旱地回轉扎穴式播種器設計與試驗

李沐桐 李天宇 官曉東 趙廣闊 周福君

(東北農業大學工程學院， 哈爾濱 150030)

0 引言

近年來，保護性耕作在中國得到了廣泛推廣，扎穴免耕播種技術也是實施保護性耕作重點內容之一，其有著播種均勻性高、株距穩定、投種點低、可膜上作業的顯著優點，但機具阻力過大、單體作業方式復雜、關鍵部件堵塞壅土等問題制約著扎穴播種技術的進一步發展[1-2]。李復輝等[3]針對種子排播過程中碰撞隨機性較大的問題，研制了內嵌勺盤式舵輪免耕施肥播種機，解決了播種均勻性差的問題；戴飛等[4]針對膜上作業過程穴播機構水平分速度不一致導致的撕膜問題，研究設計了近等速機構的全膜雙壟溝直插式電動穴播機；奚如如等[5]應用新的鴨嘴開啟機構，將氣吸排種原理與舵輪穴播技術相結合，簡單、有效地實現了入土成穴。然而，在該領域的研究中針對堵塞、壅土問題解決方式與結構創新較少，且由鴨嘴實現排播的傳統作業方式粒距變異系數的改善上仍有待提高。所以，扎穴部件的創新和可靠性研究已成為提高穴播機具作業質量的重要手段。

為進一步提高播種均勻性并解決扎穴排播過程中的壅土堵塞現象，需實現充種、扎穴排種和清堵組合動作構成的一體化穴播作業方式，由于傳統的機械式排種器動力學建模分析方法不能詳細地設計和分析這種組合機構，因此，對于新型播種器的原創設計和研究是解決以上問題的關鍵。

本文結合東北地區精播農藝要求，設計一種旱地回轉扎穴式播種器，其主要由偏心凹輪、 回位壓簧和扎穴活塞等關鍵部件組成，其核心部件工作機理及其運動規律是評價可靠性的關鍵，需基于嚴謹理論分析和仿真計算，對關鍵部件進行優化設計和材料選定，并結合不同條件的試驗檢測其整體性能與適用性，本機構旨在以小體積、高靈活性的特點適用于覆膜穴播、平播、壟作等各種地塊的不同作業方式。

1 機構組成與工作原理

1.1 機構組成

偏心凹輪式扎穴播種單體如圖1、2所示，主要由扎穴臂外殼、型孔凹輪、扎穴活塞、壓簧、清種毛刷、防卡片和擺桿裝配構成，在扎穴臂外殼內設有存種腔、活塞腔和排種腔，在殼體的壁部上開設防卡片安裝槽口，在所述型孔凹輪上設置漸變式型孔、防卡種環槽、非圓凹面滑道與動力軸連接孔，擺桿的兩端分別鉸連在扎穴臂外殼和安裝架固定軸上，固裝在安裝架上的主軸插配在型孔凹輪上的動力軸連接孔內；本機構單體采用主軸偏心方式驅動型孔凹輪轉動，從而帶動機構整體運動，集成取種與扎穴排種匹配聯動于一體機構，完成扎穴與排種同步連續作業。

圖1 偏心凹輪式扎穴排種機構三維模型示意圖Fig.1 Schematic diagram of three dimensional model of off-centre pin hole metering mechanism1.存種腔 2.主軸 3.清種毛刷 4.排種腔 5.扎穴活塞 6.活塞腔 7.防卡片 8.扎穴臂外殼 9.擺桿 10.型孔凹輪 11.安裝架固定軸 12.壓簧

圖2 型孔凹輪組合剖視圖Fig.2 Off-centre concave wheel cutaway view1.非圓凹面滑道 2.防卡種環槽 3.動力軸連接孔 4.漸變式型孔

1.2 工作原理

作業時，型孔凹輪上的動力輸出連接孔作為動力輸入端，在轉動的主軸驅動下實現型孔凹輪偏心轉動，其中，型孔凹輪內設有非圓凹面滑道，扎穴臂外殼內的活塞腔配裝壓簧，兩者組合驅動末端配裝軸承的扎穴活塞在扎穴臂外殼中的活塞腔內做直線往復運動；同時，型孔凹輪帶動扎穴臂外殼做往復回轉擺動；當型孔凹輪上的漸變式型孔轉至存種腔區域內時，預存在存種腔內的種粒在重力作用下落入漸變式型孔內部，此時，如漸變式型孔內充入多余種粒，固裝在充種區域末端的清種毛刷將多余的種粒刷回至存種腔內，完成精量取種過程；當扎穴臂外殼上與已充入種子的型孔凹輪轉動至近地位置時，漸變式型孔將種粒甩至扎穴臂外殼內的排種腔，扎穴活塞由非圓凹面滑道作用下從活塞腔內伸出，扎入土壤內成穴口；當扎穴活塞由處于壓縮狀態的壓簧的作用力向上運動時，種粒從扎穴臂外殼的排種腔內甩出至活塞腔內，經活塞腔下端的連通口排種到穴口內；此刻，如種粒滯留在漸變式型孔內，防卡片反作用力將種粒從漸變式型孔內頂出至排種腔內，從而完成取種、成穴、排種連續運動[6-7]，其單體實物如圖3所示。

