育苗播種機(jī)外文翻譯中文含外文出處

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1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)外文資料翻譯 學(xué) 院：機(jī)械工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 姓 名：馬云 學(xué) 號(hào)：13050167 外文出處：Research Paper: AE—Automation and (用外文寫(xiě)) Emerging Technologies 附

2、 件： 1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 所選外文資料與設(shè)計(jì)課題相關(guān)性較好,對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)有一定的幫助,語(yǔ)句比較通順,個(gè)別專(zhuān)業(yè)詞匯翻譯不準(zhǔn)確。 簽名： 年 月 日 附件1：外文資料翻譯譯文 研究論文：AE自動(dòng)化和新興技術(shù) 設(shè)計(jì)一種低成本氣動(dòng)育苗插頭托盤(pán)播種機(jī) B.B.蓋克瓦德 ，N.P.S. 西羅希 農(nóng)業(yè)工程司，印度農(nóng)業(yè)研究所，新德里110 012，印度 文章日期： 收稿2006年10

3、月26日 接受2007年10月22日 上傳2007年12月31日 文章簡(jiǎn)要 在插頭托盤(pán)中手動(dòng)放入和播種小的蔬菜種子是緩慢的勞動(dòng)密集型操作，限制了印度蔬菜苗的生產(chǎn)能力。由于具有高成本大容量進(jìn)口播種機(jī)并沒(méi)有被苗木種植者采用。這項(xiàng)研究的目的是開(kāi)發(fā)精密插頭托盤(pán)播種機(jī)，使用現(xiàn)有材料和現(xiàn)成的可用標(biāo)準(zhǔn)組件?；谠趯?shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)中獲得的設(shè)計(jì)參數(shù)，制造原型氣動(dòng)播種機(jī)，并測(cè)試其在塞盤(pán)中播種辣椒和西紅柿的性能。播種機(jī)可以在插頭托盤(pán)中縮進(jìn)一個(gè)單元格，并同時(shí)將單個(gè)種子放入縮進(jìn)的單元格中。播種機(jī)可以在4.91和3.92kPa的吸入壓力以及0.46和0.49mm的噴嘴直徑下較好工作，在辣椒和番茄的情況下可實(shí)現(xiàn)超過(guò)90％

4、的單種子播種。播種機(jī)的容量取決于所使用的托盤(pán)尺寸，托盤(pán)尺寸在38,000和60,000cells -1之間。使用原型精密插塞播種機(jī)播種1000個(gè)種子的總成本是1.56盧比（0.034美元），這只是手工播種估計(jì)成本的15.27％。 1 引言 印度是世界上第二大蔬菜生產(chǎn)國(guó)，估計(jì)630萬(wàn)公頃土地年產(chǎn)量為9940萬(wàn)噸，約占世界蔬菜生產(chǎn)總產(chǎn)量的12％（經(jīng)濟(jì)調(diào)查 - 印度2005-06）。蔬菜栽培區(qū)域的主要方式是昂貴的撒播，但是產(chǎn)量更高，質(zhì)量較好大部分（83％）的植物移植來(lái)自三個(gè)作物，即番茄（45％），辣椒（28％）和卷心菜（10％）（Vavrina和Summer- hill，1992）。鑒于這些種子

5、的高成本，有必要在空曠田地中實(shí)現(xiàn)最大化的育秧和無(wú)病苗移植。在插盤(pán)（或托盤(pán)）中育苗是實(shí)現(xiàn)這一要求的一種技術(shù)。因?yàn)樗鼘?duì)種植者和企業(yè)家都有明顯的優(yōu)點(diǎn)這種技術(shù)在印度的農(nóng)業(yè)企業(yè)正迅速崛起。塞盤(pán)裝有無(wú)土基質(zhì)，由可可泥和蛭石組成，一個(gè)種子被手動(dòng)放置在每個(gè)格子中。 然而，在每個(gè)單元格中放置單個(gè)種子是勞動(dòng)密集型的操作。需要大約8個(gè)工時(shí)來(lái)播種100個(gè)插頭托盤(pán)用于培植9800個(gè)苗。因?yàn)槿鄙賱趧?dòng)力這限制了大多數(shù)蔬菜苗圃的生產(chǎn)能力。在旺季，體力勞動(dòng)幾乎不能滿(mǎn)足培育蔬菜苗的要求。因此，插塞盤(pán)的接種操作的機(jī)械化是增強(qiáng)印度迅速擴(kuò)大的苗圃工業(yè)的能力所必需的。 塞子托盤(pán)的精確播種需要從料斗中挑取單個(gè)種子并且單獨(dú)放置在每個(gè)單元中

