獻(xiàn) 203 第9章 水稻精量穴直播技術(shù)及裝備研究現(xiàn)狀 204 9.1 水稻精量穴直播技術(shù)及研究方法 204 9.2 水稻精量穴直播裝備研究及應(yīng)用現(xiàn)狀 207 9.3 國內(nèi)外水稻精量穴直播排種器研究現(xiàn)狀 210 參考文獻(xiàn) 214 第10章 典型稻種物料特性測定與虛擬標(biāo)定 216 10.1 典型稻種物料特性測定與主成分評價 216 10.1.1 典型稻種供試品種選取 216 10.1.2 物料特性及力學(xué)性能測定 216 10.2 稻種物料特性主成分分析與聚類評價 220 10.2.1 稻種物料特性參數(shù)測定結(jié)果 220 10.2.2 稻種物料特性主成分分析 222 10.2.3 稻種物料特性聚類分析 225 10.3 稻種物料特性參數(shù)虛擬標(biāo)定 226 10.3.1 稻種螺旋輸送虛擬標(biāo)定 226 10.3.2 稻種自由堆積虛擬標(biāo)定 238 參考文獻(xiàn) 247 第11章 水稻精量穴直播排種技術(shù)與系列裝備 248 11.1 機(jī)械式與氣力式水稻精量穴直播排種器設(shè)計規(guī)則 248 11.2 彈射式耳勺型水稻精量穴直播排種器設(shè)計 249 11.2.1 總體結(jié)構(gòu)與工作原理 249 11.2.2 彈射式耳勺型水稻精量穴直播排種器關(guān)鍵部件設(shè)計與分析 250 11.2.3 彈射式耳勺型水稻精量穴直播系列環(huán)節(jié)機(jī)理分析 257 11.3 氣吸式水稻精量穴直播排種器設(shè)計 264 11.3.1 總體結(jié)構(gòu)與工作原理 264 11.3.2 氣吸式水稻精量穴直播排種器關(guān)鍵部件設(shè)計與分析 265 11.4 系列排種器試制 272 參考文獻(xiàn) 273 第12章 水稻精量穴直播排種智能監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā) 274 12.1 水稻精量穴直播排種智能監(jiān)測系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 274 12.1.1 智能監(jiān)測系統(tǒng)研究載體 274 12.1.2 監(jiān)測導(dǎo)種部件結(jié)構(gòu)改進(jìn) 275 12.1.3 精量穴直播監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理 275 12.2 精量穴直播監(jiān)測控制算法開發(fā) 277 12.2.1 穴粒數(shù)重播和穴粒數(shù)漏播監(jiān)測算法 277 12.2.2 穴距重播和穴距漏播監(jiān)測算法 280 12.3 精量穴直播智能監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā) 281 12.3.1 智能監(jiān)測硬件系統(tǒng)開發(fā) 281 12.3.2 智能監(jiān)測系統(tǒng)軟件設(shè)計 290 12.4 精量穴直播智能監(jiān)測系統(tǒng)驗(yàn)證分析 296 12.4.1 監(jiān)測系統(tǒng)臺架試驗(yàn)方案 296 12.4.2 智能監(jiān)測系統(tǒng)試驗(yàn)結(jié)果與分析 297 參考文獻(xiàn) 299 第13章 系列水稻精量穴直播排種器數(shù)值模擬與性能優(yōu)化 300 13.1 彈射式耳勺型水稻精量穴直播排種性能數(shù)值模擬研究 300 13.1.1 幾何模型與邊界條件確定 300 13.1.2 彈射式耳勺型水稻精量穴直播排種仿真分析 302 13.2 氣吸式水稻精量穴直播排種性能數(shù)值模擬研究 306 13.2.1 幾何模型與邊界條件確定 306 13.2.2 CFD-DEM 氣吸流固耦合仿真分析 308 參考文獻(xiàn) 313 第14章 系列水稻精量穴直播排種器臺架優(yōu)化試驗(yàn) 314 14.1 試驗(yàn)內(nèi)容與指標(biāo) 314 14.1.1 試驗(yàn)材料與設(shè)備 314 14.1.2 試驗(yàn)因素與指標(biāo) 316 14.2 彈射式耳勺型水稻精量穴直播排種器 317 14.2.1 試驗(yàn)內(nèi)容與方法 317 14.2.2 高速攝像試驗(yàn)結(jié)果分析 318 14.2.3 多因素試驗(yàn)結(jié)果分析 321 14.3 氣吸式水稻精量穴直播排種器 323 14.3.1 試驗(yàn)內(nèi)容與方法 323 14.3.2 多因素試驗(yàn)結(jié)果分析 324 14.3.3 排種性能適播試驗(yàn) 329 參考文獻(xiàn) 330 第15章 彈射式耳勺型水稻精量穴直播裝備集成與田間試驗(yàn) 331 15.1 彈射式耳勺型水稻精量穴直播機(jī)集成要求 331 15.2 精量穴直播裝備總體結(jié)構(gòu)與技術(shù)參數(shù) 332 15.3 關(guān)鍵部件設(shè)計與配置 334 15.3.1 輕簡化仿形機(jī)構(gòu) 334 15.3.2 側(cè)深施肥裝置電驅(qū)式排肥器 336 15.4 田間綜合性能試驗(yàn) 340 15.4.1 智能監(jiān)測系統(tǒng)田間試驗(yàn) 340 15.4.2 排種功能田間試驗(yàn) 341 15.4.3 田間成苗性田間試驗(yàn) 342 參考文獻(xiàn) 350
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