浙贝母定向排种装置设计与试验
发布时间：2023-04-07 02:15
浙贝母作为中药材“浙八味”之一,近年来种植面积逐年增加,但市面上尚未有关浙贝母排种机械,由于鳞芽朝上的排种要求,大大限制了浙贝母排种机械的研制。目前排种过程依靠人手点播,机械化程度低,劳动强度大,严重阻碍浙贝母产业的发展。因此设计一款经济适用的浙贝母排种机具有重要意义。本文针对浙贝母鳞芽朝上的农艺要求,设计了浙贝母自走式排种机整机,可一次性完成开沟、施肥、排种、起垄覆土的排种过程。针对排种机的核心部件浙贝母定向排种装置进行仿真与样机试制。本文以浙贝母种贝物料特性研究为基础,运动理论分析、三维建模、EDEM仿真模拟及样机试验相结合的方法对排种装置进行探索,研究内容及结论如下:(1)测定了浙贝母的基本物料特性包含几何特性、质量、密度、重心和含水率等,调研获得了浙贝母的种植规格,为排种装置以及排种机的设计提供理论参数。(2)综合设计配置浙贝母定向排种机械,对变速箱、电机、开沟器、排肥装置、起垄覆土装置和链传动系统进行选型设计计算。对核心部件排种装置主要结构与工作原理进行研究;对排种通道电机开合装置进行结构设计,运用SolidWorks完成各零件三维建模;对控制系统进行硬件选型以及程序编写。(...
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 选题背景及研究意义
1.2 贝母排种器研究现状
1.2.1 国外研究现状分析
1.2.2 国内研究现状分析
1.3 研究内容与技术路线
1.3.1 课题来源
1.3.2 研究方法
1.3.3 技术路线
2 浙贝母物料特性及种植规格
2.1 浙贝母物料特性测定
2.1.1 种贝几何特性测定
2.1.2 种贝质量密度测定
2.1.2.1 种贝质量测量
2.1.2.2 种贝密度测量
2.1.3 种贝内含水率测定
2.1.4 种贝重心位置测定
2.2 浙贝母种植规格要求
2.3 本章小结
3 浙贝母自走式排种机械设计
3.1 排种机整机结构与工作原理
3.2 定向排种装置结构设计分析
3.2.1 排种装置结构及工作原理
3.2.1.1 装置结构
3.2.1.2 工作原理
3.2.2 关键部件的结构优化设计
3.2.2.1 排种通道结构设计
3.2.2.2 开合控制装置设计
3.2.3 控制系统设计和硬件选型
3.2.3.1 控制系统原理及工作流程
3.2.3.2 舵机与激光传感器的选型
3.3 排种机其他部件选型与设计
3.3.1 开沟器的类型选型
3.3.2 起垄覆土装置设计
3.3.3 排肥装置选型设计
3.3.3.1 排肥器类比选型
3.3.3.2 肥料箱尺寸设计
3.3.3.3 外槽轮宽度计算
3.3.4 链传动选型与计算
3.3.4.1 链传动主要技术参数
3.3.4.2 排肥传动链设计计算
3.3.5 电机工作参数计算
3.4 本章小结
4 基于离散元素法的仿真分析
4.1 离散元素法原理及其应用
4.1.1 离散元素法原理
4.1.2 离散元农业应用
4.2 离散元虚拟仿真模型建立
4.2.1 排种通道的模型设定
4.2.2 种贝离散元模型建立
4.2.3 排种装置前处理设置
4.3 离散元虚拟排种性能试验
4.4 本章小结
5 定向排种装置样机性能试验
5.1 投种机理研究
5.2 试验前期准备
5.2.1 样机试制
5.2.2 试验材料
5.2.3 试验设备
5.2.4 指标确定
5.3 排种性能试验
5.3.1 对照组试验
5.3.2 单因素试验
5.3.2.1 开合速率对各指标影响
5.3.2.2 倾斜角度对各指标影响
5.3.2.3 离地高度对各指标影响
5.3.3 多因素试验
5.3.3.1 多因素试验设计
5.3.3.2 试验结果与分析
5.3.3.3 试验优化与验证
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 结论
6.2 创新点
6.3 展望
参考文献
附录1
附录2
个人简介及在校期间所获科研成果
致谢
本文编号：3784881
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 选题背景及研究意义
1.2 贝母排种器研究现状
1.2.1 国外研究现状分析
1.2.2 国内研究现状分析
1.3 研究内容与技术路线
1.3.1 课题来源
1.3.2 研究方法
1.3.3 技术路线
2 浙贝母物料特性及种植规格
2.1 浙贝母物料特性测定
2.1.1 种贝几何特性测定
2.1.2 种贝质量密度测定
2.1.2.1 种贝质量测量
2.1.2.2 种贝密度测量
2.1.3 种贝内含水率测定
2.1.4 种贝重心位置测定
2.2 浙贝母种植规格要求
2.3 本章小结
3 浙贝母自走式排种机械设计
3.1 排种机整机结构与工作原理
3.2 定向排种装置结构设计分析
3.2.1 排种装置结构及工作原理
3.2.1.1 装置结构
3.2.1.2 工作原理
3.2.2 关键部件的结构优化设计
3.2.2.1 排种通道结构设计
3.2.2.2 开合控制装置设计
3.2.3 控制系统设计和硬件选型
3.2.3.1 控制系统原理及工作流程
3.2.3.2 舵机与激光传感器的选型
3.3 排种机其他部件选型与设计
3.3.1 开沟器的类型选型
3.3.2 起垄覆土装置设计
3.3.3 排肥装置选型设计
3.3.3.1 排肥器类比选型
3.3.3.2 肥料箱尺寸设计
3.3.3.3 外槽轮宽度计算
3.3.4 链传动选型与计算
3.3.4.1 链传动主要技术参数
3.3.4.2 排肥传动链设计计算
3.3.5 电机工作参数计算
3.4 本章小结
4 基于离散元素法的仿真分析
4.1 离散元素法原理及其应用
4.1.1 离散元素法原理
4.1.2 离散元农业应用
4.2 离散元虚拟仿真模型建立
4.2.1 排种通道的模型设定
4.2.2 种贝离散元模型建立
4.2.3 排种装置前处理设置
4.3 离散元虚拟排种性能试验
4.4 本章小结
5 定向排种装置样机性能试验
5.1 投种机理研究
5.2 试验前期准备
5.2.1 样机试制
5.2.2 试验材料
5.2.3 试验设备
5.2.4 指标确定
5.3 排种性能试验
5.3.1 对照组试验
5.3.2 单因素试验
5.3.2.1 开合速率对各指标影响
5.3.2.2 倾斜角度对各指标影响
5.3.2.3 离地高度对各指标影响
5.3.3 多因素试验
5.3.3.1 多因素试验设计
5.3.3.2 试验结果与分析
5.3.3.3 试验优化与验证
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 结论
6.2 创新点
6.3 展望
参考文献
附录1
附录2
个人简介及在校期间所获科研成果
致谢
本文编号：3784881
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