圖3 單體實物圖Fig.3 Mechanism monomer physical photo

2 關鍵部件結構設計

2.1 扎穴原理及數學模型的建立

圖4 運動數學模型Fig.4 Mathematical model of motion1.搖臂 2.連接柄 3.擺桿 4.固定梁 5.扎穴臂

如圖4所示，機構主要由搖臂、扎穴臂、連接柄、擺桿構成，其中，O點為搖臂回轉中心點并與機架主傳動同軸配裝，C點為擺桿末端與機架鉸接點，OC距離為L4,與水平面夾角為γ,搖臂與連接柄夾角為δ并共同與搖臂鉸接于A點，連接柄與擺桿鉸接于B點，D點為入土點尖端。當扎穴機構作業時，搖臂繞O點作圓周運動，帶動扎穴臂進行周期性擺動，進而引起扎穴臂尖端運行軌跡的變化。通過參數調整，獲得滿足扎穴排種機構工作要求的絕對運動軌跡，以實現扎穴尖端出土返回軌跡與扎穴入土軌跡夾角在0～10°范圍內，從而減少土壤帶回現象。

建立機構的矢量方程

lOA+lOB=lOC+lCB

轉換為解析形式可表示為

(1)

(2)

式中L1——連接柄OA長度， mm

L2——連接柄AB長度，mm

L3——擺桿BC長度， mm

α1——搖臂OA轉過的角度，(°)

α2——連接柄AB與x軸夾角，(°)

α3——擺桿BC與水平線夾角，(°)

設AC連線與x軸夾角為β，則

(3)

將式(2)、(3)簡化后得

(4)

因α3-β為△ABC的內角，故α3-β在0～π之間, 由此可求得α3。

OA桿質心坐標為

(5)

AB桿質心坐標為

(6)

(7)

BC桿質心坐標為

(8)

式中L1O——OA質心到O距離，mm

L2A——AB質心到A距離，mm

L3C——BC質心到C距離，mm

則扎穴尖端D點的相對運動位移為

(9)

式中LAD——扎穴臂AD長度，mm

αAD——扎穴臂AD與x軸夾角，(°)

扎穴尖端D點的絕對運動位移為

(10)

式中H——玉米株距，mm

假設扎穴機構水平前進速度v1=0，則扎穴尖端D點的相對速度方程為

(11)

當扎穴機構水平前進速度v1≠0，則扎穴尖端D點的相對速度方程為

(12)

2.2 聯動參數確定

將上述數學模型轉換為C語言并運用VB軟件編寫程序對扎穴機構各結構參數進行優化選定[8]。通過scale法進行坐標變換，將坐標變換成直角坐標以方便模型的編程實現。程序主要優化扎穴機構的各結構參數。參數設置界面放置在右側，可方便直接調試各參數值，在主界面觀測扎穴臂尖端各種運行軌跡并分析數據的可靠性。

為達到扎穴入土流暢、不帶土、不揚土，扎穴尖端的運動軌跡應滿足[9]：①土壤擾動(穴口)最小，尖端入土軌跡與出土軌跡夾角小于10°。②軌跡穴口在12～20 mm范圍內。③扎穴入土深度30～50 mm。④穴距范圍200～300 mm。為提高扎穴質量并改善機構的動力學特性，設定目標優化參數L1、L2、L3、L4、L5、γ、δ等。通過調整參數值，動態調整主界面扎穴臂尖端運動軌跡，采用定位實時坐標方法選取滿足上述條件的最優軌跡，如圖5所示。優化后參數值為：L1=50 mm、L2=135 mm、L3=120 mm、L4=130 mm、L5=220 mm、γ=5°、δ=55°。測得優化結果下扎穴尖端入土時與水平面夾角約為76°，扎穴臂入土深度為44.6 mm，穴口縱向長度13.8 mm，穴距為245 mm，尖端軌跡呈前傾狀，滿足設計要求。

