气力式油菜精量排种器结构解析与排种过程仿真研究
发布时间：2021-05-18 22:57
油菜是我国重要的油料作物之一,因其籽粒半径小,表皮易于破损,限制了油菜籽的机械化播种发展；长江中下游地区作为我国油菜的主产区,但其机械化播种水平均不高。随着我国人们生活水平的提高,每年的油菜产量已经不能满足人们对植物油的需求,因此,提高油菜的机械化播种水平成为当前急需解决的难题。油菜直播机的核心部件是排种器,故油菜精量排种器的排种性能直接决定了油菜直播机的工作性能。本文是在气力式油菜精量排种器的研究基础上,开展了影响排种器性能的运行参数试验研究,探寻了各参数之间的变化规律；并利用EDEM和ANSYS软件对排种器的排种过程开展了仿真分析,并借助高速摄像技术和图像目标追踪技术捕获了油菜籽在排种器投种过程中的运动变化规律；开展了气力式油菜精量排种器的气室结构的仿真分析和试验研究,明确了排种器的负压出气孔、正压进气孔和气室容积等结构参数对排种性能的影响,为进一步优化排种器的结构提供参考。主要研究内容包括：（1）根据气力式油菜精量排种器稳定工作的负压-1000～-4500Pa、正压50～250Pa和排种轴转速10-45r/min范围,分别以排种器的合格指数、漏播指数和重播指数为因变量,开展全因素...
【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】：133 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 排种器研究现状
1.3.1 国外气力式排种器研究现状
1.3.2 国内气力式排种器研究现状
1.3.3 国内油菜排种器研究现状
1.4 本课题研究目的和研究内容
1.4.1 本课题研究目的
1.4.2 本课题研究内容
第二章 气力式油菜精量排种器预试验
2.1 气力式油菜排种器结构与工作原理
2.2 试验装置与材料
2.3 排种器工作参数正交试验
2.3.1 试验方法
2.3.2 试验结果与分析
2.4 排种器工作参数全因子试验
2.4.1 试验方法
2.4.2 试验结果与分析
2.4.3 排种器性能参数模型
2.4.4 正负气压比例关系分析
2.5 本章小结
第三章 气力式油菜精量排种器排种过程仿真与试验
3.1 排种器排种过程分析
3.2 排种器充种过程仿真分析
3.2.1 EDEM软件简介
3.2.2 油菜颗粒模型的参数
3.2.3 模型设置与前处理
3.2.4 仿真结果与讨论
3.3 排种器吸种过程仿真分析
3.3.1 ANSYS的研究现状
3.3.2 排种器吸种过程分析
3.3.3 排种器吸种过程动力学分析
3.3.4 构建排种器吸种过程的仿真模型
3.3.5 仿真结果与讨论
3.4 排种器投种过程分析与试验
3.4.1 基于高速摄像技术的排种器研究现状
3.4.2 排种器投种过程动力学分析
3.4.3 建立正压区投种过程仿真模型
3.4.4 仿真结果与讨论
3.4.5 高速摄像试验装置与方法
3.4.6 高速摄像试验结果与讨论
3.4.7 油菜籽投种轨迹分析
3.4.8 油菜籽投种速度和加速度分析
3.4.9 不同转速下油菜籽的运动分析
3.4.10 本节小结
3.5 基于高速摄像系统的试验验证
3.5.1 试验装置与方法
3.5.2 试验结果与分析
3.6 本章小结
第四章 气力式油菜精量排种器气室结构解析与仿真
4.1 排种器负压区气室结构
4.1.1 建立气室流场模型及其前处理
4.1.2 试验结果与分析
4.2 排种器负压出气孔位置仿真分析
4.2.1 试验方法
4.2.2 仿真结果与分析
4.3 排种器负压区气室容积仿真分析
4.3.1 试验方法
4.3.2 仿真结果与分析
4.4 排种盘型孔数量的仿真分析
4.4.1 试验方法
4.4.2 仿真结果与分析
4.5 正压进气孔结构仿真分析
4.5.1 试验方法
4.5.2 仿真结果与分析
4.6 正压气室容积仿真分析
4.6.1 试验方法
4.6.2 仿真结果与分析
4.7 本章小结
第五章 气力式油菜精量排种器结构改进与试验
5.1 排种器气室结构试验
5.2 排种器负压出气孔内径试验
5.2.1 试验设计
5.2.2 试验结果与讨论
5.3 排种器正压进气孔试验
