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氣吸式水稻逐粒排列裝置吸附試驗(yàn)分析*

2021-09-13 02:26徐云杰胡飛沈俞賈良權(quán)祁亨年
關(guān)鍵詞:單粒種子活力直徑

徐云杰,胡飛,沈俞,賈良權(quán),祁亨年

(1.湖州師范學(xué)院工學(xué)院,浙江湖州,311800;2.湖州市機(jī)械工程學(xué)會(huì),浙江湖州,311800)

0 引言

種子是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本生產(chǎn)資料,種子活力是衡量種子質(zhì)量的重要指標(biāo)之一[1-2],種子活力的優(yōu)劣直接影響種子品質(zhì)、生長(zhǎng)和產(chǎn)量,高活力種子具有更大的生長(zhǎng)潛能和優(yōu)勢(shì)。據(jù)統(tǒng)計(jì),每年我國(guó)因作物種子不適造成農(nóng)產(chǎn)品減產(chǎn)在10%~20%之間[3],研究種子活力的檢測(cè)技術(shù),對(duì)保障農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展有著重要意義。種子活力檢測(cè)技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究較多,但將檢測(cè)裝備應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際較少,發(fā)達(dá)國(guó)家的種子公司很多都有對(duì)其商品種子進(jìn)行批量活力檢測(cè)的裝備,國(guó)內(nèi)種子企業(yè)還做不到[4]。

以氣吸式吸取種子并檢測(cè)種子活力的吸附試驗(yàn)國(guó)內(nèi)外均未檢索到公開(kāi)文獻(xiàn),國(guó)內(nèi)外學(xué)者圍繞播種的氣吸式排種器的吸附試驗(yàn)有較多的研究[5],有借鑒意義;主要集中在理論分析、建模仿真、試驗(yàn)研究幾個(gè)方面。

理論分析方面主要是以某一類種子為對(duì)象構(gòu)建排種數(shù)學(xué)模型,指導(dǎo)吸附參數(shù)的選擇。Guarella等[6]以氣吸形式的蔬菜排種器為研究對(duì)象,考察其對(duì)排種性能的影響并構(gòu)建數(shù)學(xué)模型。Mohammed[7]針對(duì)小麥采用動(dòng)力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)的方法對(duì)吸排種進(jìn)行理論分析,并指導(dǎo)吸排種性能的提高。張昆[5]以氣吸滾筒內(nèi)部氣流流場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)值模擬,研究結(jié)果表明孔徑和孔距對(duì)內(nèi)部流場(chǎng)分布均勻性有顯著性影響。廖宜濤等[8]針對(duì)油菜、青菜等類球形小粒徑種子開(kāi)展吸種環(huán)節(jié)研究,明確了用于計(jì)算吸種臨界負(fù)壓的可靠性系數(shù)模型,為氣吸性能提供參考。

建模仿真方面常用離散元(DEM)、計(jì)算流體力學(xué)(CFD)等借助EDEM、FLUENT等軟件對(duì)速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)進(jìn)行分析與模擬。丁力等[9]采用DEM和CFD耦合的方法模擬了氣吸式排種器工作過(guò)程,優(yōu)化排種參數(shù);孫舒暢[10]以玉米精密排種器為研究對(duì)象,采用EDEM、FLUENT進(jìn)行仿真分析,通過(guò)臺(tái)架試驗(yàn),驗(yàn)證了仿真模擬的可行性;張凱等[11]借助兩個(gè)分析軟件完成了小粒徑氣吸式排種器DEM-CFD耦合仿真試驗(yàn),獲得了最佳排種性能值;劉月琴等[12]采用離散元的方法進(jìn)行了仿真研究,獲得了大豆的最優(yōu)排種性能參數(shù)組合。

試驗(yàn)研究方面采用最多的一種方法是以某一類種子為對(duì)象通過(guò)試驗(yàn)獲取最優(yōu)參數(shù)。崔濤等[13]設(shè)計(jì)了一種內(nèi)充氣吹式玉米排種器,試驗(yàn)研究了壓強(qiáng)和合格率的關(guān)系;Singh等[14]研究不同作物孔徑和型孔類型氣吸性能試驗(yàn);李娜等[15]對(duì)氣吸式谷子精量排種器性能進(jìn)行正交試驗(yàn)研究獲得了較優(yōu)組合;李衣菲等對(duì)黑豆精量排種裝置性能進(jìn)行試驗(yàn)研究等等。