圖6 凹輪滑道與扎穴活塞運動分解圖Fig.6 Diagrams of non circular concave wheel slide and pricking hole of piston motion

圖5 絕對運動軌跡圖Fig.5 Absolute motion locus of pricking mechanism

2.3 凹輪滑道的設計

凹輪滑道與壓簧組合控制扎穴活塞在扎穴臂外殼的活塞腔內進行軸向往復運動，其非圓軌滑道輪廓直接影響種粒排播是否順利，圖6為扎穴活塞運動過程中的3種連續狀態，凹輪廓線主要參數由δ0、δ′0、δ和r0組成，如圖6a所示。

對于扎穴排播動作而言，若提前完成扎穴活塞的向上回位動作，易導致扎穴動作失效，即進行扎壓土壤前，扎穴活塞尖端已開始向上回位，并未形成穴口；相反，若活塞回位動作滯后，可能造成種粒未能及時排出，增加了重播率。由此可見，為得到凹輪輪廓線曲線軌跡，需針對扎穴機構內部的活塞與種粒運動狀態進行分析。

首先對于目標種粒進行運動分析，種粒從型孔中沿切向以一定初速度甩入排種腔內，以種粒重心O為原點，建立直角坐標系Oxy，如圖6b所示，種粒由型孔以切線速度v0運動到連通口處所需時間為t，則在此時間內種粒下落豎直位移為

(13)

其中

v0=ωDm/2

式中S——投種點與活塞腔連通口垂直高度，取160 mm

Δδ——扎穴運動角，(°)

由于漸變式型孔曲率過大不利于種粒充填，一般型孔輪直徑在80～200 mm，結合前期設計確定的扎穴聯動機構參數，選取凹輪設計大端面直徑Dm=175 mm，其型孔具體內部結構參數本文不做詳細說明。

對于扎穴活塞的動力學分析相對復雜，假設整個過程中回位壓簧復位時間無損耗，按活塞運動先后順序可分為扎穴—回位—二次扎穴三步連貫動作。首先設定活塞由垂直伸長(種粒脫出瞬時)狀態至收縮回位狀態所需時間為t′，則

(14)

若要保證種粒排出后順利通過連通口，需滿足活塞回位時間小于種粒下落到底端連通口的時間，即

T=t′-t≤0

(15)

為得到凹輪輪廓線曲線軌跡，設定坐標系的y軸與扎穴活塞軸線重合，建立Oxy坐標系，B0點為凹輪推程廓線的起始點。開始時扎穴活塞尾部軸承中心處于B0點處，當凹輪轉過θ角時，扎穴活塞產生相應的位移Δs，此時軸承中心處于B點，如圖7所示。

其直角坐標為

(16)

式中r0——理論基圓半徑，mm

式(16)為凹輪理論輪廓線方程式。因為工作廓線與理論廓線在法線方向的距離應等于軸承半徑rr，故當已知理論廓線上任意一點B(x,y)時，只需沿理論廓線法線方向取距離為rr，即得凹輪工作廓線對應點B′(x′,y′)的坐標為

(17)

此式即為凹輪的工作廓線軌跡方程式。

由于在凹輪機構中，過小的回程運動角δ′0會增大凹輪輪廓線的壓力角，即增加了機構受力并降低了動作靈活性，為減小扎穴活塞尾部軸承與凹輪內壁的剛性沖擊，根據前期設計確定的扎穴聯動機構參數并結合上述條件，初步設定活塞尖端伸長量s0為22 mm，基圓半徑r0設定為72 mm，休止角δ為192°、推程運動角δ0為138°、回程運動角δ′0為30°。

2.4 入土性能分析

由于扎穴過程中內部活塞處于相對靜止狀態，且套配在活塞外壁上的回位壓簧處于壓縮狀態，因此在扎穴入土時，活塞末端對土壤的瞬時沖擊力主要由機構的工作轉速決定，需基于上述所確定的凹輪參數，計算扎穴機構的最大極限回轉角速度。本文通過Matlab軟件繪制出式(15)中時間差T與轉速的關系來選取工作轉速，其變化規律如圖8所示。

