气力式藜麦精量排种器离散元分析与性能试验研究

发布时间：2022-10-31 20:08

　　针对气力式排种器作业中存在对小粒径种子播种稳定性较差、吸孔堵塞与伤种等问题,本文以藜麦种子为研究对象,设计了具有舀种功能的气力式排种盘,通过理论分析获得藜麦颗粒在排种过程的受力情况;采用离散元仿真方法,探究不同舀种勺结构参数对种群运移规律和充种效果的影响规律;在以上研究基础上,结合台架试验探究了不同工作参数对排种性能的影响。本研究主要成果如下:1.根据达朗贝尔原理等相关理论,通过种子在舀种、吸种、清种、携种和投种过程受力分析,对排种盘（包括取种盘、盘体和吸种片）、气吸室和种子室进行了设计。2.以藜麦种子作为研究对象,测定其物性参数得到种子的外形尺寸、密度、休止角、摩擦系数和恢复系数:为确定藜麦离散元仿真参数,基于颗粒堆积试验,以休止角为响应值,采用Design Expert软件设计试验对藜麦颗粒仿真物理参数标定,确定了种子与接触材料（PLA）的泊松比、密度、杨氏模量、静摩擦系数、滚动摩擦系数和碰撞恢复系数。3.根据离散元仿真分析,发现在舀种勺的转动下藜麦种群运动可分为上升区、静止区、塌落区和回流区,说明舀种勺对种群扰动显著。通过EDEM软件对不同舀种勺结构参数的排种盘仿真模拟,并对种群... 

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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1 引言
    1.1 研究背景
    1.2 国内外发展概况
        1.2.1 气力式排种器国内外研究现状
        1.2.2 离散元法在气力式排种器研究中的应用现状
    1.3 存在问题
    1.4 研究目的及意义
    1.5 研究内容
    1.6 技术路线
2 气力式排种器结构设计及排种过程运动分析
    2.1 气力式排种器结构及工作原理
        2.1.1 气力式排种器整体结构
        2.1.2 气力式排种器工作原理
    2.2 气力式排种器排种过程种子力学分析
        2.2.1 舀种区种子受力分析
        2.2.2 吸种区种子受力分析
        2.2.3 清种区种子受力分析
        2.2.4 携种区种子受力分析
        2.2.5 投种区种子受力分析
    2.3 气力式排种器关键部件结构设计
        2.3.1 排种盘设计
        2.3.2 气吸室设计
        2.3.3 种子室设计
    2.4 本章小结
3 气力式排种器离散元仿真
    3.1 黎麦种子物性参数测试
        3.1.1 外形尺寸的测定
        3.1.2 密度的测定
        3.1.3 休止角的测试
        3.1.4 摩擦系数的测试
        3.1.5 碰撞恢复系数的测试
    3.2 离散元仿真模型与参数
        3.2.1 藜麦种子仿真模型
        3.2.2 仿真参数
        3.2.3 休止角仿真模型
    3.3 仿真参数标定试验
        3.3.1 仿真试验方法
        3.3.2 Plackett-Burman试验
        3.3.3 最陡爬坡试验
        3.3.4 Box-Behnken试验
        3.3.5 回归模型交互效应分析
        3.3.6 最优参数组合的确定及仿真验证
    3.4 藜麦种群运动离散元仿真
        3.4.1 种群与排种盘间的流动特性
        3.4.2 舀种勺对种群运移规律的影响
    3.5 本章小结
4 气力式排种器性能试验与分析
    4.1 试验条件与方法
        4.1.1 试验材料及设备
        4.1.2 试验因素
        4.1.3 试验指标
    4.2 正交试验
        4.2.1 试验设计与结果分析
        4.2.2 验证试验
    4.3 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]丘陵坡地自吸式绿豆精密排种器设计与试验[J]. 贾洪雷,张胜伟,陈天佑,赵佳乐,郭明卓,袁洪方.  农业机械学报. 2020(03)
[2]藜麦的发展与应用潜力分析[J]. 高睿,李志坚,秦培友,周帮伟.  饲料研究. 2019(12)
[3]杂交稻气力滚筒集排式排种器楔形搅种装置设计与试验[J]. 王宝龙,王在满,罗锡文,张明华,方龙羽,刘顺财,许鹏.  农业工程学报. 2019(23)
[4]气力式谷子精量排种器结构设计及性能试验[J]. 李大鹏,刘飞,赵满全,岳瑶,张涛,林震.  中国农业大学学报. 2019(11)
[5]定量变距螺旋结构设计与试验[J]. 徐雪萌,李飞翔,李永祥,申长璞,孟坤鹏,陈静.  农业机械学报. 2019(12)
[6]气送式高速玉米精量排种器导流涡轮设计与试验[J]. 高筱钧,徐杨,贺小伟,张东兴,杨丽,崔涛.  农业机械学报. 2019(11)
[7]“超级粮食”藜麦[J]. 黄青云.  生命世界. 2019(08)
[8]水稻气力式播量可调排种器设计与参数优化[J]. 邢赫,臧英,王在满,罗锡文,裴娟,何思禹,许鹏,刘顺财.  农业工程学报. 2019(04)
[9]气吸型孔组合式小麦精密排种器设计与参数优化[J]. 程修沛,卢彩云,孟志军,于佳杨.  农业工程学报. 2018(24)
[10]气力式小粒径种子精量排种器吸种效果影响因素研究[J]. 廖宜涛,廖庆喜,王磊,郑娟,高丽萍.  农业工程学报. 2018(24)

博士论文
[1]气吸式免耕播种机振动特性及其对排种性能的影响研究[D]. 刘月琴.内蒙古农业大学 2017
[2]阴山北麓农牧交错区地表土壤抗风蚀能力测试研究[D]. 陈智.内蒙古农业大学 2006



本文编号：3699640