多自由度振动种盘内种群分布状态及运动规律研究

发布时间：2021-06-27 22:16

　　排种器是影响播种机播种精度、均匀性和种子出苗率的核心部件,气吸式排种器具有对种子形状大小要求不严、易实现单粒点播、伤种率低、通用性好等优点,成为国内外精密播种技术发展的主要方向之一。气吸盘式排种器主要由吸盘和振动种盘组成,种群在振动种盘内的运动是影响排种器吸种精度的重要因素,为了解决种群均匀离散的难题,本文设计了一种新型多自由度振动种盘,进行了机构的运动学分析和优化设计,结合EDEM技术开展了种群在多自由度振动种盘内的运动规律和分布状态实时监测技术研究,主要工作包括以下几个方面:1、3自由度振动种盘机构设计。采用单一往复垂直振动的种盘激励种群,容易出现种群分布不均匀现象,为了改善种群在排种过程中的分布均匀性,设计了一种通过四组步进电机并联驱动实现垂直振动和两自由度水平转动的3自由度振动种盘,并通过Adams仿真进行振动种盘机构运动学验证。2、振动状态下种群质量监测方法。将振动种盘划分出一个60×60mm的监测区域,在监测区域安装监测板并在监测板底部安装悬臂梁压力传感器;采用悬臂梁式压力传感器测量种群对监测板的冲击力信号,通过分析传感器输出的冲击力信号特点,设计了2种输出信号处理电路,并... 

【文章来源】：江苏大学江苏省

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外精密排种器研究现状
        1.2.1 排种器类型及工作原理
        1.2.2 国外精密排种器研究现状
        1.2.3 国内精密排种器研究现状
    1.3 农业物料振动流化运动规律研究
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 主要研究内容
第2章 多自由度振动种盘机构设计
    2.1 多自由度振动种盘机构理论分析及工作原理
        2.1.1 多自由度振动种盘机构及工作原理
        2.1.2 振动种盘自由度计算
        2.1.3 步进电机并联驱动控制
    2.2 基于ADAMS的多自由度振动种盘机构运动学仿真分析
        2.2.1 仿真模型的建立
        2.2.2 多自由度振动种盘运动学仿真
    2.3 本章小结
第3章 振动状态下种群质量监测方法
    3.1 基于EDEM的种群冲击力仿真分析
        3.1.1 EDEM接触模型
        3.1.2 水稻籽粒模型及材料属性
        3.1.3 种群冲击力力学特性分析
    3.2 传感器输出信号分析
    3.3 差动处理电路设计
        3.3.1 冲击力信号分析
        3.3.2 信号处理电路设计
        3.3.3 差动电路标定试验结果与分析
    3.4 均值处理电路设计
        3.4.1 冲击力信号分析
        3.4.2 信号处理电路设计
        3.4.3 均值处理电路标定试验结果与分析
    3.5 两种处理电路对比分析
    3.6 本章小结
第4章 种群振动流动及离散运动规律研究
    4.1 种群振动流动运动分析
        4.1.1 种群流动运动仿真试验方案
        4.1.2 种群流动运动仿真结果分析
    4.2 种群振动流动运动台架试验
        4.2.1 种群流动运动台架试验方法
        4.2.2 种群质心计算方法
        4.2.3 台架试验结果分析
    4.3 种群振动离散运动仿真分析
        4.3.1 种群离散运动仿真试验方法
        4.3.2 种盘振动参数和种群层厚对种群质心波动的影响
        4.3.3 种盘振动参数和种群层厚对种群膨胀系数的影响
    4.4 本章小结
第5章 种群分布状态研究
    5.1 振动种盘内种群分布状态仿真分析
        5.1.1 种群分布状态仿真试验方法
        5.1.2 种群分布状态仿真结果分析
    5.2 种群分布状态台架试验
        5.2.1 种群分布状态台架试验方法
        5.2.2 种群分布状态台架试验结果分析
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
科研成果及参加研究课题


【参考文献】：
期刊论文
[1]中草药三七气吸滚筒式精密排种器的设计与试验[J]. 高筱钧,周金华,赖庆辉.  农业工程学报. 2016(02)
[2]棉籽颗粒在三自由度混联振动筛面上的运动规律[J]. 王成军,刘琼,马履中,李龙.  农业工程学报. 2015(06)
[3]气吸板式超级稻精密排种器设计与试验[J]. 侯冲,胡建平,郭坤,赵湛.  农业工程学报. 2015(S1)
[4]气吸振动盘式精密播种机吸种高度控制与加种装置[J]. 陈进,李建华,李耀明,龚智强.  农业机械学报. 2013(S1)
[5]国内气力式精密播种器的研究综述[J]. 梅婷,李仲恺,王小龙,刘科,谢方平.  农业装备与车辆工程. 2013(04)
[6]玉米精密排种器工作过程的离散元仿真分析[J]. 纪玉杰,薛宏达,李成华.  计算机仿真. 2013(03)
[7]农业工程领域颗粒运动研究综述[J]. 马征,李耀明,徐立章.  农业机械学报. 2013(02)
[8]水稻籽粒流对承载板冲击过程离散元分析[J]. 邱白晶,姜国微,杨宁,管贤平,解金键,李耀明.  农业工程学报. 2012(03)
[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)

博士论文
[1]气吸振动盘式精密排种装置理论与试验研究[D]. 龚智强.江苏大学 2013



本文编号：3253708