圖8 回轉角速度對T的影響曲線Fig.8 Influence curve of rotary angular velocity on T value

由圖8可看出，時間差T隨回轉角速度的增加而逐漸減小，在區間2～6 rad/s內，T均小于1 s，當角速度約為6.3 rad/s時，T降低至0，此時籽粒已不能順利排出，因此，為便于試驗研究，本文取最大回轉角速度為6 rad/s，轉換成轉速為57.3 r/min。在上述前提下，運用多體動力學仿真軟件ADAMS對扎穴連動機構進行扎穴動作模擬，假設土壤表面為規則水平面，其活塞尖端與扎穴臂外殼末端絕對軌跡如圖9所示，而后對活塞尖端建立標記點，生成其速度變化曲線，如圖10所示。

圖9 ADAMS動力學虛擬仿真過程Fig.9 Virtual simulation process of ADAMS dynamics

圖10 扎穴活塞尖端速度變化曲線Fig.10 Velocity variation curves of piston

結合圖9、10分析可知，扎穴動作可分解為沖擊過程與拔離過程，其中沖擊過程為決定扎穴入土性能的關鍵，基于上述分析，可計算活塞尖端扎穴過程的瞬時沖擊應力為

(18)

式中σt——活塞對土壤瞬時沖擊應力，Pa

m——整體連動機構質量，約4.2 kg

Δv——活塞尖端入土過程合速度變化量，由圖9可知，約為0.9 m/s

Ap——活塞尖端與土壤表面接觸面積，取πd2/4，約為0.000 1 m2(忽略活塞尖端形狀以保守計算)

Δt——沖擊過程作用時間，由圖10可知約為0.04 s(對應回轉角速度為2 rad/s，轉速為19.1 r/min)

通過采集東北不同地域土質數據[10-14]，設定土壤堅實度參考范圍為0.103～0.487 MPa(深度0～10 mm)，對式(18)保守計算可得σtmin為0.945 MPa，綜上可知，在轉速為19.1～57.3 r/min范圍內，瞬時扎穴沖擊應力最低值大于東北地區土壤堅實度最大值，理論上可順利實現扎穴入土排播作業。

2.5 回位壓簧的設計

通過2.3節理論分析可知，回位壓簧在壓縮與復位過程中必然存在時間延遲，且不同規格壓簧對活塞尾部的回位壓力不同，其壓力直接影響種粒在扎穴動作后的排播質量，因此，需要在前期確定的結構尺寸基礎上進一步選擇彈簧的具體參數。對回位動作可分解為2步，如圖11所示，按其動作先后從右至左表示，圖中虛線部分為殼體固定端面，與壓簧下端保持壓縮常接觸狀態，此時長度為H1；當活塞處于即將收縮回位瞬間，活塞尾部軸承進入凹輪回程區域，此時彈簧釋放彈性勢能，當活塞收縮到最小極限位置時，彈簧長度為H2。

圖11 活塞回位過程分解圖Fig.11 Pistion resolution chart of return process

根據前期設計的結構尺寸(活塞腔體管壁直徑20 mm、活塞長度168 mm、活塞直徑17 mm)及已確定的運動行程，彈簧中徑d選取為18.5 mm、H1取50 mm、H2取92 mm，回位過程對活塞尾部的恢復力可表示為[15]

FE=9.8K(H2-H1)

(19)

其中

式中FE——彈簧對活塞尾部的恢復壓力，N

K——彈力系數，N/mm

G——彈簧材料剛性模數，本文選用普通彈簧鋼SUP，8 000 kg/mm2

ds——彈簧線徑，mm

d——彈簧中徑，mm

N——彈簧有效圈數，平端面彈簧為總圈數減2，匝

對活塞材料，本文選取高錳耐磨鋼ZGMn13，密度為7 870～7 980 kg/m3，其有其他耐磨材料無法比擬的加工硬化特性，在較大沖擊或較大接觸應力的作用下，高錳鋼板表層產生加工硬化，表面硬度由HB200迅速提升到HB500以上，從而產生高耐磨的表面層，而鋼板內層奧氏體仍保持良好的沖擊韌性。

依據上述條件，需選取最佳恢復力以確定彈簧相關參數范圍，由于回位過程中，彈簧需克服活塞重力使其復位，故需滿足

FE>mpg

(20)

將式(19)代入式(20)，并以恢復力FE為目標函數，彈簧線徑ds與有效圈數N為未知變量，通過ORIGIN繪制出FE與mpg的差值變化規律，如圖12所示。

圖12 彈簧線徑及圈數對恢復力的影響曲面Fig.12 Influence surface of spring wire diameter and circle number on restoring force

