种子带编织机的设计与试验研究

摘要

近年来，随着各国对种业的重视程度不断增加，与之相关的精密播种技术也受到了更多的关注、吸引更多研究人员的参与，取得了较多可喜的成果。尤其是针对小粒种子精密播种的种子带播种技术的研究取得了较大的突破，在纸带材料的研究、断绳自动报警、纸带播种配套机具研发等方面成果显著。但是，在种绳编织过程中种子抛出速度、角度和与纸带间的间距的理论关系，机器工作过程中吸孔的孔径变化对内部气流场对吸种孔的变化规律和对机器工作精度的影响等领域研究还没有形成体系。
　　本文根据小粒种子精确播种的要求，结合现有的播种方式存在的播种精度低等问题，在国内外相关研究的基础上，通过理论分析，设计一种适用于精密播种的种子带编织机，以期能为开发符合国内种子带播种技术的相关装备，提高中国在种子带精密播种领域的研究水平提供理论基础。
　　通过试验的方法对相同材质的纸带和棉线缠绕成的种子带的抗拉力与单位长度种子带上捻劲的个数的关系进行了研究，试验得出纸带和棉线的抗拉力分别为3.63N、9.16N；得到了种子带上捻劲个数的最佳取值为每米55-60个，捻劲个数的取值在此区间内时，抗拉强度较大。
　　为得到种子带编织机工作过程中种子抛出速度、角度和与纸带间的间距的理论关系。对关键部件，排种器进行建模和力学分析，对不同阶段种子的受力情况和影响因素进行了理论推导。明确了种子在被吸附瞬间的受力情况和被吸出的条件；通过数学推理，计算出了能够使得种子被顺利携带并抛出的所需的气吸力的函数表达式；对种子掉落在纸带上的瞬间，种子的速度方向与纸带前进的方向的夹角φ随种子抛种角γ的变化关系进行了描述。
　　通过单因素试验和正交试验对多指标响应面综合试验分析，得到到三个因素的适宜取值范围分别为：排种器转速6r/min—8r/min、纸带前进速度0.11m/s—0.13m/s、工作负压-1500Pa—-3000Pa。

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1 绪 论

1.1 研究的目的和意义

1.2国内外种子带播种技术的研究现状

1.3 研究目标与内容

1.4 拟解决的关键问题

1.5 研究方法及技术路线

1.6 本章小结

2 种子和纸带的物理特性研究

2.1小粒种子的物理特性研究

2.2纸带和棉线的抗拉力及影响因素研究

2.3 本章小结

3种子带编织机整机及关键部件的设计

3.1种子带编织机的设计原则

3.2种子带播种机的整体结构工作原理及相关参数确定

3.3种子带播种机排种器的设计

3.4本章小结

4种子带播种机排种过程建模及力学分析

4.1吸种过程分析

4.2携种过程分析

4.3 抛种过程分析

4.4 种子株距的确定

4.5 本章小结

5排种器气流场研究及工作过程运动仿真

5.1排种器气流场研究

5.2基于ADAMS的种子运动过程仿真

5.3本章小结

6种子带编织机作业效果的试验

6.1试验材料及试验设备

6.2试验内容及试验目的

6.3试验评价指标

6.4单因素的分析与试验设计

6.5正交回归试验的设计与分析

6.6 本章小结

7结论与建议

7.1结论

7.2建议

参考文献

致谢

作者简介

攻读硕士期间研究成果