6、。 世界各地的研究人員已經(jīng)廣泛研究了種子的單種化，并且已經(jīng)為不同作物開(kāi)發(fā)了具有設(shè)計(jì)變化的大量精確播種系統(tǒng)。Hanacek等人（1984）設(shè)計(jì)了一種用于高密度塞盤(pán)的單粒種子器，能夠分離橢球形種子，但是它不能分割不規(guī)則形狀的種子?，斎穑?991）開(kāi)發(fā)了一種用于插頭平板的真空種植模板，其包括兩片3mm-mm丙烯酸塑料，切割成種子平面的矩形尺寸，并且在其上鉆出孔以拾取種子。陳等人（1993）開(kāi)發(fā)了一種適用于扁平和球形種子的蔬菜作物種植的多用途真空種植機(jī)。 據(jù)報(bào)道，多用途真空種子種植機(jī)比人工種植快36倍。 Zigmanov（1997）研究了將18個(gè)蔬菜作物的種子機(jī)械播種到容器中的效率，并且得出結(jié)論，影響

7、播種效率的因素是真空度，噴嘴直徑，將噴嘴插入容納種子的容器中的方法 ，種子的形狀以及種子整理的程度，例如清潔度，施膠，表面拋光和造粒。金等人 （2003）開(kāi)發(fā)了一種用于播種水果，蔬菜和砧木的大種子的自動(dòng)化真空噴嘴播種機(jī)。 他們報(bào)道，獲得高播種速率的重要操作因素通常是噴嘴直徑和吸入真空壓力。胡等人（2003）開(kāi)發(fā)了一種用于插播幼苗的磁性精確播種機(jī)，其拾取用磁粉涂覆的種子。 通過(guò)調(diào)整磁場(chǎng)來(lái)控制通過(guò)磁頭拾取的種子的數(shù)量以及進(jìn)行種子分離。Rathinakumari 等人（2005）專(zhuān)門(mén)為小蔬菜苗木種植者開(kāi)發(fā)了一種其容量為50-100plug-traysh -1盤(pán)式真空播種機(jī)。據(jù)報(bào)道49.03kPa的抽

8、吸壓力足以將種子分離。他們還開(kāi)發(fā)了一種旋轉(zhuǎn)真空滾筒播種機(jī)，噴嘴孔直徑為0.5mm，吸入壓力為49.03kPa。 迄今為止，在印度沒(méi)有提供用于苗圃插盤(pán)的本地生產(chǎn)的機(jī)械播種機(jī)。 苗圃種植者因?yàn)槌杀靖卟⑶也唤?jīng)濟(jì)的生產(chǎn)規(guī)模沒(méi)有采用進(jìn)口播種機(jī)。 為了提高苗圃的能力，減少高峰時(shí)期人力的依賴(lài)，需要開(kāi)發(fā)一種低成本的精確播種機(jī)，可以在高播種率下精確播種單一種子。鑒于上述，本研究旨在使用本地材料和現(xiàn)成的標(biāo)準(zhǔn)組件來(lái)開(kāi)發(fā)精確播種機(jī)，用于在一個(gè)完整托盤(pán)或其一部分中一次或批次精確播種蔬菜種子。 由于小種子更難以單粒化在塞盤(pán)中手工播種，因此選擇辣椒和番茄種子來(lái)建立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并測(cè)試。 2 材料和方法 2.1 實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)