對于回位壓簧而言，由于外殼長度的限制，其圈數不宜過大，而過小有效圈數和過大的線徑會造成巨大的恢復力，將導致機構工作中活塞尾部軸承對凹輪的沖擊與震動加劇，因此，為便于加工裝配，本文選取有效圈數為18匝。從圖12中可知，在彈簧線徑小于0.8 mm時，差值小于零，即此時恢復力不足以克服活塞重力；而線徑大于1.8 mm時，恢復力增長較大，且均大于30 N(機構單體重力約42 N)。為保證活塞的及時回位，并考慮零件震動與沖擊問題，本文設定彈簧線徑范圍為1.0～1.8 mm。其具體取值還需根據特定作業條件的實際測試來確定。

3 土槽試驗

3.1 試驗因素與指標的選取

由上述理論分析可知，機構轉速和回位壓簧線徑直接影響著入土性能和種粒排播質量。因此本文選取主軸轉速與壓簧線徑作為試驗因素，由于單體機構動力輸出由地輪提供，其作業過程中存在滑移誤差，故采用Peakmeter-MS6208b型非接觸式轉速表對單體作業過程進行實時測量并試驗，同時定做不同線徑的回位壓簧分別裝配后進行相應試驗。

由于本文主要針對機構的扎穴排播性能進行試驗，對于充種型孔和清種裝置的設計與分析不做詳細說明，故不檢測重播率與漏播率，依據GB/T 6973—2005《單粒(精密)播種機試驗方法》，選取試驗評價指標為合格指數和變異系數，其計算公式為

(21)

式中M——合格指數N——理論播種數

n——單播次數

(22)

式中Cv——變異系數σd——粒距標準差

μd——粒距平均值，測量相鄰兩種粒間幾何中心距離，并記錄測試結果而得

3.2 試驗條件

試驗地點為黑龍江省農業機械工程科學研究院土槽試驗室，試驗裝置為TCC-III型計算機監控輔助測試試驗臺車、土槽臺架和牽引懸掛架等，試驗臺車為全液壓四輪驅動，可在0～8 km/h范圍內調速，牽引懸掛架的液壓系統控制調節機構單體的作業高度。土壤類型為粉砂質壤土(典型東北黑土)，土壤平均濕度為17.6%、平均土壤堅實度0.175 MPa(深度10 mm)。由于此播種器可對不同種類的大粒作物進行穴播作業，若改變作業品種，則需根據品種籽粒的幾何外形將型孔進行適應性設計即可，在本文中選取紫甜糯6號玉米種粒作為初步試驗品種。土槽試驗臺結構示意圖與實物圖如圖13、14所示。

圖13 機構單體土槽試驗臺示意圖Fig.13 Picture of test bed of single body soil bin1.TCC-III型計算機監控輔助測試試驗臺車 2.調速控制臺 3.牽引懸掛架 4.種箱 5.排種機構單體 6.鎮壓裝置 7.土槽臺架 8.驅動地輪

圖14 土槽試驗實物圖Fig.14 Soil bin test physical photo

3.3 試驗內容與方法

根據上述理論分析，將回轉角速度轉換為主軸轉速，選取范圍為19.1～57.3 r/min，回位壓簧線徑取1.0～1.8 mm。在此基礎上采用二因素五水平二次旋轉組合設計試驗以確定播種器最優工作參數組合，試驗因素編碼如表1所示。

表1 試驗因素編碼Tab.1 Coding of level and experimental factors

試驗結果如表2所示(x1、x2為因素編碼值)，試驗參數設計值與實際加工誤差小于1.5%，通過Design-Expert 10.0.3軟件對試驗數據回歸分析[17]，進行因素方差分析，篩選出較為顯著(P<0.05)的影響因素，進而得出相應真實值的回歸方程

(23)

(24)

3.4 試驗結果與分析

為直觀分析試驗指標與因素間關系，運用Design-Expert 10.0.3軟件得到響應曲面，如圖15所示。根據上述回歸方程和響應曲面圖可知，主軸轉速與壓簧線徑間存在交互作用。由圖15a可知，當壓簧線徑一定時，合格指數隨主軸轉速的增加先保持穩定后降低，其變化區間較大；當主軸轉速一定時，合格指數隨壓簧線徑的增大而逐漸升高后保持穩定，合格指數的變化區間較大，因此主軸轉速是影響合格指數的主要因素。由圖15b可知，當壓簧線徑一定時，變異系數隨主軸轉速的增加而升高；當主軸轉速一定時，變異系數隨壓簧線徑的增大先降低后保持穩定。且兩者對變異系數的影響區間均較大，因此主軸轉速與壓簧線徑均為影響變異系數的主要因素。

