油菜成条飞播装置设计与试验研究
发布时间：2022-10-29 12:43
油菜是我国分布区域最广、播种面积最大的油料作物,具有较高的经济价值和实用价值。目前我国油菜的种植方式以人工撒播或移栽为主,机械化播种水平不高。为提高我国油菜生产全程机械化水平,基于极飞P20型植保无人机平台,本文设计了一种基于电驱离心条播式排种器的油菜飞播装置,为解决常见地面播种机器难以进入或进入经济效益不高场景下的油菜播种问题,提供一种新的技术装备。论文围绕油菜飞播排种系统的设计、试制、试验和种子落地成条效果优化,按照“理论分析—方案拟定—结构设计—模拟仿真—试制试验—评估优化”的基本技术路线,设计了油菜飞播专用离心集排式排种器和导种投种装置。完成的主要内容如下:（1）基于油菜条播农艺技术要求和无人机产生的旋翼气流影响,确定了无人机飞播装置的总体结构设计方案,阐述了飞播装置的结构组成和工作原理,确定了离心集排式油菜精量排种系统和导种装置等关键部件的结构参数。（2）开展了离心集排式油菜精量排种系统结构设计和参数分析确定。基于传统的离心式集排器进行改进设计,提出了一种上凸式排种盘,以油菜籽为质心,在排种盘表面建立二维直角坐标系,分析了油菜籽在排种盘表面的运动规律,得出了影响排种盘工作性能...
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景与意义
1.2 国内外排种器研究现状
1.2.1 国内排种器研究现状
1.2.2 国外排种器研究现状
1.3 国内外飞播装置研究现状
1.3.1 国内飞播装置研究现状
1.3.2 国外飞播装置研究现状
1.4 国内外农业无人机技术发展现状分析
1.5 研究目标与研究内容
1.5.1 研究目标
1.5.2 研究内容
1.6 技术路线
第二章 无人机飞播装置总体设计
2.1 油菜条播农艺技术要求
2.2 总体结构设计
2.3 工作原理
2.4 技术参数
2.5 关键部件结构组成与功能
2.5.1 离心式排种器
2.5.2 导种装置
2.5.3 控制系统
2.6 本章小结
第三章 离心式排种系统设计
3.1 排种系统总体结构
3.2 排种盘设计及参数分析
3.2.1 油菜籽在排种盘表面的受力分析
3.2.2 排种盘结构设计
3.3 排种器外壳设计
3.4 种箱设计
3.5 排种口设计
3.5.1 型孔直径参数的设计
3.5.2 油菜籽轨迹分析
3.6 底座设计
3.7 驱动装置设计
3.8 本章小结
第四章 无人机气流仿真
4.1 无人机平台
4.2 无人机旋翼气流仿真
4.2.1 无人机桨片逆向建模
4.2.2 仿真模型
4.2.3 网格划分
4.2.4 基于Fluent的无人机旋翼气流仿真
4.3 本章小结
第五章 导种装置设计
5.1 导种装置整体结构及工作原理
5.2 罩壳与梯形接头设计
5.3 导种管设计
5.4 牵引机构设计
5.5 尾部投种管设计
5.5.1 尾部投种管结构设计
5.5.2 投种性能EDEM仿真验证
5.6 本章小结
第六章 飞播装置试验研究
6.1 排种系统性能台架试验
6.1.1 试验材料及仪器设备
6.1.2 评价指标
6.1.3 试验条件及方法
6.1.4 试验结果分析
6.1.5 总排量匹配性分析
6.1.6 排种均匀性分析
6.1.7 影响成条效果的因素分析
6.2 样机场地测试试验
6.2.1 种子固定方法及试验条件
6.2.2 评价指标
6.2.3 试验结果
6.3 田间试验
6.3.1 出苗均匀性分析
6.3.2 收获期油菜产量对比分析
6.4 误差分析及解决办法
6.5 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
附录1:攻读硕士学位期间科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]并联气吸式排种器的研究与试验[J]. 岳志刚,吴伟成. 农业技术与装备. 2020(01)
[2]稻麦兼用螺旋槽式排种器的设计与试验[J]. 何丽楠,赵明明,赵天才,郝向泽,张绪争,何瑞银. 湖南农业大学学报(自然科学版). 2019(06)
[3]极飞科技智能撒播系统的应用与分析[J]. 白耀博,程义. 种子科技. 2019(17)
[4]气送式高速玉米精量排种器设计与试验[J]. 高筱钧,徐杨,张东兴,杨丽,鲁兵,苏媛,夏国艺,崔涛. 农业工程学报. 2019(23)
[5]气吸滚筒式棉花精密排种器的设计与试验[J]. 康施为,倪向东,齐庆征,李树峰,徐国杰. 农机化研究. 2020(06)
[6]弹性气吸嘴式玉米滚轮排种器排种性能参数优化与试验[J]. 石林榕,孙步功,赵武云,杨小平,辛尚龙,王久鑫. 农业机械学报. 2019(10)
[7]农业无人机巨头转战播撒领域[J]. 刘德,知谷APP. 农业机械. 2019(07)
[8]基于线阵CCD的油菜条播排种器播量在线监测装置的设计及试验[J]. 陈益千,向阳,吴明亮,熊瑛,林洁雯,李亚军. 湖南农业大学学报(自然科学版). 2019(03)
[9]变粒径双圆盘气吸式精量排种器优化设计与试验[J]. 张开兴,李金凤,宋正河,刘贤喜,刘磊. 农业机械学报. 2019(06)