圍繞播種的種子吸附裝備以滾筒式、盤(pán)式為主,根據(jù)種子的大小、形狀等通過(guò)試驗(yàn)調(diào)整型孔形狀、轉(zhuǎn)速、吸氣壓力來(lái)達(dá)到最好的吸種效果[5]。播種時(shí)為了防止欠株側(cè)重保證全吸附率,允許吸附多粒種子[16-17];但目前基于高光譜的種子活力檢測(cè)技術(shù)僅能夠單粒檢測(cè),故有必要研究單粒吸附率。

本研究前期基于TDLAS技術(shù)進(jìn)行批量種子活力檢測(cè),每次檢測(cè)一盒(1 kg以內(nèi))[18],檢測(cè)出的高活力種子整盒直接作為商品種子出售,檢測(cè)出的中活力種子整盒進(jìn)行逐粒活力檢測(cè),確保分選出每粒高活力種子,去除破損種子和雜質(zhì)。為此研制了基于高光譜檢測(cè)技術(shù)的氣吸式單粒種子活力批量檢測(cè)分選裝備[19],種子單粒排列裝置和高光譜檢測(cè)裝備是核心部件,因高光譜檢測(cè)裝備單粒檢測(cè)限制,要求種子單粒且有規(guī)律的進(jìn)行排列,在充種、運(yùn)種、投種中吸附參數(shù)是確保種子排列效率的關(guān)鍵因素,以三種不同類型的水稻種子為對(duì)象,試驗(yàn)研究影響吸附特性的各因素之間的相關(guān)關(guān)系,從而確定最優(yōu)吸附參數(shù)。

1 種子單粒排列裝置設(shè)計(jì)

1.1 種子單粒排列裝置結(jié)構(gòu)與工作原理

種子單粒排列裝置是單粒種子活力批量檢測(cè)分選線的重要組成部分;單條分選線可組合成多條分選線,每條分選線結(jié)構(gòu)一樣,都由排列裝置、傳送裝置、檢測(cè)裝置、分選裝置等組成,如圖1所示為單條分選線,分選線的工作流程:待檢測(cè)的種子放到排列裝置的料箱內(nèi),排列裝置單粒吸取種子,種子落至傳送裝置并傳送至高光譜檢測(cè)裝置處進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)裝置將檢測(cè)結(jié)果轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)控制分選裝置高壓氣體的通斷,不同活力程度的種子被高壓氣體吹入對(duì)應(yīng)的種子回收袋內(nèi),高活力種子直接作為商品出售,中等或低活力根據(jù)具體情況進(jìn)行處理。

圖1 單條分選線總裝圖Fig.1 Assembly drawing of sort device1.控制裝置 2.排列裝置 3.檢測(cè)裝置 4.分選裝置 5.傳送裝置 6.回收袋 7.低活力區(qū) 8.中等活力區(qū) 9.高活力區(qū)

單粒種子活力檢測(cè)的目的是檢測(cè)每一粒種子活力,確保分揀出高活力的種子,檢測(cè)中采用高光譜分析,要求種子單粒且有規(guī)律的進(jìn)行排列,因此有必要研究單粒排列裝置。

種子單粒排列裝置逐粒吸附種子且單個(gè)排列,裝置的結(jié)構(gòu)如圖2所示,由滑環(huán)定子、滑環(huán)轉(zhuǎn)子、料箱、吸管、吸嘴等組成。整個(gè)過(guò)程分四個(gè)區(qū),Ⅰ區(qū)為吸種區(qū)、Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)為運(yùn)種區(qū)、Ⅳ區(qū)為放種區(qū),包含吸種、運(yùn)種、放種三個(gè)步驟。

圖2 種子單粒排列裝置Fig.2 Seeds arranging device1.吸管 2.吸嘴 3.料箱 4.滑環(huán)轉(zhuǎn)子 5.滑環(huán)定子

工作原理:在吸種區(qū)Ⅰ區(qū)豎直方向0°位置吸管置為真空狀態(tài),吸嘴吸附料箱內(nèi)的水稻種子,滑環(huán)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)吸管、吸嘴和被吸附的水稻種子逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),經(jīng)Ⅱ、Ⅲ區(qū)運(yùn)送,在Ⅳ區(qū)270°吸管釋放真空度,放種,種子自由落體落至分選線傳送帶上,以此類推重復(fù)動(dòng)作。圖2吸管數(shù)量為4個(gè),每1轉(zhuǎn)投種間距為πd/4。根據(jù)檢測(cè)速度可通過(guò)增加吸管數(shù)量調(diào)整種子排列間距,如吸管數(shù)量為n個(gè)則投種間距為πd/n,還可以配合傳送帶進(jìn)一步調(diào)整間距。

