2BXJ--4型大豆小区育种精量播种机的研究

摘要

为田间育种工作人员提供适宜的小区育种播种机械对于进一步提高我国小区育种试验机械化水平，降低育种试验期间人工劳动强度，提升作物育种的效率和精确性，缩短良种培育周期，从而极大程度地提高我国粮食产量而言意义重大。 本文是在现代农业产业技术体系建设专项资金资助（CARS-04-22）的支持下完成的，采用理论分析、仿真分析、有限元分析及试验研究等方法，对小区育种播种机及其关键部件展开研究，完成的主要工作内容如下: (1)研制了一种可以定量调节行距和种子粒距的小区育种精量播种机，该机以改进后的插装式排种器为核心，配有施肥装置、播种开沟器、覆土器、镇压器等部件。田间性能试验结果表明，在作业速度3.6k m/h、4.5km/h、5.4km/h的情况下，该机粒距合格指数、重播指数、漏播指数、变异系数均能达到《中耕作物精密播种机产品质量分等》标准中关于优等品的要求。并通过欹件Design-Expert6.0.10优化处理得出，在理论粒距7.5cm、作业速度4.5km/h的情况下，该播种机的播种效果最佳。 (2)设计了一种型孔三向可调试排种轮，并推导出了相关公式，经CAD型孔建模，验证了排种轮对不同外形尺寸的大豆品种的适应性，并进一步验证了公式的正确性。 (3)设计了一种预清种装置，并为其加上了电控系统，使其可以自动化的完成预充种功能，解决了小区播种空行程问题，并对其预充种时间的设定作了进一步的验证性试验，延迟时间为2.4s。 (4)应用ANSYS Workbench对主机架，进行了静力学分析，并对单元体机架进行了模态分析，结果表明所设计的主机架的强度和刚度可以满足实际工作作业要求;单元体机架的固有频率与播种机上的激振源不会产生共振现象。 (5)其他关键部件设计选型研究。改进了双圆盘开沟器结构，防止种子飞溅，提高播种精度;在原有刮板式覆土器的基础上，设计了一种左右两部分可以单独进行仿形、对地面不平度适应性更强的覆土器。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 研究的目的意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国内研究现状

1．2．2 国外研究现状

1．3 研究内容

1．4 研究方法与技术路线

1．4．1 研究方法

1．4．2 技术路线

1．5 预期成果

1．6 小结

2 2BXJ-4型大豆小区育种精量播种机总体方案设计

2．1 大豆小区育种农艺要求

2．2 总体方案设计

2．2．1 小区育种播种机械技术要求

2．2．2 整机设计原则

2．2．3 整机构成及技术参数

2．2．4 工作原理

2．3 小结

3 插装式排种器改进设计

3．1 大豆种子相关物料特性研究

3．2 型孔三向可调式排种轮设计

3．3 小结

4 小区育种播种机自动预清种装置的设计

4．1 技术要求

4．2 总体设计及工作原理

4．2．1 转动扭矩的测定

4．2．2 电机选配

4．2．3 单项离合器选配

4．2．4 齿轮和清种轴的改进设计

4．3 预充种时间及清种时间的测定

4．3．1 材料及设备

4．3．2 预充种时间的测定

4．3．3 清种时间的测定

4．3．4 测定结果分析

4．4 自动预清种装置的自动化改进

4．5 小结

5 其它关键部件的设计与选型

5．1 主机架设计及有限元分析

5．1．1 主机架设计

5．1．2 主机架有限元分析

5．2 播种单元体的设计

5．2．1 播种单元体的结构设计

5．2．2 单元体机架设计及模态分析

5．3 播种开沟器的选用及改进设计

5．3．1 双圆盘式开沟器的主要参数

5．3．2 双圆盘式开沟器的改进设计

5．4 分离式覆土器的设计

5．5 镇压装置的设计

5．5．1 镇压器的常见类型

5．5．2 镇压装置的设计

5．6 小结

6 田间性能试验

6．1 材料及设备

6．1．1 试验材料

6．1．2 试验仪器及设备

6．2 试验环境

6．3 试验方法

6．4 试验方案

6．5 试验过程

6．6 试验结果与数据分析

6．6．1 试验数据处理

6．6．2 试验结果分析

6．7 小结

7 结论

7．1 结论

7．2 创新点

致谢

参考文献

附录 自动预清种装置CPU程序

攻读硕士学位期间发表的学术论文