表2 試驗方案與結果Tab.2 Experiment design and results

為得到試驗因素的最佳水平組合，對試驗因素進行優化設計。建立參數化數學模型，結合試驗因素的邊界條件，對合格指數和變異系數的回歸方程進行分析，得到其非線性規劃的數學模型為

圖15 各因素對試驗性能指標影響的響應曲面Fig.15 Response surface of effect of each factor to experiment performance index

(25)

主軸轉速約為26.5 r/min，壓簧線徑為1.5 mm時，播種質量可靠性較高，合格指數為93.2%，變異系數為1.8%，如圖16所示。根據優化結果進行試驗驗證，合格指數為92.7%，變異系數為2.2%，與優化結果基本一致，誤差在可接受范圍內。滿足JB/T 10293—2001《單粒(精密)播種機技術條件》中各項指標要求。

圖16 參數優化分析圖Fig.16 Parametric optimization analysis chart

4 田間試驗

為進一步檢驗回轉扎穴式播種器的工作性能，于2017年4月28日在哈爾濱市向陽農場進行田間播種試驗，試驗前進行旋耕整地及起壟作業，使試驗土壤疏松規整，測得土壤平均濕度為16.8%、平均土壤堅實度0.209 MPa(深度10 mm)，滿足農藝播種要求，配套動力拖拉機功率33 kW，試驗樣機為黑龍江省農業機械科學研究院加工的機構單體，試驗過程及所用測試裝置如圖17所示。測試方法為隨機選取2行，每行測區長度為20 m。

圖17 田間試驗Fig.17 Field experiment

當轉速表測得轉速為27 r/min時，保持前進速度不變，并配裝1.5 mm線徑的回位壓簧進行驗證試驗，其結果為合格指數92.1%，變異系數為2.5%，與優化結果及臺架試驗驗證結果基本一致。

5 結論

(1)設計了一種旱地回轉扎穴式播種器，對其工作原理進行了闡述，并通過分析種粒在內部的動力學特性進一步對關鍵核心部件——偏心凹輪、回位壓簧進行了參數設計，滿足結構精簡、操作簡單、高質量的播種作業要求。

(2)采用二次正交旋轉組合設計試驗，建立播種性能指標與試驗因素間數學模型，運用Design-Expert 10.0.3軟件對試驗數據進行整理分析，對回歸數學模型進行多目標優化，得出主軸轉速為26.5 r/min，壓簧線徑為1.5 mm時，合格指數為92.7%，變異系數為2.2%，通過田間驗證試驗表明，在優化后的工況下，旱地回轉扎穴式播種器的入土可靠性與播種質量均表現良好。通過響應曲面圖直觀分析出試驗因素對指標的影響趨勢和交互作用關系，驗證試驗結果與優化結果基本一致。

(3)對于變異系數而言，回轉扎穴式播種器可接近現有電驅式直播機(約2.5%)[18]；相比目前穴播機降低了約1.3%[19-22]；相比傳統排種器降低了約7%[22]，且在作業過程中實現了零堵塞，進一步提高了穴播質量和排播可靠性。

1 楊麗,顏丙新,張東興,等.玉米精密播種技術研究進展[J/OL].農業機械學報,2016,47(11):38-48.http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20161106&journal_id=jcsam.DOI:10.6041/j.issn.1000-1298.2016.11.006.

YANG Li,YAN Bingxin,ZHANG Dongxing,et al.Research progress on precision planting technology of maize[J/OL].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2016,47(11):38-48.(in Chinese)

2 劉宏新,王盼,改廣偉,等.基于五桿機構的注射式免耕播種成穴軌跡分析與參數求解[J].農業工程學報,2017,33(8):21-29.

LIU Hongxin,WANG Pan,GAI Guangwei,et al.Analysis and parameter solution of injection type no-till seeding into hole trajectory based on five-bar mechanism[J].Transactions of the CSAE,2017,33(8):21-29.(in Chinese)

3 李復輝,杜瑞成,刁培松,等.舵輪式玉米免耕精量施肥播種機設計與試驗[J/OL].農業機械學報,2013,44(增刊1):33-38.http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=2013s107&journal_id=jcsam.DOI：10.6041/j.issn.1000-1298.2013.S1.007.

LI Fuhui,DU Ruicheng,DIAO Peisong,et al.Design and experiment of helm-shaped no-tillage precision fertilization planter for corn[J/OL].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2013,44(Supp.1):33-38.(in Chinese)

4 戴飛,趙武云,石林榕,等.基于近等速機構的玉米全膜雙壟溝穴播機設計與試驗[J/OL].農業機械學報,2016,47(11):74-81.http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20161110&journal_id=jcsam.DOI：10.6041/j.issn.1000-1298.2016.11.010.