1.2 吸嘴類型及吸附參數(shù)確定

1.2.1 吸嘴類型

伊藤道秋等[20]研究了A型、B型、C型、D型四種類型吸嘴形狀(圖3)與氣穴直徑、真空負(fù)壓以及水稻種子的接觸速度等的關(guān)系,研究結(jié)果顯示同等參數(shù)條件下A型2粒及以上吸附率最低。以固定參數(shù)吸嘴直徑1.5 mm,吸附壓力9 kPa,轉(zhuǎn)速22.5 r/min,在同一臺(tái)排列裝置上的四個(gè)吸管上分別安裝四種吸嘴進(jìn)行吸附試驗(yàn),結(jié)果顯示A型單粒吸附率達(dá)91.7%,B、D次之均可達(dá)到70%,C型多粒吸附率最高達(dá)50%。本研究以最優(yōu)單粒吸附率為目標(biāo),故選擇A型吸嘴進(jìn)行試驗(yàn)。吸嘴為可拆卸部件,更換吸嘴即可滿足不同規(guī)格、不同類型種子的單粒吸取需求。

(a)A型吸嘴 (b)B型吸嘴 (c)C型吸嘴 (d)D型吸嘴圖3 吸嘴結(jié)構(gòu)Fig.3 Suction nozzles structure

1.2.2 吸附參數(shù)

種子有圓形如蘿卜、菠菜等,扁平形如西瓜、黃瓜等,特殊形狀如水稻、小麥、蕎麥等[20]。不同類別的種子需要的吸附力不同,要吸附單粒種子且不掉落,吸嘴處的吸附壓力至關(guān)重要,過(guò)小易吸空,過(guò)大易吸附多粒且破壞種子的活力,水稻種子形狀為類似橢圓,為特殊形狀,因此有必要單獨(dú)針對(duì)水稻種子進(jìn)行吸附壓力研究。

吸嘴內(nèi)徑為圓柱形,吸嘴與水稻種子完全吸附接觸面為圓形,吸力遠(yuǎn)大于種子自重、種子間的振動(dòng)力、碰撞力,因此研究過(guò)程中將水稻種子等效為球形,水稻種子的直徑簡(jiǎn)化為等效直徑[21]。吸附過(guò)程中水稻種子受力分析如圖4所示,建立水稻種子受力方程。

(a)種子吸附狀態(tài)

(b)種子受力情況圖4 水稻種子受力分析圖Fig.4 Stress analysis diagram of rice seed

(1)

式中:ω——吸嘴的角速度,rad/s;

R——吸嘴旋轉(zhuǎn)半徑,mm;

α——吸管與豎直方向的夾角,(°);

G——水稻種子重力,N;

Ff——水稻種子間的摩擦力,N;

J——水稻種子慣性離心力,N;

F0——水稻種子的吸附力,N;

FR——Ff方向上G與Ff的合外力,N;

NR——孔壁對(duì)水稻種子的支持力,N;

FN——NR方向上G、J、NR的合外力;

d——吸嘴直徑,mm;

B——水稻種子到吸嘴的中心距離,mm。

由式(1)可得,當(dāng)水稻種子被吸附在吸嘴上時(shí)所需的吸附壓力如式(2)所示。

(mω2R+NR+Gcosα)

(2)

由于重力G、中心距B、種子間摩擦力Ff等不變,由式(2)可知,決定水稻種子吸附壓力最重要的因素是吸嘴直徑和吸嘴轉(zhuǎn)速。通過(guò)試驗(yàn)分析吸嘴直徑、吸嘴轉(zhuǎn)速與吸附壓力之間的相關(guān)性可以確定每個(gè)類型水稻種子所適合的吸附參數(shù)。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

