Title of article :
Design and Experimental Study of a Combined Pneumatic Plot Seed-metering Device for Cotton
Author/Authors :
Yudao, L College of Mechanical and Electronic Engineering - Shandong Agricultural University, Tai'an, China , Xuezhen, S College of Agricultural - Shandong Agricultural University, Tai'an, China
Abstract :
This study presents a combined pneumatic seed-metering device (SMD) that could not only fill, carry,
and meter seeds, but also switch quickly between seed-metering and seed-cleaning modes, and clean
seeds thoroughly and rapidly. The seed-filling, seed-carrying, and seed-metering modes of the SMD
were analyzed based on a theoretical kinematic model. Furthermore, a three-factor, three-level
orthogonal test was conducted by using a performance test bench arranged for the SMD as well as
Design-Expert software. The combination of parameters that led to the lowest mis-seeding rate (0.59%)
was as follows: an air pressure of 2.67 kPa, a slot width of 2.83 mm, and a seed-metering speed of 20
r/min. The optimized scheme that resulted in a relatively low multiple-seeding rate (4.3%) and met
other requirements at the same time was as follows: an air pressure of 2.35 kPa, a slot width of 2.78
mm, and a seed-metering speed of 20 r/min. A field test was subsequently performed by using a
combined pneumatic plot cotton planter prototype. While the mis-seeding and re-seeding rates
obtained from the field test were both somewhat higher than those obtained from the laboratory bench
test, they still met precision planting requirements. The field test validated the accuracy of the
theoretical analysis and bench test and served as a foundation for future prototype production and
popularization.
Farsi abstract :
اين مطالعه يك دستگاه اندازه گيري پنوماتيكي تركيبي (SMD) دانه (بذر) را ارائه مي دهد كه نه تنها مي تواند ظرف بذرها را پر، حمل و اندازه گيري كند، بلكه مي تواند سريعا بين حالت هاي اندازه گيري و تميز كردن بذر تغيير عملكرد دهد و دانه ها را به طور كامل و سريع تميز كند. حالتهاي تميز كردن، انتقال و روشهاي اندازه گيري بذر در SMD بر اساس يك مدل سينماتيكي نظري انجام شد. علاوه بر اين، يك آزمون سه عاملي و سه سطحي متعامد با استفاده از يك ميز آزمون عملكرد تنظيم شده براي SMD و نرم افزار
Design - Expert انجام شد. تركيبي از پارامترهايي كه منجر به كمترين ميزان بذرپاشي نادرست ( 0. 59٪ ) شد، فشار هواي 2/67 كيلو پاسكال و عرض شكاف 2.83 ميلي متر بود. طرح بهينه شده كه منجر به سرعت كاشت بذر چندگانه اي نسبتا پايين (4/3%) و در عين حال برآورده كردن ساير نيازها شد به شرح زير است: فشار هواي 2.35 كيلو پاسكال، عرض شكاف 2/78 ميلي متر و سرعت اندازه گيري بذر از r/ min 20. سپس، يك آزمايش ميداني با استفاده از يك نمونه آزمايشي بذرپاش پنبه تركيبي پنوماتيكي انجام شد. با اين كه ميزان كاشت بذر نادرست و جوانه زني مجدد در آزمايش ميداني هر دو تا حدودي بالاتر از مقاديري بود كه از آزمايش ميز آزمايشگاهي به دست مي آمد، اما هنوز هم نيازهاي كاشت دقيق را برآورده مي كردند. آزمون ميداني صحت تحليل نظري و آزمون ميز آزمايشگاهي را تأييد كرده و به عنوان پايه اي براي توليد نمونه اوليه و مقبوليت آن عمل
مي كند.
Keywords :
Combined Pneumatic , Seed-metering Device , Orthogonal Test , Uniformity Coefficient , Seeding Rate
Journal title :
International Journal of Engineering