强制夹持式玉米精量排种器研制

摘要

玉米是我国的三大粮食作物之一，又是“饲料之王”和重要的工业原料，其用途广，产业链长，既关系到经济发展，又关系到国家粮食安全。大力发展玉米种植播种机械，不仅可以减轻农民的劳动量，有效争抢农时，而且可以确保农艺措施到位，提高玉米产量，实现玉米生产节本增效，同时对保证粮食安全、促进农业稳定发展和农民持续增收具有十分重要的意义。实现玉米机械化精量播种必须由性能优良的精量播种机来完成，而玉米精量播种机的核心是精量排种器。目前，新疆主要作物大力推广膜上精量点播技术，玉米精量排种器的研发对精量点播技术的推广与应用起到决定性作用。
　　本文以玉米精量播种农艺要求为规范，结合新疆玉米种植模式和玉米种子物料学特性，采用理论分析、计算机仿真、台架试验及田间试验相结合的方法，对强制夹持式玉米精量排种器及其关键部件开展设计与研究，为新型玉米精量播种机的研发提供科学的依据和方法，为此本文主要进行了以下几个方面的工作：
　　1.玉米的物料特性进行分析。确定其物料特性（几何尺寸）对取种器设计的重要影响，为强制夹持式玉米精量排种器的参数设计提供理论依据。
　　2.强制夹持式玉米精量排种器理论分析。分析了排种器动夹嘴取种、清种、投种过程，确定了取种器的最佳尺寸参数及作业速度。其中作业速度为3～4km/h，同时确定了鸭嘴的垂直入土的最佳深度为35mm。
　　3.强制夹持式玉米精量排种器三维设计。运用SolidWorks软件进行三维建模、三维装配、干涉检查，为物理样机的制造节省了时间；运用ADAMS软件对强制夹持式玉米精量排种器进行运动仿真分析，研究了玉米种子在排种器中的运动过程，验证了理论分析结果的正确性。
　　4.多因子试验。应用Design-Expert6.0.1软件拟合出了影响排种器性能的因子与性能指标之间的回归方程，通过二次旋转正交组合设计试验方法，探讨了取种开度、夹持力F、工作速度对单粒率、多粒率和空穴率的影响规律，同时分析了影响单粒率、多粒率和空穴率的主次因子。
　　5.结构参数优化。采用多目标优化的方法，运用主目标函数法，确定排种器性能最佳时结构、工作参数组合方案即取种开度为o35，夹持力为N35.0，工作速度为.370hkm/。
　　6.田间试验。通过田间试验，验证最佳参数组合方案的试验效果接近理论值优化结果，强制夹持式玉米精量排种器能满足玉米精量播种农艺实际要求。

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第一章 绪论

1.1研究的背景和意义

1.2国内外研究现状

1.3研究中存在的问题

1.4本文研究的主要内容

1.5技术路线

1.6小结

第二章 玉米物料特性研究及精量播种农艺

2.1玉米物料特性研究

2.2玉米精量播种要求

2.3小结

第三章 强制夹持式精量玉米排种器理论分析

3.1强制夹持式精量玉米排种器结构及工作原理

3.2取种器参数设计

3.3强制夹持式玉米精量排种器理论分析,

3.4小结

第四章 强制夹持式精量玉米排种器三维设计及仿真

4.1 Solid Works软件简介

4.2强制夹持式精量玉米排种器关键部件建模

4.3强制夹持式精量玉米排种器干涉检查

4.4基于ADAMS的强制夹持式精量玉米排种器仿真分析

4.5小结

第五章 强制夹持式玉米精量排种器台架试验研究

5.1试验材料与操作方法

5.2试验结果

5.3试验结果分析

5.4响应变量的优化

5.5小结

第六章 强制夹持式玉米精量排种器田间试验研究

6.1田间试验

6.2田间试验内容及准备工作

6.3田间试验结论

6.4小结

第七章 总结与展望

7.1研究结论

7.2展望

参考文献

致谢

作 者 简 介

石河子大学硕士研究生学位论文