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农业系统工程（2006）95（1），35—412006.06.007功率和机械马铃薯种植的行为评估1.农场科技集团，瓦赫宁根大学，荷兰;或电邮联系作者：Willem.2.克朗有限公司，海因里希·克朗大街10，48480场，德国。3.农业工程霍恩海姆大学研究所，D-70593德国斯图加特。（收稿2005年5月27日，经修订2006年6月20日受理，网上公布2006年8月2日）大部分马铃薯的种植原理是基于马铃薯种植位置，由一个杯形带传送。这个过程的工作效率是相当低的，由于播种精度要保持在在可接受的范围之内。这主要受限于杯形皮带的速度和杯的数量和定位。这是一种假设的种植距离，也就是统一的种植株距的误差，主要是由杯形带播种机的结构决定。为了确定马铃薯播种位置均匀性偏差的由来需要建立一套理论模型。该模型可以计算每个连续的马铃薯接触地面之间的时间间隔。参考该模型的结果，两个假设均成立：相对于传送带的速度的影响，和相对于马铃薯形状的影响。播种机结构单元安装在一个实验室来验证这两个假设。一个高速相机是用来测量每个连续土豆之间刚好到达土壤表面的时间间隔，以可视化形式表现出马铃薯的位移。结果表明：（1）较高的杯形皮带的速度，更均匀的在播种土豆;（2较普通马铃薯形状并没有带来更高的播种精度。一、介绍杯带播种机（图1）是最常用的用来种植马铃薯的农业机械。土豆种植是从料斗到杯状输送带的转移。杯子大小可容纳一个块茎。杯状带向上移动将土豆托举出料斗和翻过上部的滑轮。然后落背面接下来的杯子被限制在一个金属片管上。在底部时，皮带翻动滚子，形成开放空间使得下降的马铃薯正好落在土壤的沟里。株距和精度是机器性能主要的参数。精度和株距直接关系到高产量和收获时的统一排序（麦克菲等人，1996;桑顿，2003）。现场测量（未公布数据），株距在荷兰发现约20％的误差（CV）系数。此前在加拿大和美国的研究，误差甚至高达69％（梅瑟，1982，与艾美，1983;Sieczka1986等人），表明相较于甜菜或玉米上的精密播种机精度还是较低的。图一杯带播种机的工作部件：（1）马铃薯料斗，（2）杯带，（3）杯，（4）上部滑轮，（5）风管，（6）上一杯落回来的马铃薯，（7）开沟器，（8）辊;，（9）释放孔，（10）地面本研究的目的是分析杯带播种精度低的原因，并利用这些知识来推导出修改设计的建议，例如皮带的速度和杯的数量形状。为了更好地理解，我们来建立一个模型，来描述马铃薯从进入管道到它触及地面的那一刻的运动。马铃薯的在底部的行为的土壤垄沟中不考虑也被认为是土豆是在模型中。两个零假设是：（1）种植精度是与杯形皮带的速度不相关（2）种植精度与马铃薯形状不相关，该都是理论上的模型在实验室进行的实验1.材料和方法植物材料该品种马铃薯种子已经被用于测试杯带播种机，因为它们表现出不同的形状特征。该马铃薯块茎的形状是用于处理和运输的一个重要的特征。许多外形特征，通常结合三围尺寸，在荷兰分级主要是通过使用方形网孔尺寸，是由宽度和高度确定为唯一的马铃薯（最小和最大宽度）。对于运输过程播种机内的马铃薯长度也是一个决定性的因素。基于三个尺寸，形状因子S是介绍：S=100L²/(WH)（1）其中l是长度，w是宽度h是高度作为参考，也球形高尔夫球（大约相同的密度土豆），相当于100个形状系数分别为使用不同形状的土豆，见表1。2.2这个过程的数学模型数学模型的建立是为了预测种植准确性和杯形带播种机的容量。该模型考虑到了辊子半径和速度，其尺寸和杯子的间距，其相对于所述管道壁和高度定位在土壤表面的播种机的（图2）。这是假设土豆相对在杯子旋转向下运动。杯场的速度和皮带速度可以在实现的株距。频率f土豆离开管道底部的计算公式为（2）其中以杯带速1mm/s的速度在皮带上运动半径计算公式为（3）表1形状马铃薯栽培种和使用的高尔夫球的特性实验培图2。过程由模拟模型，模拟当起点，穿越A线;经时所需要的时间足够大，用于马铃薯通过;此外模型计算马铃薯的释放和瞬间之间的达土壤表面的间了（自由落体），辊子半径，厚度和杯的皮带的长度之间的间隙杯和管壁;在导管的间隙有可能成为一个足够马铃薯通过的间隙，计算公式为（4）其中：在辊子的半径之和，带与杯...