气吸滚筒式垄上三行大豆排种器的设计与试验研究

发布时间：2022-10-30 15:07

　　在大豆的种植模式中,大垄三行密植模式在北方寒区逐渐推广应用,该种植模式不仅能够合理利用垄上面积,提高植株光能利用率,提高产量,还可以提高大豆栽培抗旱抗涝的能力,达到节本增效的目的。目前,与1.1 m大垄垄上三行密植大豆栽培技术配套的播种机每个播种单元组采用三个单行排种器前后错排并联使用,这不仅导致播种单元组结构复杂、播种机输气管路结构复杂难于布置、增加成本,而且降低播种机的通过性。因此,研究开发设计一种与垄上三行大豆密植栽培模式配套的气吸排种器具有现实意义。本研究在国家大豆产业技术体系-现代农业产业技术体系建设专项资金项目（CARS-04-PS22）资助下完成,本文全面地总结了目前国内外气力排种器的研究状况,并对气力式排种器的结构特点及性能优劣进行分析,针对传统大豆排种器只能实现单行排种作业的问题,本研究设计了一种与垄上三行大豆密植栽培模式配套的气吸滚筒式大豆排种器,并通过理论分析、数值模拟仿真分析及试验研究相结合的方法,完成了气吸滚筒式垄上三行大豆排种器的设计与样机试制,主要内容及成果如下:（1）在对国内外气力式排种器的研究现状和大豆垄上三行密植模式的农艺要求深入分析的基础上,确定了... 

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

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摘要
英文摘要
1 引言
    1.1 研究的目的与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 研究内容与方法
    1.4 技术路线
    1.5 小结
2 气吸滚筒式垄上三行大豆排种器总体方案设计
    2.1 大垄三行密植栽培大豆农艺要求
    2.2 设计原则
    2.3 总体方案及工作原理
    2.4 小结
3 北方寒区主栽大豆品种物料特性测定
    3.1 试验材料
    3.2 试验仪器与设备
    3.3 试验方法与结果
        3.3.1 大豆种子外形尺寸的测量
        3.3.2 大豆种子百粒重的测量
        3.3.3 大豆种子休止角的测定
        3.3.4 大豆种子内摩擦角的测定
        3.3.5 大豆种子滑动摩擦角的测定
    3.4 小结
4 气吸滚筒式垄上三行大豆排种器工作过程理论分析
    4.1 排种器的工作过程
    4.2 种子在气流场的动力学分析
        4.2.1 种子运动的流体动力学原理
        4.2.2 种子在气流场中受力分析
    4.3 排种器充种过程分析
        4.3.1 种子从种群被吸附至型孔过程分析
        4.3.2 种子随滚筒转出种群过程分析
    4.4 排种器携种过程分析
    4.5 排种器投种过程分析
    4.6 小结
5 气吸滚筒式垄上三行大豆排种器的设计
    5.1 排种器关键部件参数设计与分析
        5.1.1 排种滚筒直径及长度
        5.1.2 排种滚筒型孔数量及孔径
    5.2 排种器关键部件结构设计
        5.2.1 排种滚筒总成结构设计
        5.2.2 种箱总成结构设计
        5.2.3 主轴的结构设计
        5.2.4 清种装置的设计
        5.2.5 卸压装置的设计
    5.3 小结
6 气吸滚筒式垄上三行大豆排种器的内部流场仿真分析
    6.1 流体分析理论基础
        6.1.1 流体的压缩性
        6.1.2 流体的流动形式
        6.1.3 基本控制方程
    6.2 排种器内部流场数值计算
        6.2.1 模型与网格的建立
        6.2.2 边界条件的设定
        6.2.3 求解及后处理
    6.3 排种器内部流场数值模拟方案及结果分析
        6.3.1 数值模拟方案
        6.3.2 结果分析
    6.4 小结
7 气吸滚筒式垄上三行大豆排种器参数优化试验
    7.1 试验材料与方法
        7.1.1 试验材料及仪器设备
        7.1.2 试验方法与评价指标
    7.2 单因素试验设计与结果分析
        7.2.1 真空度的影响
        7.2.2 作业速度的影响
        7.2.3 型孔孔径的影响
    7.3 回归正交试验设计与结果分析
        7.3.1 试验设计
        7.3.2 试验结果
        7.3.3 合格指数的影响分析
        7.3.4 重播指数的影响分析
        7.3.5 漏播指数的影响分析
        7.3.6 参数优化分析
    7.4 验证试验
    7.5 小结
8 结论与创新点
    8.1 结论
    8.2 创新点
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于EDEM-CFD耦合的内充气吹式排种器优化与试验[J]. 韩丹丹,张东兴,杨丽,崔涛,丁友强,卞晓慧.  农业机械学报. 2017(11)
[2]气力滚筒式排种器种子吸附边界模型及验证[J]. 张静,李志伟,刘皞春,吴钢.  农业工程学报. 2016(23)
[3]油菜精量气压式集排器的设计与试验[J]. 李兆东,雷小龙,曹秀英,廖宜涛,廖庆喜,李姗姗.  农业工程学报. 2015(07)
[4]三七种子的物理机械特性试验[J]. 任闯,高筱钧,苏微,王增垚,赖庆辉.  湖南农业大学学报(自然科学版). 2015(01)
[5]侧正压玉米排种器的设计与试验[J]. 杨善东,张东兴,刁培松,郭志东,宋井玲,张秀德.  农业工程学报. 2015(S1)
[6]气压组合孔式玉米精量排种器设计与试验[J]. 史嵩,张东兴,杨丽,崔涛,张瑞,殷小伟.  农业工程学报. 2014(05)
[7]大豆垄上三行“大垄密”栽培技术[J]. 孙殿君,蒋洪蔚,胡国华.  大豆科技. 2014(01)
[8]气力滚筒式油菜精量集排器[J]. 李明,刘晓辉,廖宜涛,廖庆喜.  农业机械学报. 2013(12)
[9]多孔介质内流体压降的数值模拟[J]. 孟祥奎,王涛,孙曼曼,曹长青.  青岛科技大学学报(自然科学版). 2013(03)
[10]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)

博士论文
[1]气压组合孔式玉米精量排种器设计与试验研究[D]. 史嵩.中国农业大学 2015
[2]摩擦式精密排种器的设计与试验研究[D]. 王业成.沈阳农业大学 2012

硕士论文
[1]大豆玉米花生通用密植播种单体设计与试验研究[D]. 冯夷宁.东北农业大学 2016
[2]气吸滚筒式三七精密排种器的试验研究[D]. 任闯.昆明理工大学 2015
[3]烟草种子精密排种器的试验研究[D]. 梅婷.湖南农业大学 2014
[4]小粒径作物气力滚筒式精量集排器设计与试验研究[D]. 刘晓辉.华中农业大学 2013
[5]气吸滚筒式烟草包衣种子排种器设计与研究[D]. 刘剑锋.湖南农业大学 2012
[6]正负气压组合式油菜精量排种器的仿真分析及其试验研究[D]. 李继波.华中农业大学 2009
[7]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
[8]气吸滚筒式精密排种器的结构优化及试验研究[D]. 王希强.江苏大学 2007



本文编号：3699117