油菜小麦兼用型气力式精量排种系统及其机理研究

发布时间：2021-01-01 07:52

　　小麦、油菜是中国重要的粮油作物,油菜种植面积相对稳定,2012年播种面积约为700万公顷,但机械化播种水平仅为14.51%；小麦种植面积呈逐年增高趋势,2012年达2427万公顷,机械化播种水平为86.52%,但多以机械化条播为主。油菜、冬小麦均为秋冬种作物,特别是长江流域油菜与小麦播种期相邻、种植工序相似。为提高播种机具的利用率,实现一机兼播油菜小麦两类作物,研制了一种新型油菜小麦兼用型气力式精量排种器。本文基于负压气流吸种、正压气流投种的工作原理,集成气力式精密排种技术,针对油菜小麦物料特性差异大,创新性提出一种排种盘内嵌入导种条式的油菜小麦兼用型气力式精量排种装置,并在此基础上,深入开展油菜与小麦兼用型气力式精量排种系统及其机理研究。主要研究内容包括：（1）系统开展了油菜、小麦的机械物理特性参数的测试与分析,得出种子基本外形尺寸、种子千粒质量、自然休止角、种子内摩擦系数等,为排种器主要结构参数的设计提供理论依据；利用负压吸种、正压投种的正负气压组合式原理,研制开发一种油菜、小麦兼用型气力式精量排种系统,分析确定了该兼用型排种器的结构参数和工作参数。（2）分析研究了油菜小麦兼用型排... 

【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：141 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 课题研究意义
    1.3 国内外排种器研究现状
        1.3.1 排种器分类及工作原理
        1.3.2 国外排种器研究现状
        1.3.3 国内排种器研究现状
        1.3.4 ANSYS与EDEM在排种器研究中的应用
    1.4 研究目的和研究内容
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 拟解决关键技术问题
        1.4.4 研究技术路线
第二章 油菜小麦兼用型气力式精量排种器设计
    2.1 引言
    2.2 油菜、小麦机械物理特性测试与分析
        2.2.1 试验材料
        2.2.2 试验仪器与设备
        2.2.3 试验方法与分析
        2.2.4 结果与分析
    2.3 油菜小麦兼用型精量排种器设计方案
    2.4 排种器结构组成及工作原理
    2.5 排种器主要参数分析
        2.5.1 排种器基本结构参数
        2.5.2 排种盘内嵌入导种条
        2.5.3 排种器工作参数
    2.6 本章小结
第三章 油麦兼用型气力式精量排种器排种机理解析
    3.1 引言
    3.2 充种机理解析
        3.2.1 充种区种子力学解析
        3.2.2 充种区种子充填角
    3.3 吸种机理解析
        3.3.1 吸种无滑动的力学解析
        3.3.2 吸种无滚动的力学解析
    3.4 携种机理解析
        3.4.1 携种无滑动的力学解析
        3.4.2 携种无滚动的力学解析
    3.5 投种机理解析
        3.5.1 正压投种力学解析
        3.5.2 自重投种力学解析
    3.6 本章小结
第四章 油菜小麦兼用型气力式精量排种器性能预试验
    4.1 引言
    4.2 试验材料及设备
        4.2.1 JPS-12型计算机视觉排种器试验台
        4.2.2 试验材料
    4.3 排种盘结构参数对排种性能指标的试验与分析
        4.3.1 排种盘型孔
        4.3.2 排种盘内嵌入导种条
    4.4 运行参数对排种性能指标影响的试验与分析
        4.4.1 排种器转速
        4.4.2 吸种负压
        4.4.3 投种正压
    4.5 种子机械损伤试验与分析
    4.6 本章小结
第五章 油菜小麦兼用型气力式精量排种器仿真研究
    5.1 引言
    5.2 EDEM对充种过程的仿真分析
        5.2.1 颗粒模型
        5.2.2 力学模型及参数的确定
        5.2.3 EDEM仿真
        5.2.4 仿真结果与分析
    5.3 ANSYS对排种器气室的仿真
        5.3.1 排种器负压区气室结构
        5.3.2 气室流场模型的建立及其前处理
        5.3.3 仿真结果与分析
    5.4 本章小结
第六章 基于高速摄像技术的排种过程解析与试验研究
    6.1 引言
    6.2 高速摄像技术简介
    6.3 排种盘结构优化
    6.4 排种器排种过程的高速摄像试验与分析
    6.5 充种性能解析
        6.5.1 充种区种子群形态
        6.5.2 充种角与充种弧长
    6.6 吸种性能解析
        6.6.1 转速与吸种性能
        6.6.2 进种口高度与吸种性能
    6.7 携种过程解析
        6.7.1 携种角
        6.7.2 携种弧长
    6.8 投种性能解析
        6.8.1 正压投种性能解析
        6.8.2 自重投种性能解析
    6.9 油菜小麦兼用型排种盘的排种器排种性能测试与分析
    6.10 田间试验
        6.10.1 田间播种试验
        6.10.2 田间预测产量
    6.11 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
致谢
附录1：注释说明
附录2：攻读博士学位期间发表的主要论文与专利


【参考文献】：
期刊论文
[1]油菜小麦兼用排种盘的排种器充种性能[J]. 丛锦玲,廖庆喜,曹秀英,廖宜涛,余佳佳,王磊.  农业工程学报. 2014(08)
[2]基于高速摄像的气力式油菜精量排种器投种轨迹分析[J]. 余佳佳,丁幼春,廖宜涛,丛锦玲,廖庆喜.  华中农业大学学报. 2014(03)
[3]油菜小麦兼用型气力式精量排种器[J]. 丛锦玲,余佳佳,曹秀英,廖宜涛,廖庆喜.  农业机械学报. 2014(01)
[4]油菜精量联合直播机气力排种系统性能和参数建模[J]. 廖庆喜,杨松,廖宜涛,丛锦玲,王磊.  农业工程学报. 2013(17)
[5]水稻气力式排种器导向型搅种装置的设计与试验[J]. 张国忠,臧英,罗锡文,王在满,曾山,周志艳.  农业工程学报. 2013(12)
[6]振流式精密播种装置种层厚度检测及控制系统研制[J]. 谭祖庭,马旭,齐龙,谢俊锋.  农业工程学报. 2012(21)
[7]2BFQ-6型油菜精量联合直播机气力式排种系统试验研究[J]. 杨松,廖宜涛,廖庆喜.  农业工程学报. 2012(17)
[8]气吹式精密排种器工作压力试验研究[J]. 刘佳,崔涛,张东兴,黄邵路,史嵩.  农业工程学报. 2011(12)
[9]内充式排种器工作过程和性能的离散元法仿真分析[J]. 李政权,于建群,张尉林,付宏.  农业工程学报. 2011(11)
[10]基于EDEM的振动种盘中水稻种群运动规律研究[J]. 陈进,周韩,赵湛,李耀明,龚智强.  农业机械学报. 2011(10)

硕士论文
[1]气力式油菜精量排种器工作机理与试验研究[D]. 李旭.华中农业大学 2012
[2]正负气压组合式油菜籽精量直播排种器的研究[D]. 吴福通.华中农业大学 2007



本文编号：2951216