9、 實(shí)驗(yàn)首先在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，以確定辣椒和番茄種子的相關(guān)物理性質(zhì)，即大小，形狀，重量，末端速度和最小攜帶速度。 開(kāi)發(fā)了基于真空的實(shí)驗(yàn)種子單元化單元，以獲得辣椒和番茄種子單個(gè)種子拾取的設(shè)計(jì)和操作參數(shù)。 實(shí)驗(yàn)室研究的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃在表2中給出。 建立噴嘴組件用于接種的最小停留時(shí)間（MRT）。 MRT是噴嘴在種子托盤(pán)上方保持靜止以拾取單個(gè)種子的最小時(shí)間。使用數(shù)字照相機(jī)以25幀/1s的速率捕獲噴嘴從種子托盤(pán)拾取單個(gè)種子的動(dòng)作，并且分析確定種子從托盤(pán)移動(dòng)到噴嘴尖端所需的時(shí)間。 2.2 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) 基于在實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)中獲得的吸入壓力，噴嘴尺寸和MRT的最佳值，設(shè)計(jì)和制造插塞播種機(jī)的原型。 種子設(shè)計(jì)的基本考慮

10、因素是成本，操作的簡(jiǎn)便性，便攜性以及現(xiàn)成組件的使用以及當(dāng)?shù)胤N子的能力，種子單粒化的方法，功能部件的運(yùn)動(dòng)學(xué)和人體工程學(xué)。 一些商業(yè)苗圃的調(diào)查顯示，來(lái)自平均規(guī)模苗圃的蔬菜幼苗旺季需求量為每天約10萬(wàn)株幼苗，但預(yù)計(jì)在不久的將來(lái)將增加一倍。 通過(guò)假設(shè)每天運(yùn)行4小時(shí)接種總共有20萬(wàn)個(gè)單元格的塞子盤(pán)來(lái)確定播種機(jī)的輸出容量。 基于文獻(xiàn)綜述，選擇使用適當(dāng)尺寸的噴嘴針對(duì)單個(gè)種子的氣動(dòng)單?；鳛樵O(shè)計(jì)原理。 為了最小化成本，選擇現(xiàn)成的機(jī)電組件，如真空泵，電磁閥，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，噴嘴，種子管，分度帶等。設(shè)計(jì)并制造非現(xiàn)有的組件。基于操作的容易性調(diào)整不同組件的布置和匹配獲得匹配兼容性。 在完成設(shè)計(jì)之前，先考慮人體工程學(xué)方面的

11、問(wèn)題。 托盤(pán)平臺(tái)的總高度保持為770mm，使得托盤(pán)可以由坐在椅子上或可能站立的平均印度身高男性放置在分度帶上。 不同的控制開(kāi)關(guān)和閥安裝在操作者可觸及的范圍內(nèi)。 不同功能部件的時(shí)間和運(yùn)動(dòng)同步按以下順序進(jìn)行： （a） 將第一排插頭托盤(pán)單元正好放置在縮進(jìn)組件的下方。 （b） 一次縮進(jìn)一排托盤(pán)單元。 （c） 提供機(jī)器和操作設(shè)計(jì)參數(shù)的組合，即噴嘴尺寸，吸入壓力，種子拾取高度，最小停留時(shí)間和用于單個(gè)種子拾取的種子托盤(pán)的振動(dòng)。 （d） 從種子盤(pán)中挑出種子并將其從噴嘴釋放到種子管中以放置在塞盤(pán)式單元中。 （e） 索引穴盤(pán)至穴盤(pán)中只有一個(gè)行寬。 （f） 確保當(dāng)插頭托盤(pán)未放置在種子托盤(pán)組件下方時(shí)，不會(huì)

12、取出種子。 從（b）到（e）的活動(dòng)順序是在以60轉(zhuǎn)/分鐘的速度運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的一次旋轉(zhuǎn)中完成的，其中此生產(chǎn)能力的播種機(jī)可用于接種一排插塞盤(pán)持續(xù)時(shí)間僅為1.08s。 所有功能元件的運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫(huà)使用“ProE Mechanica”軟件（PTC，USA）進(jìn)行，以在制造播種機(jī)之前檢查功能部件的時(shí)間同步。 2.3 功能元件的設(shè)計(jì) 播種機(jī)包括不同元件，其功能相互進(jìn)行協(xié)調(diào)，以實(shí)現(xiàn)期望的輸出。 這些是蘇格蘭軛機(jī)構(gòu)（SYM），壓印組件（IA），噴嘴組件（NA），振動(dòng)種子盤(pán)（VST），種子管組件（STA）和托盤(pán)分度機(jī)構(gòu)（TIM）。通過(guò)改變噴嘴直徑，吸入壓力方便的改變種子拾取高度和種子托盤(pán)的振動(dòng)頻率。

