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氣吸滾筒式精密排種器的優(yōu)化設(shè)計(jì)
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    摘要
    世界各國都很重視精量播種技術(shù),精密播種可以節(jié)約大量的種子,節(jié)省田間間苗定苗用工,增加作物產(chǎn)量。本文在對國內(nèi)外現(xiàn)有的氣吸滾筒式精密排種器深入研究的基礎(chǔ)上,對原有的設(shè)計(jì)進(jìn)行了改進(jìn)并制造了一種新型的氣吸滾筒式精密排種器。該排種器具有以下的特點(diǎn):首先,對主軸結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),采用了一根主軸形成兩個壓腔的設(shè)計(jì)方法,既保證了同軸度又減少了軸承的磨損,大大延長了軸承的使用壽命。其次,由于采用了彈簧結(jié)構(gòu),在隔氣板與滾筒內(nèi)壁接觸轉(zhuǎn)動的過程中,減少了因摩擦而導(dǎo)致的磨損漏氣的問題。第三,對種箱進(jìn)行了激振,使種子在種箱中形成“沸騰”狀態(tài),更有利于滾筒的吸種。
    結(jié)合該氣吸滾筒式精密排種器,本文主要開展了以下幾個方面的研究工作:
    1.對氣吸滾筒式精密排種器的吸種及排種過程進(jìn)行了理論分析,得到了吸附力、吸種高度、排種誤差、碰撞角和碰撞速度等數(shù)學(xué)模型,并對影響吸排種效果的因素進(jìn)行了分析。
    2.運(yùn)用ANSYS有限元分析軟件對吸孔及正負(fù)壓腔的氣流場進(jìn)行了建模與仿真試驗(yàn),結(jié)果表明:直孔的吸種性能比錐形孔和沉孔好:孔徑越大,吸種能力越強(qiáng);吸孔導(dǎo)程對吸種性能無顯著影響;滾筒壁上的吸孔靠近正負(fù)壓腔氣流大的地方,受到氣流的影響也較大。
    3.對該排種器進(jìn)行了試驗(yàn)研究,著重對吸孔的形狀、吸孔的孔徑、吸孔的內(nèi)外壓差、種箱振動頻率、吸種滾筒轉(zhuǎn)速五個關(guān)鍵因素進(jìn)行了分析。運(yùn)用DPS軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理。通過極差和方差分析,得出了影響試驗(yàn)因素的主次順序及最優(yōu)組合。
    4.運(yùn)用二次多項(xiàng)式回歸模型,建立單粒率、空穴率與各個顯著因素的關(guān)系式。以油菜種子為試驗(yàn)對象,經(jīng)過組合選優(yōu)及試驗(yàn)驗(yàn)證,當(dāng)吸孔孔徑為1mm,吸孔為錐形孔,吸孔壓差為2kPa,振動頻率為80Hz,滾筒轉(zhuǎn)速為14r/min時,單粒率達(dá)到92%,空穴率為4%。
    通過對氣吸滾筒式精密排種器的理論分析、計(jì)算機(jī)仿真及試驗(yàn)研究,得到了一些規(guī)律,為其實(shí)際應(yīng)用奠定了基礎(chǔ).

    關(guān)鍵詞:精密播種;氣吸滾筒式精密排種器;有限元分析;理論分析;試驗(yàn)
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