本文選擇三種代表不同形狀的水稻種子作為試驗(yàn)對(duì)象,中嘉早17、甬優(yōu)538、中浙優(yōu)10,種子形狀如圖5所示。

圖5 三種水稻種子實(shí)物圖Fig.5 Physical diagram of three rice seeds

各取1 000粒用電子秤及游標(biāo)卡尺分別測(cè)量種子的重量、長(zhǎng)度與粒徑,測(cè)得中嘉早17平均粒重26.0 mg/粒、平均長(zhǎng)度8.19 mm,平均粒徑3.17 mm,長(zhǎng)徑比L/D=2.58;甬優(yōu)538平均粒重24.8 mg/粒、平均長(zhǎng)度7.16 mm,平均粒徑3.21 mm,長(zhǎng)徑比L/D=2.22;中浙優(yōu)10平均粒重23.5 mg/粒、平均長(zhǎng)度9.67 mm,平均粒徑2.48 mm,長(zhǎng)徑比L/D=3.89。

2.2 試驗(yàn)設(shè)備

主要的試驗(yàn)設(shè)備有:種子單粒排列裝置,57HS22步進(jìn)電機(jī)及TB6600驅(qū)動(dòng)器,奧突斯雙缸無(wú)油空壓機(jī),三菱控制器,機(jī)架試驗(yàn)臺(tái),游標(biāo)卡尺等,試驗(yàn)裝置如圖6所示。

圖6 水稻種子吸附性能檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)Fig.6 Test bench for detecting the adsorption property of rice seeds

2.3 試驗(yàn)方法

種子高光譜檢測(cè)速度為4~6個(gè)/s,取轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為15~22.5 r/min,PLC控制步進(jìn)電機(jī),取脈沖頻率分別是800、900、1 000、1 100、1 200 Hz可獲得5種轉(zhuǎn)速;取平均粒重24.9 mg/粒,取d=1.0和d=2.0,由式(2)初步預(yù)算吸附壓力區(qū)間為1~13 kPa。以這14個(gè)影響因素為試驗(yàn)參數(shù),因素水平如表1所示,每組試驗(yàn)連續(xù)記錄120粒種子的吸附情況。由式(2)可知,吸附壓力p0對(duì)吸附率影響較大,故首先以單因素試驗(yàn)研究吸附壓力與吸附率的關(guān)系,參數(shù)取值分別為:中嘉早17和甬優(yōu)538取中間直徑d=1.5;中浙優(yōu)10取d=1.25;轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)子最大轉(zhuǎn)速ω=22.5 r/min;吸附壓力p0=1、2、5、9、13 kPa。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,獲得各個(gè)種子最優(yōu)吸附壓力,在此壓力下再分別取不同的吸嘴直徑和轉(zhuǎn)速做組合試驗(yàn),中嘉早17和甬優(yōu)538取吸嘴直徑d=1.0、1.5、2.0;中浙優(yōu)10取d=1.0、1.25、1.5;ω=15.0、16.875、18.75、20.625、22.5 r/min。最后,在直徑與轉(zhuǎn)速的組合試驗(yàn)中得到各個(gè)種子的最優(yōu)吸嘴直徑,在最優(yōu)吸嘴直徑的情況下,取吸附壓力p0=1、2、5、9、13 kPa,ω=15.0、16.875、18.75、20.625、22.5 r/min,進(jìn)行吸附壓力和轉(zhuǎn)速組合試驗(yàn)。依據(jù)組合試驗(yàn)結(jié)果分析p0、d、ω變化規(guī)律,確定最優(yōu)吸附參數(shù)。

表1 因素水平Tab.1 Level of factor

3 結(jié)果與分析

3.1 吸附壓力試驗(yàn)結(jié)果分析

中嘉早17和甬優(yōu)538取中間直徑d=1.5;中浙優(yōu)10取d=1.25;轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)子最大轉(zhuǎn)速為22.5 r/min;p0=1、2、5、9、13 kPa,進(jìn)行吸附壓力單因素分析,試驗(yàn)結(jié)果如圖7所示。

(a)中嘉早17

由圖7可知,當(dāng)p0≤5 kPa時(shí)γ空∝1/p0,當(dāng)p0>5 kPa 時(shí)γ空<10%;γ單隨著p0的增加先增后降,中嘉早17當(dāng)p0=9 kPa時(shí)達(dá)到最大,γ單max=91.7%,甬優(yōu)538當(dāng)p0=9 kPa時(shí)達(dá)到最大,γ單max=86.7%;中浙優(yōu)10當(dāng)p0=5 kPa時(shí)達(dá)到最大,γ單max=85.84%。γ復(fù)∝p0,p0≥9 kPa時(shí)增加明顯。由表2吸附壓力方差分析結(jié)果可知,吸附壓力對(duì)三種種子的吸空率、單粒吸附率、復(fù)粒吸附率均具有顯著影響。

