舀勺式马铃薯播种机排种器的设计与试验研究

发布时间：2020-06-06 22:42

【摘要】：马铃薯播种质量的优劣直接影响马铃薯的产量和薯农的经济效益,本文针对目前马铃薯播种机作业效率低、重漏播率高和株距不均等瓶颈问题,结合我国马铃薯播种的农艺要求,研究设计了新型舀勺式马铃薯播种机排种器,该排种器主要由电机振动清种系统、排种带勺、张紧装置、排种器壳体、上下带轮、防种薯架空装置等部分组成;通过力学和运动学分析确定了基本的技术参数;运用制图软件Solid Works、Inte CAD对排种器进行了结构设计;分别在试验台上开展了两因素等重复试验和正交试验进行参数验证,试验结果良好。此排种器将为我国马铃薯播种机的研究设计提供技术支撑。主要在以下几方面进行了深入的研究。(1)首先测定了种薯的基本物理特性:包括形状、尺寸、密度、含水率、滑动摩擦角和摩擦系数、滚动稳定角、休止角等,为排种器的设计提供理论参数。(2)其次对排种过程进行了运动学分析:包括振动清种机理分析,推导种薯在投种阶段的位移方程,计算了种薯翻越主动带轮时不被抛出的临界速度,为排种器的设计提供了理论依据。(3)在前两项研究的基础上对排种器的参数进行设定并进行了结构设计。(4)设计搭建了室内试验台,方便控制试验条件。分别对不同的试验指标开展了两因素等重复试验和正交试验,验证了相关参数的正确性。由试验研究得到如下结论:(1)马铃薯种薯大多呈椭圆形;在含水率为78.63%(w.b.)时,种薯的容积密度为631.88kg/m3,粒子密度为1102.25kg/m3;种薯切面和种薯表皮与钢板间的摩擦系数为分别为0.78和0.64;种薯在钢板上的滚动稳定角为13.7°;休止角在30°~32°之间。(2)理论分析确定了主要技术参数,由此进行了结构设计。设计了电动式振动清种装置;主动轮直径确定为160mm,设计了张紧装置,并进行了弹簧的选型;确定排种导管与水平面的夹角为77°;确定了排种带和种勺结构;设计了防种薯架空装置;加工试制了样机。(3)两因素等重复试验结果表明,当排种频率为240次/min、下部种箱内种薯数量为100%时空勺率最低;当排种频率为240次/min、下部种箱内种薯数量为12.5%时,种薯的拖带高度最低,但是种薯拖带高度最高时对排种稳定性能没有影响。(4)正交试验结果表明,对排种器排种性能指标和种植精确性指标的影响的主次顺序为:主动轮转速、振动清种装置的振动强度、排种器倾角。最优工作状态为当排种间距为20cm时,主动轮转速为42r/min,振动强度为0.75,排种器倾角为0°。
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S223.2

【参考文献】