DAI Fei,ZHAO Wuyun,SHI Linrong,et al.Design and experiment of hill-seeder with wphole plastic-film mulching on double ridges for corn based on mechanism with approximate constant Speed[J/OL].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2016,47(11):74-81. (in Chinese)

5 奚如如, 杜瑞成, 劉華偉,等. 舵輪氣吸式雙入土器精密穴播施肥器的設計[J]. 農機化研究, 2010, 32(10):87-90.

XI Ruru, DU Ruicheng， LIU Huawei，et al.Design and doube-hole former heim-shaped pneumatic precision hill planter of seed and fortilizer[J]. Jounral of Agricultural Mechanization Reserch,2010,32(10):87-90.(in Chinese)

6 周福君，李沐桐，李天宇. 型孔式扎穴排種單體：201710007400.9 [P].2017-01-05.

7 周福君，李沐桐，李天宇. 一種配裝在扎穴排種單體上的外型孔輪：201710007398.5 [P]. 2017-01-05.

8 王金武, 張春鳳, 周文琪,等. 基于MATLAB仿真的非規則齒輪行星系扎穴機構的優化設計[J]. 農業工程學報, 2016,32(3):22-28.

9 郗曉煥, 王金武, 郎春玲,等. 液態施肥機橢圓齒輪扎穴機構優化設計與仿真[J]. 農業機械學報, 2011, 42(2):80-83.

XI Xiaohuan, WANG Jinwu, LANG Chunling,et al. Optimal design and simulation on pricking hole mechanism of liguid fertilizer applicator[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2011,42(2):80-83.(in Chinese)

10 賈洪雷,王萬鵬,陳志,等.農業機械觸土部件優化研究現狀與展望[J/OL].農業機械學報,2017,48(7):1-13.http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20170701&journal_id=jcsam.DOI：10.6041/j.issn.1000-1298.2017.07.001.

JIA Honglei,WANG Wanpeng,CHEN Zhi,et al.Research status and prospect of soil-engaging components optimization for agricultural machinery[J/OL].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2017,48(7):1-13.(in Chinese)

11 賈洪雷,李楊,齊江濤,等.基于ZigBee的播種行表層土壤堅實度采集系統[J/OL].農業機械學報,2015,46(12):39-46,61.http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20151206&journal_id=jcsam.DOI：10.6041/j.issn.1000-1298.2015.12.006.

JIA Honglei,LI Yang,QI Jiangtao,et al.Design and test of soil compaction acquisition system for sowing line surface based on ZigBee[J/OL].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2015,46(12):39-46,61.(in Chinese)

12 賈洪雷,羅曉峰,王文君,等.滑動耕作部件作業阻力測試裝置設計與試驗[J/OL].農業機械學報,2017,48(4):56-64.http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20170407&journal_id=jcsam.DOI：10.6041/j.issn.1000-1298.2017.04.007.

JIA Honglei,LUO Xiaofeng,WANG Wenjun,et al.Design and experiment of tillage resistance testing devicefor sliding cultivate component[J/OL].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2017,48(4):56-64.(in Chinese)

13 趙淑紅,劉宏俊,張先民,等.滑推式開溝器設計與作業性能優化試驗[J].農業工程學報,2016,32(19):26-34.

ZHAO Shuhong,LIU Hongjun,ZHANG Xianmin,et al.Design and optimization experiment of working performance of sliding push opener[J].Transactions of the CSAE,2016,32(19):26-34.(in Chinese)

14 范旭輝,賈洪雷,張偉漢，等.免耕播種機仿形爪式防堵清茬機構參數分析[J].農業機械學報,2011,42(10):56-60.

FAN Xuhui,JIA Honglei,ZHANG Weihan,et al.Parametric analysis of finger-type anti-blocking residue-cleaner for no-till planting[J].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2011,42(10):56-60.(in Chinese)

15 王金武, 唐漢, 周文琪,等. 指夾式精量玉米排種器改進設計與試驗[J/OL]. 農業機械學報, 2015, 46(9):68-76.http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20150910&journal_id=jcsam.DOI:10.6041/j.issn.1000-1298.2015.09.010.

WANG Jinwu,TANG Han,ZHOU Wenqi,et al.Improved design and experiment on pickup finger precision seed metering device[J/OL].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2015,46(9):68-76.(in Chinese)

16 王金武,唐漢,王奇,等.基于EDEM軟件的指夾式精量排種器排種性能數值模擬與試驗[J].農業工程學報,2015,31(21):43-50.