13、播種機(jī)的裝配圖如圖1所示，完成播種機(jī)在圖2的照片。表1給出了零件清單。 2.3.1 蘇格蘭軛機(jī)構(gòu) 這種機(jī)制的目的是要獲得一個(gè)精確的正弦，在軛輸入恒量旋轉(zhuǎn)使曲柄臂獲得穩(wěn)定往復(fù)的諧波運(yùn)動(dòng)。 它由驅(qū)動(dòng)軸，曲柄臂，曲軸，軛，連桿，襯套，連接臂和外殼組成。 選擇旋轉(zhuǎn)臂和軛的尺寸以獲得60mm的垂直行程長(zhǎng)度。這是為了在曲柄臂的半圈中實(shí)現(xiàn)噴嘴組件的40mm的對(duì)角運(yùn)動(dòng)。 剩余的20mm移動(dòng)提供4 / 12s的停留時(shí)間以便于從托盤(pán)拾取種子，并且在曲柄臂2 / 12s一轉(zhuǎn)中從噴嘴釋放種子。 兩個(gè)SYM設(shè)置在播種機(jī)的兩側(cè)并通過(guò)軸連接以傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以便將平衡的驅(qū)動(dòng)力傳遞到縮進(jìn)組件。在兩個(gè)SYM中，擁有一個(gè)具有

14、彼此平行另一個(gè)垂直放置的兩個(gè)磁軛，使得它提供具有901的相位差的垂直和水平往復(fù)諧波運(yùn)動(dòng)。水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)操作托盤(pán)分度機(jī)構(gòu)。由60毫伏/ min -1，2Nm直接耦合的同步電動(dòng)機(jī)給出對(duì)SYM的旋轉(zhuǎn)輸入運(yùn)動(dòng)。 2.3.2 縮進(jìn)機(jī)制 這種機(jī)制在單位時(shí)間作出插頭托盤(pán)的一個(gè)行的單元格縮進(jìn)。 SYM連桿的垂直往復(fù)運(yùn)動(dòng)用于制造縮進(jìn)的縮進(jìn)機(jī)構(gòu)。 將由20mm直徑的尼龍棒制成的縮進(jìn)釘以與插塞盤(pán)單元相同的間距安裝在木制棒上。不用使用用于不同托盤(pán)尺寸的工具就可以很容易的替換AI。確定縮進(jìn)釘進(jìn)入生長(zhǎng)培養(yǎng)基中至最大播種深度為15mm所需的力。 將靜態(tài)重物添加在縮進(jìn)組件上，直到縮進(jìn)釘在塞盤(pán)托盤(pán)單元中的基底介質(zhì)中穿透到1

15、5mm的深度。確定同時(shí)縮進(jìn)15個(gè)單元需要23N的總力。 這些數(shù)據(jù)用于計(jì)算SYM驅(qū)動(dòng)軸上的扭矩需求。 正視圖 側(cè)視圖 所有尺寸是mm 圖1 原型穴盤(pán)播種機(jī)示意圖。 2.3.3 噴嘴組件 這種組件是通過(guò)24個(gè)噴嘴以所需間距安裝在20*20mm 2的鋁空心桿上而制成的。 在市場(chǎng)上可獲得的整個(gè)托盤(pán)尺寸中，一次播種的288個(gè)單

16、元（24×12）的噴射器延其長(zhǎng)度最大具有21.25mm的間距。 因此，噴嘴的間距保持等于21.25mm。此外還安裝了用于噴 圖2 原型穴盤(pán)精密播種機(jī)。 表1 原型穴盤(pán)精密播種機(jī)的零件 序號(hào) 零件名稱(chēng) 1 交流同步電機(jī) 2 縮進(jìn)總成（IA） 3 蘇格蘭軛機(jī)構(gòu)（SYM） 4 噴嘴組件（NA） 5 電磁操作氣流方向控制閥 6 種子收集單元 7 控制面板 8 手推車(chē)總成 9

