气吸式打瓜籽精量穴播器排种机理的研究

摘要

打瓜作为新疆地区的经济作物，其种植面积处于逐年增长的趋势，新疆大面积的打瓜种植使得精量播种技术得到广泛的推广应用，在打瓜全程机械化种植过程中，综合考虑打瓜的经济性、气候的选择性，不同地区所选的种植类型差异性较大，要求一种穴播器要适应多种类型打瓜种子的精量播种。针对气吸式打瓜精量穴播器工作过程中存在播种作业速度在一定程度上受到限制，效率较低，吸附精度较差、对风机提供的负压值要求较高、能耗高等缺陷，进行系统的理论和试验研究，在原有的结构基础上，对关键部件进行优化改进，结合工作原理探究影响其排种性能的主要因素，探究各个因素之间的内在联系及排种性能指标的变化规律，得到如下结论：
　　（1）对三种类型的打瓜种子进行物理特性的测量和分析，得到种子的三轴尺寸、种子千粒重、自然休止角、球形率等，为打瓜精量穴播器主要结构参数的设计提供理论支撑和依据；通过分析三轴尺寸的分布图，分析确定了其吸附种孔直径的取值范围及其他结构参数和工作参数。
　　（2）通过对气吸式打瓜精量穴播器进行分析研究，在此基础上进行改进设计，分析研究其工作过程，选择种盘的形式为七孔，通过计算确定打瓜大片种盘单孔直径7mm，中片为6 mm，小片为5 mm，通过对各个零件的结构和参数的综合分析，研究清种器、搅种器、负压、转速对工作效率和排种质量的影响。
　　（3）选取三种打瓜种子类型：内蒙大片、内蒙中片、内蒙小片为试验材料，对不同尺寸打瓜种子的排种适应性进行试验探究，采用正交试验方法，通过试验结果分析得到：大片种子的最优组合为：转速为40 r/min，负压为5.5 Kpa时，单粒率可达80.3％，双粒率18.4%，空穴率1.3%；中片种子的最优组合为：转速为35 r/min，负压为6 Kpa时，单粒率可达56.3%，多粒率41.3%，空穴率2.4%；小片种子的最佳组合为：转速为45 r/min，负压为5 Kpa时，单粒率可达56.3%，多粒率39.3%，空穴率4.4%。
　　（4）构建打瓜种子侧吸附、平吸附、立吸附三种受力模型，利用经验公式计算吸附过程中不同吸附姿态所需负压值；利用高速摄像设备观察种子吸附情况及运动轨迹，并分析种子中途滑落的原因，提取不同吸附特征，统计吸附结果，进行吸附精度试验研究，探究各个因素之间的相互影响关系，各因素水平对吸附效果的影响规律。

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第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3研究目标及研究内容

第二章 打瓜籽的物料特性测定与分析

2.1三轴尺寸的测量分析

2.2打瓜种子的千粒重

2.3打瓜种子的休止角

2.4打瓜种子的球形率

2.5本章小结

第三章 气吸式打瓜穴播器的改进设计

3.1总体结构及工作原理

3.2改进方案设计分析

3.3本章小结

第四章 不同尺寸打瓜籽排种性能的试验研究

4.1试验目的

4.2试验材料和设备

4.3试验方案设计

4.4试验结果分析

4.5试验结论

第五章 打瓜籽吸附过程的观察试验研究

5.1打瓜种子的吸附特征的提取

5.2种子不同吸附特征的动力学分析

5.3基于高速摄像的吸附效果试验研究

5.4试验结论

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢

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