[10]无人机撒播技术在农业中的应用综述[J]. 高志政,彭孝东,林耿纯,张泉勇,吕石磊,欧阳帆. 江苏农业科学. 2019(06)
博士论文
[1]油菜气力滚筒式精量集排器排种技术研究与仿真分析[D]. 李明.华中农业大学 2015
[2]气力式油菜精量排种器结构解析与排种过程仿真研究[D]. 余佳佳.华中农业大学 2013
硕士论文
[1]基于逆向工程的无人机螺旋桨叶片模型重构技术研究[D]. 张锦.中北大学 2016
[2]联合气力式油菜籽精量排种器的研究[D]. 郭超永.华中农业大学 2009
本文编号：3697708
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景与意义
1.2 国内外排种器研究现状
1.2.1 国内排种器研究现状
1.2.2 国外排种器研究现状
1.3 国内外飞播装置研究现状
1.3.1 国内飞播装置研究现状
1.3.2 国外飞播装置研究现状
1.4 国内外农业无人机技术发展现状分析
1.5 研究目标与研究内容
1.5.1 研究目标
1.5.2 研究内容
1.6 技术路线
第二章 无人机飞播装置总体设计
2.1 油菜条播农艺技术要求
2.2 总体结构设计
2.3 工作原理
2.4 技术参数
2.5 关键部件结构组成与功能
2.5.1 离心式排种器
2.5.2 导种装置
2.5.3 控制系统
2.6 本章小结
第三章 离心式排种系统设计
3.1 排种系统总体结构
3.2 排种盘设计及参数分析
3.2.1 油菜籽在排种盘表面的受力分析
3.2.2 排种盘结构设计
3.3 排种器外壳设计
3.4 种箱设计
3.5 排种口设计
3.5.1 型孔直径参数的设计
3.5.2 油菜籽轨迹分析
3.6 底座设计
3.7 驱动装置设计
3.8 本章小结
第四章 无人机气流仿真
4.1 无人机平台
4.2 无人机旋翼气流仿真
4.2.1 无人机桨片逆向建模
4.2.2 仿真模型
4.2.3 网格划分
4.2.4 基于Fluent的无人机旋翼气流仿真
4.3 本章小结
第五章 导种装置设计
5.1 导种装置整体结构及工作原理
5.2 罩壳与梯形接头设计
5.3 导种管设计
5.4 牵引机构设计
5.5 尾部投种管设计
5.5.1 尾部投种管结构设计
5.5.2 投种性能EDEM仿真验证
5.6 本章小结
第六章 飞播装置试验研究
6.1 排种系统性能台架试验
6.1.1 试验材料及仪器设备
6.1.2 评价指标
6.1.3 试验条件及方法
6.1.4 试验结果分析
6.1.5 总排量匹配性分析
6.1.6 排种均匀性分析
6.1.7 影响成条效果的因素分析
6.2 样机场地测试试验
6.2.1 种子固定方法及试验条件
6.2.2 评价指标
6.2.3 试验结果
6.3 田间试验
6.3.1 出苗均匀性分析
6.3.2 收获期油菜产量对比分析
6.4 误差分析及解决办法
6.5 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
附录1:攻读硕士学位期间科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]并联气吸式排种器的研究与试验[J]. 岳志刚,吴伟成. 农业技术与装备. 2020(01)
[2]稻麦兼用螺旋槽式排种器的设计与试验[J]. 何丽楠,赵明明,赵天才,郝向泽,张绪争,何瑞银. 湖南农业大学学报(自然科学版). 2019(06)
[3]极飞科技智能撒播系统的应用与分析[J]. 白耀博,程义. 种子科技. 2019(17)
[4]气送式高速玉米精量排种器设计与试验[J]. 高筱钧,徐杨,张东兴,杨丽,鲁兵,苏媛,夏国艺,崔涛. 农业工程学报. 2019(23)
[5]气吸滚筒式棉花精密排种器的设计与试验[J]. 康施为,倪向东,齐庆征,李树峰,徐国杰. 农机化研究. 2020(06)
[6]弹性气吸嘴式玉米滚轮排种器排种性能参数优化与试验[J]. 石林榕,孙步功,赵武云,杨小平,辛尚龙,王久鑫. 农业机械学报. 2019(10)
[7]农业无人机巨头转战播撒领域[J]. 刘德,知谷APP. 农业机械. 2019(07)
[8]基于线阵CCD的油菜条播排种器播量在线监测装置的设计及试验[J]. 陈益千,向阳,吴明亮,熊瑛,林洁雯,李亚军. 湖南农业大学学报(自然科学版). 2019(03)
[9]变粒径双圆盘气吸式精量排种器优化设计与试验[J]. 张开兴,李金凤,宋正河,刘贤喜,刘磊. 农业机械学报. 2019(06)
[10]无人机撒播技术在农业中的应用综述[J]. 高志政,彭孝东,林耿纯,张泉勇,吕石磊,欧阳帆. 江苏农业科学. 2019(06)
博士论文
[1]油菜气力滚筒式精量集排器排种技术研究与仿真分析[D]. 李明.华中农业大学 2015
[2]气力式油菜精量排种器结构解析与排种过程仿真研究[D]. 余佳佳.华中农业大学 2013
硕士论文
[1]基于逆向工程的无人机螺旋桨叶片模型重构技术研究[D]. 张锦.中北大学 2016
[2]联合气力式油菜籽精量排种器的研究[D]. 郭超永.华中农业大学 2009
本文编号：3697708
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