17、 振動(dòng)種子托盤(pán)（VST） 10 SYM的軛和手臂 11 輸送帶 12 噴嘴裝配導(dǎo)軌 13 縮進(jìn)裝配指南 14 種子管組件（STA） 15 托盤(pán)分度機(jī)構(gòu)（TIM） 16 車(chē)輪 嘴組件的定位系統(tǒng)，以便于噴嘴從種子托盤(pán)拾取的種子移動(dòng)到種子管。 通過(guò)在滑輪上滑動(dòng)的柔性尼龍繩的幫助，將壓縮組件的垂直向下運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為噴嘴組件的對(duì)角向上運(yùn)動(dòng)。噴嘴組件安裝彈簧以便于其縮回到初始位置。 2.3.4 種子分離和拾取系統(tǒng) 通過(guò)基于真空的

18、氣動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)種子的分離和通過(guò)噴嘴的拾取。 它由抽吸泵，壓力調(diào)節(jié)閥，電磁操作的氣流方向閥和空氣管組成。 氣動(dòng)系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為在噴嘴處獲得7.84kPa的最大吸力。 通過(guò)應(yīng)用氣流平衡方程和伯努利定律來(lái)確定端口直徑設(shè)計(jì)具有兩個(gè)入口和三個(gè)出口的五端口雙向閥。 2.3.5 振動(dòng)種子托盤(pán) 設(shè)計(jì)種子托盤(pán)應(yīng)考慮到播種機(jī)的輸出能力，種子的物理性質(zhì)，托盤(pán)材料的振動(dòng)特性并方便種子的拾取。 它由粉末涂覆的金屬片制成，其尺寸足以?xún)?chǔ)存用于播種機(jī)連續(xù)操作15分鐘的單層小種子，例如辣椒和番茄。托盤(pán)的頸圈與水平面彎曲成441°的角度，使得種子可以容易地被噴嘴尖端拾取而不受種子管的阻礙。 不穩(wěn)定12V直流電機(jī)用于在托盤(pán)中產(chǎn)生振動(dòng)

19、。 種子托盤(pán)的振動(dòng)頻率通過(guò)使用振動(dòng)控制單元調(diào)節(jié)電機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)速度來(lái)控制。 托盤(pán)可以以期望的角度傾斜，有助于種子向種子拾取位置緩慢移動(dòng)。 2.3.6 托盤(pán)分度機(jī)構(gòu) 這種機(jī)制被設(shè)計(jì)為自動(dòng)索引穴盤(pán)對(duì)準(zhǔn)單元行下的種子管和縮進(jìn)釘?shù)臋C(jī)構(gòu)。它由一個(gè)，安裝在50mm公稱(chēng)內(nèi)徑，間隔1100mm的管輥上的環(huán)形交織塑料帶式輸送機(jī)組成。 惰輥是彈簧加載的，以保持皮帶處于適當(dāng)?shù)膹埩Α?用一塊堅(jiān)固的G.I.板支撐傳送帶并且在穴盤(pán)的重量下檢查其偏轉(zhuǎn)。單向軸承安裝在驅(qū)動(dòng)輥軸上，以使托盤(pán)實(shí)現(xiàn)僅在前進(jìn)方向上的預(yù)定移動(dòng)。 索引的長(zhǎng)度可以通過(guò)改變?cè)谒竭B桿的托盤(pán)分度器的位置而變化。 驅(qū)動(dòng)輥和單向軸承套的尺寸設(shè)計(jì)成對(duì)于SYM的水平連