表2 吸附壓力方差顯著性分析Tab.2 Variance analysis of adsorption pressure

3.2 吸嘴直徑與轉(zhuǎn)速試驗(yàn)結(jié)果與分析

中嘉早17和甬優(yōu)538取d=1.0、1.5、2.0,p0=9 kPa;中浙優(yōu)10取d=1.0、1.25、1.5,p0=5 kPa;ω=15.0、16.875、18.75、20.625、22.5 r/min,分別進(jìn)行吸嘴直徑與轉(zhuǎn)速的組合試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果如圖8所示。圖8顯示,三種種子的γ空∝1/d,且隨ω的增加呈微上升趨勢(shì);γ單隨d的增加先增加而后降低;γ復(fù)∝d,且隨ω的增加總體呈微下降趨勢(shì)。

圖8(a)中嘉早17,當(dāng)d=1.5、ω=22.5 r/min時(shí)γ空=5.8%,γ單max=91.7%明顯優(yōu)于其他,γ復(fù)min=2.5%,此組參數(shù)較優(yōu)。當(dāng)d=1.0時(shí)γ空>60%,γ復(fù)≈0%;當(dāng)d=2.0時(shí)γ復(fù)>40%,γ空≈0%;γ單均<60%。

(a)中嘉早17

圖8(b)甬優(yōu)538,當(dāng)d=1.5、ω=18.75 r/min時(shí)γ空=1.6%,γ單max=88.3%明顯優(yōu)于其他,γ復(fù)=10%,此組參數(shù)較優(yōu)。當(dāng)d=1.0時(shí)γ空>40%,γ復(fù)≈0%;當(dāng)d=2.0時(shí)γ復(fù)≈50%,γ空≈0%;γ單均<60%,非最優(yōu)參數(shù)范圍。

圖8(c)中浙優(yōu)10,當(dāng)d=1.25、ω=22.5 r/min時(shí)γ空=15.5%,γ單max=88.3%明顯優(yōu)于其他,γ復(fù)min=0.8%,此組參數(shù)較優(yōu)。當(dāng)d=1.0時(shí)γ空>20%,γ復(fù)<5%;當(dāng)d=1.5時(shí)γ復(fù)>30%,γ空<5%;γ單均<70%,非最優(yōu)參數(shù)范圍。

由表3可知,三種種子吸嘴直徑試驗(yàn)結(jié)果對(duì)應(yīng)的各項(xiàng)P值均小于0.05,因此吸嘴直徑對(duì)吸空率、單粒吸附率和復(fù)粒吸附率有顯著影響;由表4可知,轉(zhuǎn)速的各項(xiàng)P值均大于0.05,因此轉(zhuǎn)速對(duì)三種種子的吸空率、復(fù)粒吸附率及單粒吸附率影響效果不顯著。與試驗(yàn)結(jié)果吻合。

表3 吸嘴直徑方差顯著性分析Tab.3 Variance analysis of suction nozzles diameter

表4 轉(zhuǎn)速方差顯著性分析Tab.4 Variance analysis of suction nozzles rotation speed

3.3 吸附壓力和轉(zhuǎn)速試驗(yàn)結(jié)果與分析

中嘉早17和甬優(yōu)538種子取d=1.5,中浙優(yōu)10取d=1.25,分別取p0=5、9、13 kPa,取ω=16.875、18.75、20.625、22.5 r/min進(jìn)行組合吸附試驗(yàn),同時(shí)吸附3粒種子的情況基本為0,同時(shí)吸附0粒、1粒和2粒的試驗(yàn)結(jié)果如表5所示。

表5 吸附壓力、轉(zhuǎn)速和吸附數(shù)量關(guān)系Tab.5 Relationship between adsorption pressure,rotation speed and adsorption quantity

中嘉早17的γ空∝1/p0;不同壓力下,γ單∝p0,在相同壓力下,在p0=5 kPa時(shí)隨ω增大先增后減,在p0=9、13 kPa時(shí)隨ω增大先增后減再增,在p0=9 kPa,ω=22.5 r/min達(dá)到最大γ單max=91.7%;同一壓力下,γ復(fù)∝1/ω,不同壓力下,γ復(fù)∝p0。

甬優(yōu)538的γ空隨p0增大先增后減;在p0=5 kPa時(shí)γ單∝1/ω,在p0=9 kPa時(shí)隨ω增大先升后降再升,在p0=13 kPa時(shí)隨ω增大先升后降,在p0=5 kPa,ω=16.875 r/min達(dá)到最大γ單max=92.5%。在p0=5 kPa 時(shí)隨ω的增加γ復(fù)先增后減,在p0=9、13 kPa時(shí),隨ω的增加γ復(fù)先減后增,不同壓力下,γ復(fù)∝p0。