WANG Jinwu,TANG Han,WANG Qi,et al.Numerical simulation and experiment on seeding performance of pickup finger precision seed-metering device based on EDEM[J].Transactions of the CSAE,2015,31(21):43-50.(in Chinese)

17 李沐桐,溫翔宇,周福君.中耕作物精準穴施肥控制機構工作參數優化與試驗[J/OL].農業機械學報,2016,47(9):37-43.http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20160906&journal_id=jcsam.DOI:10.6041/j.issn.1000-1298.2016.09.006.

LI Mutong,WEN Xiangyu,ZHOU Fujun.Working parameters optimization and experiment of precision hole fertilization control mechanism for intertilled crop[J/OL].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2016,47(9):37-43.(in Chinese)

18 石林榕,趙武云,孫偉,等.電驅式小區玉米膜上直插穴播機的研制與試驗[J].農業工程學報,2017,33(4):32-38.

SHI Linrong,ZHAO Wuyun,SUN Wei,et al.Development and experiment of electric driving insert hill-drop planter on film for plot corn[J].Transactions of the CSAE,2017,33(4):32-38.(in Chinese)

19 李復輝,刁培松,杜瑞成,等.內嵌勺盤式舵輪免耕施肥播種機的研制與試驗[J].農業工程學報,2013,29(19):16-23.

LI Fuhui,DIAO Peisong,DU Ruicheng,et al.Development and test of no-tillage fertilization planter with embedded spoon disc helm wheel[J].Transactions of the CSAE,2013,29(19):16-23.(in Chinese)

20 張明華,羅錫文,王在滿,等.水稻精量穴直播機仿形與滑板機構的優化設計與試驗[J].農業工程學報,2017,33(6):18-26.

ZHANG Minghua,LUO Xiwen,WANG Zaiman,et al.Optimization design and experiment of profiling and slide board mechanism of precision rice hill-drop drilling machine[J].Transactions of the CSAE,2017,33(6):18-26.(in Chinese)

21 曹秀英, 廖慶喜, 叢錦玲,等. 離心式油菜精量排種器型孔結構設計與試驗[J/OL]. 農業機械學報, 2014,45(增刊):40-46.http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=2014s107&journal_id=jcsam.DOI:10.6041/j.issn.1000-1298.2014.S0.007.

22 王吉奎,郭康權,土魯洪,等.夾持自鎖式棉花精量穴播輪的研究[J].農業工程學報,2008,24(6):125-128.

WANG Jikui, GUO Kangquan, TU Luhong, et al.Improved design of the clamping and self-locking cottonseed precision dibbler[J].Transactions of the CSAE,2008,24(6):125-128.(in Chinese)

23 夏俊芳,許綺川,吳一鳴,等.旱作多功能精密穴播輪成穴機理的研究[J].農業工程學報,2001,17(5):11-14.

XIA Junfang,XU Qichuan,WU Yiming,et al.Mechanism study of forming sinus and casting seed for multi-functional precision hill-drop sowing wheel for dryland crop[J].Transactions of the CSAE,2001,17(5):11-14.(in Chinese)

24 劉宏新,聞浩楠,改廣偉,等.被動滾筒式免耕播種成穴機構設計與試驗[J/OL].農業機械學報,2017,48(9):53-61.http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20170907&journal_id=jcsam.DOI:10.6041/j.issn.1000-1298.2017.09.007.

LIU Hongxin,WEN Haonan,GAI Guangwei, et al.Design and experiment on passive drum-type no-till planter cavitation mechanism[J/OL].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2017,48(9):53-61.(in Chinese)

25 劉忠軍,劉立晶,楊學軍,等.指夾式玉米免耕精密播種機的設計與試驗[J].農業工程學報,2016,32(增刊2):1-6.

LIU Zhongjun,LIU Lijing,YANG Xuejun,et al.Design and experiment of no-till precision planter for corn[J].Transactions of the CSAE,2016,32(Supp.2):1-6.(in Chinese)

26 王金武,唐漢,王金峰,等.指夾式玉米精量排種器導種投送運移機理分析與試驗[J/OL].農業機械學報,2017,48(1):29-37,46.http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20170105&journal_id=jcsam.DOI:10.6041/j.issn.1000-1298.2017.01.005.

WANG Jinwu,TANG Han,WANG Jinfeng,et al.Analysis and experiment of guiding and dropping migratory mechanism on pickup finger precision seed metering device for corn[J/OL].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2017,48(1):29-37，46. (in Chinese)