20、接桿的60mm行程長(zhǎng)度50mm的最大分度長(zhǎng)度。 這樣做是為了將扭矩負(fù)載均勻地分布在驅(qū)動(dòng)電機(jī)上。 2.4 進(jìn)行播種機(jī)試驗(yàn) 插塞播種機(jī)的操作順序如圖3所示。調(diào)整穴盤(pán)所用種子管組件，導(dǎo)軌和插頭托盤(pán)分度長(zhǎng)度。 針對(duì)種子類(lèi)型優(yōu)化噴嘴壓合在注射器尖端上的尺寸。 將足夠覆蓋完整單層的種子撒在種子托盤(pán)上。將精密插頭播種機(jī)連接到230V交流電源。使用放置在控制面板中的振動(dòng)控制單元來(lái)調(diào)節(jié)種子托盤(pán)振動(dòng)的頻率，直到獲得均勻的種子層。 調(diào)節(jié)吸力壓力控制閥以獲得所使用的種子的指定最佳吸入壓力。填充有無(wú)土基材的塞盤(pán)放置在傳送帶上，其第一排正好在縮進(jìn)組件下方。 然后打開(kāi)控制面板上的電源開(kāi)關(guān)，開(kāi)始穴盤(pán)的播種。 將塞盤(pán)一個(gè)接

21、一個(gè)地放置，其間沒(méi)有任何間隙以用于連續(xù)接種。 從機(jī)器的另一端收集接種的盤(pán) 通過(guò)在具有345個(gè)單元（15*23）的塞盤(pán)中播種番茄和辣椒的單個(gè)種子來(lái)進(jìn)行播種機(jī)的性能評(píng)價(jià)。 使用在實(shí)驗(yàn)室研究中優(yōu)化的吸入壓力和噴嘴尺寸用于番茄和辣椒種子的播種。索引長(zhǎng)度保持等于30.5毫米的插頭單元間距。 計(jì)數(shù)置于每個(gè)單元中的種子數(shù)，以計(jì)算單粒，雙粒百分比和多粒百分比。 使用統(tǒng)計(jì)軟件包SAS進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。 將計(jì)算的F值與5％顯著性水平的表值進(jìn)行比較，并在表6中給出。丟失的F值未計(jì)算，因?yàn)樗鼈兪菃瘟０俜直龋p粒百分比和多粒百分比的函數(shù)。 還評(píng)估了辣椒和番茄的單?；剩N子利用效率和接種效率方面的性能。 單粒效率是單粒

22、百分比與接種的總細(xì)胞百分比的比率。 種子利用效率定義為所有細(xì)胞中接種的總細(xì)胞與總種子的比率。 播種效率也是挑選的單粒，雙粒和多粒的總百分比。 容量根據(jù)每小時(shí)播種的活塞盤(pán)單元的數(shù)量來(lái)確定。 3.結(jié)果與討論 實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)的計(jì)劃見(jiàn)表2。在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試期間，獲得了吸取超過(guò)90％辣椒和番茄的單粒種子的吸入壓力和噴嘴尺寸的最佳值（表3）。 發(fā)現(xiàn)用于從種子托盤(pán)拾取種子的噴嘴組件的平均MRT小于0.2s。 這些優(yōu)化值用于原型播種機(jī)的設(shè)計(jì)和性能評(píng)估。辣椒和番茄種子的P4D3和P3D4設(shè)置分別獲得最大效率種子分離。 使用具有345個(gè)單元的塞盤(pán)，這些優(yōu)化設(shè)置下分別操作辣椒和番茄種子的原型播種機(jī)。 辣椒和番茄的優(yōu)化

23、處理的性能結(jié)果在表4和5中給出。發(fā)現(xiàn)穴盤(pán)尺寸為15*23個(gè)單元的插塞播種機(jī)的接種能力為38,800cells -1。 吸入壓力和噴嘴直徑影響單粒百分比，雙粒百分比和多粒百分比。吸入壓力影響單粒百分比最多，其次是辣椒和番茄種子的噴嘴直徑，從F值可以看出（表6）。 番茄吸入壓力的F值高于辣椒表示這種影響隨著種子尺寸的減小而增加。 因此，為了獲得小種子的最大分離，需要在每次拾取期間以最小波動(dòng)精確地控制所需的吸入壓力。雙粒的百分比受?chē)娮熘睆降挠绊懽畲?，隨后是辣椒的吸入壓力。 在番茄的情況下，雙粒百分比顯著地受到噴嘴直徑的影響。 因此，所有噴嘴的直徑應(yīng)相同，以使雙粒百分比最小。節(jié)省昂貴的種子用量和減小發(fā)

