气吸式谷子精量穴播排种器设计与试验研究

发布时间：2021-01-06 12:55

　　我国谷子种植模式以人工撒播和机械式条播为主,针对其播种质量差、种子损伤、浪费严重,人工间苗成本高、效率低等问题,研究气吸式排种器流场压力和速度分布规律、谷子动力学和运动学特性,设计一种低损伤、免间苗、高效率气吸式精量排种器成为谷子播种亟需解决问题。综述分析了国内外精量播种技术及装备研究现状,结合实地调研,总结了不同类型排种器优缺点,确定了课题研究目标为气吸式谷子精量穴播排种器。测量了“张杂谷5号”谷种物理特性参数。基于气吸式排种器工作原理和谷种物理特性,建立了排种器数字样机和流场区域简化模型。开展了风机接口位置、气室负压值、吸种型孔数量、直径和长度五个因素对排种器流场区域压力和速度变化影响的FLUENT仿真分析。利用数字压差计测量了排种器物理样机各型孔端面压强,证明了仿真结果可靠性。通过排种器工作过程中种子动力学和运动学特性分析,确定了排种盘、气室体和导种装置的结构参数。种子充种阶段受力分析,表明影响种子吸附力的因素包括种子物料特性,吸种型孔结构、尺寸,充种距离和气室负压值。利用排种试验台,开展了风机接口位置、气室负压值、型孔直径和排种轴转速四因素对排种器作业性能影响的单因素试验,得出... 

【文章来源】：河北农业大学河北省

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 课题来源
    1.2 课题研究背景及研究意义
    1.3 国内外播种装置研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 课题主要研究内容、方法与技术路线
        1.4.1 研究内容与方法
        1.4.2 技术路线
2 谷种基本物理特性测定研究
    2.1 谷种外形尺寸测定
    2.2 谷种千粒重测定
    2.3 谷种自然休止角测定
    2.4 本章小结
3 气吸式排种器流场仿真分析
    3.1 仿真分析方法
    3.2 仿真分析软件介绍
        3.2.1 ICEM前处理
        3.2.2 FLUENT求解及后处理
    3.3 排种器模型建立
        3.3.1 排种器结构
        3.3.2 排种器工作原理
    3.4 仿真模型建立
    3.5 仿真分析软件参数设置
        3.5.1 ICEM网格划分
        3.5.2 FLUENT参数设置
    3.6 仿真结果与分析
        3.6.1 不同风机接口位置对流场影响
        3.6.2 不同负压值对流场影响
        3.6.3 不同型孔数量对流场影响
        3.6.4 不同型孔直径对流场影响
        3.6.5 不同型孔长度对流场影响
    3.7 本章小结
4 气吸式谷子精量穴播排种器关键部件结构参数设计
    4.1 排种盘设计
        4.1.1 排种盘整体结构尺寸设计
        4.1.2 吸种型孔数量确定
        4.1.3 种盘厚度确定
        4.1.4 吸种型孔孔径确定
    4.2 气室体结构设计
        4.2.1 负压风机接口位置确定
        4.2.2 投种角确定
        4.2.3 导种区开口角确定
    4.3 导种装置设计
        4.3.1 导种轮参数及链轮齿数确定
        4.3.2 成穴腔深度确定
    4.4 充种过程受力分析
    4.5 本章小结
5 气吸式谷子精量穴播排种器排种性能台架试验
    5.1 试验材料及仪器设备
    5.2 试验影响因素及评价指标
    5.3 单因素试验
        5.3.1 风机接口位置对排种性能影响
        5.3.2 气室负压值对排种性能影响
        5.3.3 型孔直径对排种性能影响
        5.3.4 排种轴转速对排种性能影响
    5.4 正交试验
        5.4.1 试验方案与结果
        5.4.2 试验结果分析
        5.4.3 最优水平组合试验
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
附录
在读期间发表的学术论文
录用通知
作者简历
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]谷子品种登记实施进展与建议[J]. 李荣德,程汝宏,陈应志,孙海艳,史梦雅.  种子. 2019(08)
[2]气力槽轮组合式蔬菜精密排种器吸嘴型孔设计与试验[J]. 尹文庆,赵璐,李骅,胡飞,於海明.  农业机械学报. 2019(04)
[3]薄面激光-硅光电池中小粒径种子流监测装置研制[J]. 丁幼春,朱凯,王凯阳,刘晓东,杜超群.  农业工程学报. 2019(08)
[4]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)
[5]三七压穴精密排种装置设计与试验[J]. 赖庆辉,曹秀龙,于庆旭,孙凯,秦伟.  农业机械学报. 2019(01)
[6]勺夹式蚕豆精量排种器设计与试验[J]. 李玉环,杨丽,韩英,张东兴,崔涛,虞异茗.  农业机械学报. 2018(S1)
[7]气吸滚筒式垄上三行大豆密植排种器设计与参数优化[J]. 陈海涛,李桐辉,王洪飞,王宇,王星.  农业工程学报. 2018(17)
[8]基于GPS测速的电驱式玉米精量播种机控制系统[J]. 丁友强,杨丽,张东兴,崔涛,和贤桃,钟翔君.  农业机械学报. 2018(08)
[9]基于Flex传感器的免耕播种机播深自动控制系统[J]. 贾洪雷,朱龙图,黄东岩,王奇,李名伟,赵佳乐.  吉林大学学报(工学版). 2019(01)
[10]新时期中国谷子产业发展技术需求与展望[J]. 李顺国,刘斐,刘猛,刁现民.  农学学报. 2018(06)

博士论文
[1]波纹曲面指夹式玉米精量排种器设计及其机理研究[D]. 唐汉.东北农业大学 2018
[2]中国谷子产业发展问题研究[D]. 张雪峰.东北农业大学 2013

硕士论文
[1]窝眼轮式玉米精量排种器改进设计与试验研究[D]. 刘娜.西北农林科技大学 2019
[2]气吸式水稻精量直播排种器设计与试验研究[D]. 魏海明.青岛理工大学 2018
[3]集排式大豆精量排种器的设计与试验研究[D]. 靳亚东.东北农业大学 2018
[4]双勺轮高速玉米精密排种器的研究[D]. 李鑫.河北农业大学 2018
[5]不同谷子品种在西藏林芝生态适应性比较研究[D]. 洛桑江白.西北农林科技大学 2018
[6]气力窝眼轮式小粒径种子排种器设计与试验研究[D]. 殷德峰.华中农业大学 2017
[7]基于DEM-CFD耦合的气吸式玉米精密排种器工作过程仿真分析[D]. 孙舒畅.吉林大学 2016
[8]小籽粒精密播种机的研发与试验研究[D]. 吕秀婷.西北农林科技大学 2016



本文编号：2960608