5.3.1 试验设计
5.3.2 试验结果与讨论
5.4 排种器气室容积改进试验
5.4.1 试验设计
5.4.2 试验结果与讨论
5.5 排种器负压出气孔位置试验
5.5.1 试验方法
5.5.2 试验结果与分析
5.6 排种器气室结构参数正交试验
5.6.1 试验方法
5.6.2 试验结果与分析
5.7 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
附录1：攻读博士学位期间发表的主要论文与专利
本文编号：3194631
【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】：133 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 排种器研究现状
1.3.1 国外气力式排种器研究现状
1.3.2 国内气力式排种器研究现状
1.3.3 国内油菜排种器研究现状
1.4 本课题研究目的和研究内容
1.4.1 本课题研究目的
1.4.2 本课题研究内容
第二章 气力式油菜精量排种器预试验
2.1 气力式油菜排种器结构与工作原理
2.2 试验装置与材料
2.3 排种器工作参数正交试验
2.3.1 试验方法
2.3.2 试验结果与分析
2.4 排种器工作参数全因子试验
2.4.1 试验方法
2.4.2 试验结果与分析
2.4.3 排种器性能参数模型
2.4.4 正负气压比例关系分析
2.5 本章小结
第三章 气力式油菜精量排种器排种过程仿真与试验
3.1 排种器排种过程分析
3.2 排种器充种过程仿真分析
3.2.1 EDEM软件简介
3.2.2 油菜颗粒模型的参数
3.2.3 模型设置与前处理
3.2.4 仿真结果与讨论
3.3 排种器吸种过程仿真分析
3.3.1 ANSYS的研究现状
3.3.2 排种器吸种过程分析
3.3.3 排种器吸种过程动力学分析
3.3.4 构建排种器吸种过程的仿真模型
3.3.5 仿真结果与讨论
3.4 排种器投种过程分析与试验
3.4.1 基于高速摄像技术的排种器研究现状
3.4.2 排种器投种过程动力学分析
3.4.3 建立正压区投种过程仿真模型
3.4.4 仿真结果与讨论
3.4.5 高速摄像试验装置与方法
3.4.6 高速摄像试验结果与讨论
3.4.7 油菜籽投种轨迹分析
3.4.8 油菜籽投种速度和加速度分析
3.4.9 不同转速下油菜籽的运动分析
3.4.10 本节小结
3.5 基于高速摄像系统的试验验证
3.5.1 试验装置与方法
3.5.2 试验结果与分析
3.6 本章小结
第四章 气力式油菜精量排种器气室结构解析与仿真
4.1 排种器负压区气室结构
4.1.1 建立气室流场模型及其前处理
4.1.2 试验结果与分析
4.2 排种器负压出气孔位置仿真分析
4.2.1 试验方法
4.2.2 仿真结果与分析
4.3 排种器负压区气室容积仿真分析
4.3.1 试验方法
4.3.2 仿真结果与分析
4.4 排种盘型孔数量的仿真分析
4.4.1 试验方法
4.4.2 仿真结果与分析
4.5 正压进气孔结构仿真分析
4.5.1 试验方法
4.5.2 仿真结果与分析
4.6 正压气室容积仿真分析
4.6.1 试验方法
4.6.2 仿真结果与分析
4.7 本章小结
第五章 气力式油菜精量排种器结构改进与试验
5.1 排种器气室结构试验
5.2 排种器负压出气孔内径试验
5.2.1 试验设计
5.2.2 试验结果与讨论
5.3 排种器正压进气孔试验
5.3.1 试验设计
5.3.2 试验结果与讨论
5.4 排种器气室容积改进试验
5.4.1 试验设计
5.4.2 试验结果与讨论
5.5 排种器负压出气孔位置试验
5.5.1 试验方法
5.5.2 试验结果与分析
5.6 排种器气室结构参数正交试验
5.6.1 试验方法
5.6.2 试验结果与分析
5.7 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
附录1：攻读博士学位期间发表的主要论文与专利
本文编号：3194631
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