大豆双定种高速精量排种器设计与试验研究

摘要

针对传统机械式排种器在高速作业条件下充、清种效果差和排种均匀性低等问题，从引导充种、定量取种、主动隔离待排种子与待清种子、控制投种点的角度出发，设计了一种双定种高速精量排种器，通过理论分析、仿真和台架试验，确定了双定种高速精量排种器的结构参数，为高速精量排种器设计开发提供了技术支撑。主要研究内容和结论如下： （1）双定种高速精量排种器结构参数设计。本文针对现有机械式精量排种器存在的问题，结合精量播种农艺要求，设计了一种双定种高速精量排种器；分析了排种器的结构和工作原理，确定了取种器（第一、第二定种板长、定种角α、护种角β）、接种杯和挡种板等关键零部件的结构参数。 （2）双定种高速精量排种器工作过程仿真与试验研究。利用离散元仿真法进行单因素与均匀设计试验，通过多元非线性回归分析，确定影响充种、清种过程的主要因素，建立了影响因素与排种合格率之间的回归方程。仿真试验结果表明：护种角β与第二定种板长（L2）及其交互作用是影响排种合格率的主要因素。当第二定种板长（L2）为5.18mm、护种角β为61.90°时，排种器的合格率为99.59%；通过台架试验验证了仿真结果的可行性，试验与仿真结果相比，排种合格率误差为2.5%；当播种机前进速度为8km/h～11km/h时，排种合格率分别为96.16%、98.04%、97.09%、97.09%，方差分别为3.29%、1.85%、0.30%、0.29%。 （3）双定种高速精量排种器投种引导装置仿真与试验研究。应用离散元仿真进行正交试验研究，通过多元非线性回归分析，确定影响投种的主要因素；在此基础上，建立了主要影响因素与排种合格率、排种均匀性变异系数的回归方程。仿真试验结果表明：在机器前进速度为10km/h，双弧形投种点引导槽的预投种间距为10mm、预投种起始位置为40°时，排种合格率为100%、排种均匀性变异系数为16.61%。仿真与台架结果相比，误差分别为2.7%、0.12%；与不加双弧形投种点引导槽相比，排种合格率基本相同，排种均匀性变异系数降低2.55%。

目录

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第一章 绪论

1.1 目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究目标与内容

1.4 研究方法与技术路线

第二章 双定种高速精量排种器结构参数设计

2.1 排种器结构与工作原理

2.2 关键部件结构设计

2.3本章小结

第三章 双定种高速精量排种器工作过程仿真与试验研究

3.1 试验材料与方法

3.2 排种性能的仿真试验

3.3 试验结果与分析

3.4 台架验证试验

3.5本章小结

第四章 双定种高速精量排种器投种引导装置仿真与试验研究

4.1 双定种高速精量排种器投种结构与工作原理

4.2 关键部件结构设计

4.3 试验因素与评价指标

4.4 试验结果与分析

4.5 台架验证试验

4.6本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 创新点

5.3 展望

参考文献

致谢

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