24、芽后額外植物群體所需的勞力應(yīng)使多粒種子百分比應(yīng)最小。吸入壓力對(duì)番茄的多粒倍率影響大，但辣椒沒(méi)有被明顯影響到。 這可能是由于番茄種子表面上的毛狀涂層導(dǎo)致種子聚集因此挑選了多個(gè)種子而不是單個(gè)或雙個(gè)種子。 噴嘴直徑不顯著影 開(kāi)始 a b c d 是 否 停止機(jī)器 從輸送帶上取下種子塞盤(pán) 所有行都下來(lái)？ 電磁閥驅(qū)動(dòng)/壓力反轉(zhuǎn)/種子從噴嘴釋放到種子管中以 放置在插塞盤(pán)單元中 穴盤(pán)索引準(zhǔn)確一行寬度 使得縮進(jìn)一行來(lái)準(zhǔn)確地 低于STA 吸引壓力/噴嘴從種子 托盤(pán)拾取種子 一次縮進(jìn)一行托盤(pán)單元格 啟動(dòng)機(jī)器 插塞托盤(pán)放置在輸送帶上 第一排單元正好 位于壓縮

25、釘下方 噴嘴尺寸，吸入壓力 種子拾取高度，單個(gè)種子拾取的種子托盤(pán)振動(dòng) 托盤(pán)分度長(zhǎng)度等的初始調(diào)整 插塞托盤(pán)放置在輸送帶上 第一排單元正好位于壓縮釘下方 啟動(dòng)機(jī)器 一次縮進(jìn)一行托盤(pán)單元格 吸引壓力/噴嘴從種子 托盤(pán)拾取種子 穴盤(pán)索引準(zhǔn)確一行寬度 使得縮進(jìn)一行來(lái)準(zhǔn)確地低于STA 電磁閥驅(qū)動(dòng)/壓力反轉(zhuǎn)/種子從 噴嘴釋放到種子管中以放置 在插塞盤(pán)單元中 所有行都下來(lái)？ 從輸送帶上取下種子塞盤(pán) 停止機(jī)器

26、 曲柄旋轉(zhuǎn)（deg） NA IA 托盤(pán) 位移（mm） 壓力電磁閥 圖. 3 - 插塞播種機(jī)的操作順序; IA，壓縮裝配; NA， 噴嘴組件; STA，種子管組件。 響辣椒和番茄的挑選多粒種子百分比。觀察顯示分離出多粒種子的種子大小低于平均種子大小。還觀察到這些是因?yàn)椋╝）在拾取循

27、環(huán)期間種子托盤(pán)中沒(méi)有足夠的種子，（b）噴嘴被尺寸不足的種子，灰塵或任何外來(lái)物質(zhì)堵塞，噴嘴不拾取任何種子（c）吸入壓力在吸取循環(huán)期間變化造成的。 因此，通過(guò)（a）放置足夠的種子以完全覆蓋種子托盤(pán)，（b）設(shè)計(jì)自清潔噴嘴機(jī)構(gòu)和（c）用機(jī)械系統(tǒng)替換螺線管以操作氣流方向閥，可以減少漏失百分比。因此觀察到，讓種子達(dá)到期望性能，應(yīng)具有均勻的尺寸并涂上包被。 表5-精密插頭托盤(pán)播種機(jī)獲得的效率 序號(hào) 種子 單粒效率 種子利用率 播種率 1 辣椒 0.95 0.95 0.98 2 番茄 0.93 0.90

28、 0.97 表2 - 實(shí)驗(yàn)室研究的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃 序號(hào) 名稱(chēng) 數(shù)據(jù) 1 種子類(lèi)型 s1=辣椒 ，s2=番茄 2 噴嘴內(nèi)徑，D,mm D1=0.61 ，D2=0.51 D3=0.49， D4=0.46 3 吸入壓力，P，kPa P1 = 1.96, P2 =2.94, P3 =3.92, P4 = 4.90