中浙優(yōu)10,不同壓力下γ空∝1/p0,同一壓力下γ空隨ω變化不明顯;不同壓力下γ單變化規(guī)律不明顯,在p0=9 kPa,ω=22.5 r/min達(dá)到最大γ單max=91.7%。同一壓力下,γ復(fù)∝1/ω不同壓力下,γ復(fù)∝p0。

4 結(jié)論

本文以水稻種子為對(duì)象,試驗(yàn)裝備為自主研發(fā)的基于高光譜檢測(cè)技術(shù)的氣吸式單粒種子活力批量檢測(cè)分選裝備,采用單因素和組合因素分析法,以吸空率γ空、單粒吸附率γ單、復(fù)粒吸附率γ復(fù)為考核指標(biāo),對(duì)其核心部件種子逐粒排列裝置在充種、運(yùn)種、投種中的關(guān)鍵吸附參數(shù)p0、d、ω進(jìn)行了試驗(yàn)研究,最終確定了三種不同類型的水稻種子研究影響吸附特性的各因素之間的相關(guān)關(guān)系,以及最優(yōu)吸附參數(shù)。

1)吸附壓力對(duì)三種種子的吸空率、單粒吸附率、復(fù)粒吸附率均具有顯著影響。γ空∝1/p0;長(zhǎng)徑比小的中嘉早17和甬優(yōu)538的γ單隨著p0的增加先增后降,長(zhǎng)徑比大的中浙優(yōu)10的γ單隨著p0的增加先降后增;γ復(fù)∝p0。

2)吸嘴直徑對(duì)三種種子的吸空率、單粒吸附率、復(fù)粒吸附率均有顯著影響;γ空∝1/d;γ單隨d的增加先增后降;γ復(fù)∝d。

3)吸嘴轉(zhuǎn)速對(duì)三種種子的吸空率、單粒吸附率、復(fù)粒吸附率影響效果不顯著。γ空隨ω的增加呈微上升趨勢(shì);γ單隨ω的增加有增有減,總變化范圍平均13.9%;γ復(fù)∝d,且隨ω的增加總體呈微下降趨勢(shì)。

4)長(zhǎng)徑比L/D中浙優(yōu)10>中嘉早17>甬優(yōu)538;最優(yōu)單粒吸附率γ單甬優(yōu)538>中嘉早17>中浙優(yōu)10;吸空率γ空中浙優(yōu)10>中嘉早17>甬優(yōu)538;L/D越大p0和d的影響越顯著,說(shuō)明種子的形狀對(duì)種子的吸附性能有很大影響,γ單∝1/(L/D),γ空∝L/D,γ復(fù)∝1/(L/D)。

5)通過(guò)試驗(yàn)最終確定中嘉早17最優(yōu)吸附參數(shù)為p0=9 kPa,d=1.5 mm,ω=22.5 r/min;在此參數(shù)下γ空=5.8%,γ單max=91.7%,γ復(fù)=2.5%;甬優(yōu)538最優(yōu)吸附參數(shù)為p0=5 kPa,d=1.5 mm,ω=16.875 r/min;在此參數(shù)下γ空=5%;γ單max=92.5%,γ復(fù)=2.5%;中浙優(yōu)10最優(yōu)吸附參數(shù)為p0=5 kPa,d=1.25 mm,ω=22.5 r/min;在此參數(shù)下γ空=13.33%,γ單max=85.84%,γ復(fù)=0.83%。

6)在最優(yōu)吸附參數(shù)條件下,三類種子的復(fù)粒吸附基本是2粒,2粒落到傳送帶后自動(dòng)分開(kāi),可以分別按兩個(gè)單粒檢測(cè),滿足檢測(cè)的有效吸附率最低86.7%,最高95%。此三組最優(yōu)參數(shù)均能夠滿足水稻種子批量單?;盍?~6個(gè)/s的檢測(cè)要求,無(wú)論是使用效率還是檢測(cè)質(zhì)量都可以得到保障。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中針對(duì)具體的種子,可依據(jù)此試驗(yàn)的規(guī)律,更換吸嘴,有針對(duì)性的進(jìn)行試驗(yàn)便可確定最優(yōu)吸附參數(shù)。

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