气吸式胡萝卜播种机的设计与试验

摘要

中国是个农业大国，国家在发展工业的同时需要对种植业高度重视，其中蔬菜种植业正迅速发展，已经成为农村产业的重要支柱。我国的农业机械化程度从种植到收获各方面已经达到相对成熟的水平，但用于蔬菜作物的精密播种的机械化并不完善。胡萝卜种子具有独特的外形及质量等，传统的机械式播种机播种胡萝卜时难以控制播种深度、间距，并存在重播及漏播等问题。为解决这些问题，对气吸式胡萝卜播种机进行研究与试验，使精密播种得以实现。　　针对播种不精密的问题，本文对播种机的各个零部件进行设计与选择，了解各部分的结构及性能，在此基础上设计了气吸式胡萝卜播种机。该装置主要由底盘部分、排种装置、动力装置、风机、变速箱以及传动装置等几部分组成，结构紧凑、简洁、灵活。通过ADAMS对装置进行仿真，利用ANASYS对气室流场进行分析，综合了理论分析和试验。具体工作为：利用ADAMS软件对气吸式胡萝卜播种机核心部件排种器进行运动学和动力学仿真，仿真结果显示出了种子在排种器内部运动及下落过程，同时对整机的运动进行分析，分析了装置的受力情况。利用Fluent软件对排种器内气室流场进行模拟分析，分析了影响流场的主要因素，模拟了气室内流体的压力和速度，通过压力分布云图、速度分布云图及流量矢量图的对比，对比分析了不同孔径、孔数、真空度、气室深度对气室流场的影响。搭建了胡萝卜播种机试验台，在试验台上试验验证了试验台设计的合理性以及不同试验因素对播种有一定的影响。

目录

声明

变量注释表

1 绪论

1.1.1 小粒蔬菜种植面积及产量调查

1.1.2 精密播种机的机械化水平调查

1.2 选题依据

1.3 国内外精密播种机及播种技术的研究现状

1.3.1 国内外气吸式精密播种机的研究现状

1.3.2 国内外气吸式精密播种技术的研究现状

1.4 研究目的和意义

1.5 研究内容和技术路线

1.6 本章小结

2 气吸式播种机结构设计及装配

2.1 播种机的总体方案

2.2 工作原理

2.3 重要技术指标及参数

2.3.1 各级转速及其传动比

2.3.2 各轴的功率分配情况

2.4.1 底盘的设计

2.4.2 转向装置设计及电机的选择

2.4.3 排种器的设计

2.4.4 风机的选择

2.5.1 solidworks软件的介绍

2.5.2 零部件模型的建立

2.5.3 各部分的装配

2.6 本章小结

3 气吸式播种机仿真分析

3.1.1 虚拟样机技术

3.1.2 ADAMS简介

3.2.1 三维模型的导入

3.2.2 设置工作环境

3.2.3 创建约束幅

3.2.4 施加载荷与驱动

3.3.1 种子的轨迹

3.3.2 种子在虚拟样机下的仿真结果曲线

3.3.3 排种盘受力情况分析

3.3.4 播种机整机受力情况分析

3.4 本章小结

4 气吸式播种机流体分析

4.1.1 理论基础

4.1.2 Fluent软件简介

4.1.3 Fluent软件分析排种器内部流场

4.2.1 建模及模型简化

4.2.2 流体分析的前处理

4.2.3 网格划分

4.2.4 计算边界条件

4.3 不同参数下气室流场的变化

4.3.1 不同真空度时流场的变化

4.3.2 不同孔径时流场的变化

4.3.3 不同孔数时流场的变化

4.3.4 不同深度时流场的变化

4.4 本章小结

5 试验台的制作与试验

5.1 试验目的

5.2 试验材料

5.3 试验装置

5.4 工作流程及整机配置

5.5.1 底盘的制作

5.5.2 前后地轮装配及传动轴的安装

5.5.3 风机及风压表结构

5.5.4 排种器结构及安装

5.5.5 刹车结构与安装

5.6.1 行距的选择

5.6.2 排种器高度的调整

5.6.3 落种位置的调整

5.7 胡萝卜播种机的试验

5.7.1 试验因素

5.7.2 试验指标

5.7.3 试验过程

5.7.4 影响播种机播种的因素试验与分析

5.7.5 排种效果

5.7.6 试验结论

5.8 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

附录

作者简介

致谢

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