29、4 重復(fù)次數(shù) 3 表3 - 辣椒和番茄種子的吸入壓力和噴嘴尺寸的最佳值 種子類(lèi)型 吸入壓力（Kpa） 噴嘴尺寸（內(nèi)徑，mm） 辣椒 4.90 0.49 番茄 3.92 0.46 表4 - 辣椒和番茄種子的原型精密插頭托盤(pán)播種機(jī)的性能 序號(hào) 種子 處理 單粒率% 雙粒率% 多粒率% 丟失率 % 種子覆蓋率% 1 辣椒 P4D3 92.46 5.23

30、 0.00 2.31 97.69 2 番茄 P3D4 90.12 3.75 3.46 3.48 97.33 表6-辣椒和番茄的單粒率，雙粒率和多粒率的F值 相關(guān)參數(shù) 種子 變 換 類(lèi) 型 吸入壓力 噴嘴內(nèi)徑 單粒率 辣椒 10.57* 5.32*

31、 番茄 14.29* 2.65* 雙粒率 辣椒 4.13* 6.37* 番茄 1.68 3.73* 多粒率 辣椒 0.76 2.29 番茄 12.47* 1.06 有效率5% (F

32、 calc .4F tab. ? (2.84)). 3.1.成本的經(jīng)濟(jì)分析 計(jì)算使用精密插塞播種機(jī)播種的成本并與相同塔盤(pán)的手動(dòng)播種的成本進(jìn)行比較。 精密插盤(pán)播種機(jī)的總成本估計(jì)為22,000盧比（476美元）。 對(duì)于15?23個(gè)單元格的插座盤(pán)尺寸，手動(dòng)和使用精密插塞播種機(jī)接種插塞盤(pán)價(jià)格分別為1225和38,800單元/時(shí)。因?yàn)橛蒙L(zhǎng)介質(zhì)初始填充塞盤(pán)和用蛭石覆蓋種晶盤(pán)的所需時(shí)間在塞盤(pán)的手動(dòng)播種和機(jī)器播種中是常見(jiàn)的，不用于計(jì)算該平均性能。人工日工資是100盧比（2.16美元）手工播種工資是每一千單元格10204盧比（22美元）。用精密插頭播種機(jī)播種10

33、00個(gè)細(xì)胞的總成本為1.558盧比（0.034美元），只是人工播種成本的15.27％。 因此，使用精密插頭播種機(jī)的播種操作可以每1000個(gè)細(xì)胞播種節(jié)省8.65盧比（0.187美元）。經(jīng)計(jì)算38,800單元/時(shí)效率精密播種機(jī)為苗木種植者在69.6小時(shí)節(jié)省22,000 盧比(476美元)。 4.結(jié)論 （1）設(shè)定為P4D3和P3D4分別獲得辣椒和番茄種子最大種子分離。 （2）吸入壓力影響拾取的單粒的百分比明顯大于雙粒的百分比和多粒的百分比。 噴嘴直徑影響拾取的雙粒百分比多于單粒百分比。 使用種子大小分級(jí)和種子包被是實(shí)現(xiàn)較高的播種單株百分比所必需的。 （3）播種機(jī)的輸出容量對(duì)于具有24

34、?12個(gè)單元的穴盤(pán)為38,800單元/時(shí)到60,000單元/時(shí)。 這一能力足以滿(mǎn)足目前在印度經(jīng)營(yíng)的育苗圃的要求。 （4）播種機(jī)能夠提高蔬菜苗的產(chǎn)量，節(jié)省勞動(dòng)力成本。 同樣重要的是，播種機(jī)可以用比進(jìn)口播種機(jī)低得多的成本在本地制造。 通過(guò)改變噴嘴尺寸和吸入壓力，它也可以適用于其它種子。 致謝 感謝印度農(nóng)業(yè)研究委員會(huì)為進(jìn)行精確播種機(jī)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)所提供的資金。 參考文獻(xiàn) 1 蔬菜作物種植用多用途真空種植機(jī). 農(nóng)業(yè)與林業(yè)學(xué)報(bào)，42（1），1-18.陳 J M; 余 C C; 雷 J H; 余 J M; 常 C F (1993) 2 美國(guó)專(zhuān)利. 專(zhuān)利號(hào)4,466,554 漢斯

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