發(fā)布時(shí)間：2020-10-20 13:33

　　 中國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),玉米已成為中國(guó)第一大糧食作物,其在播種過(guò)程的精確程度直接影響到玉米生產(chǎn)的效益。本文針對(duì)目前玉米播種機(jī)在作業(yè)過(guò)程中出現(xiàn)的漏播以及人工補(bǔ)種不準(zhǔn)確的問(wèn)題,結(jié)合我國(guó)玉米播種的農(nóng)藝要求,采用了檢測(cè)實(shí)時(shí)補(bǔ)種的方式進(jìn)行排種作業(yè),從而降低勞動(dòng)強(qiáng)度,提升生產(chǎn)效率和播種質(zhì)量。本文針對(duì)國(guó)內(nèi)常見的玉米精量排種器——勺式排種器設(shè)計(jì)了變速補(bǔ)種系統(tǒng),該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低以及排種補(bǔ)種一體的特點(diǎn),更適合我國(guó)國(guó)情。本文研制的變速補(bǔ)種系統(tǒng)是在勺式排種器偏離出種口20°位置進(jìn)行提前檢測(cè),當(dāng)發(fā)現(xiàn)漏播時(shí)進(jìn)行提速越過(guò)空種槽達(dá)到補(bǔ)種的目的。該系統(tǒng)旨在降低漏播率,提高播種質(zhì)量。主要研究如下:1、玉米籽粒物理特性研究。對(duì)久龍5號(hào)、九單57和鄭單985三種品種玉米籽粒的三維幾何尺寸、千粒質(zhì)量、密度、含水率和靜摩擦因數(shù)進(jìn)行測(cè)定以及按三種玉米籽粒品種的平均幾何尺寸歸類為球形、錐形和矩形,為后續(xù)EDEM仿真分析提供基礎(chǔ)參數(shù)。2、勺式排種器變速理論分析及仿真分析。本文基于勺式排種器的工作原理,對(duì)勺式排種器變速狀態(tài)下的充種階段和檢測(cè)孔處籽粒進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。通過(guò)EDEM仿真三個(gè)品種玉米籽粒的五個(gè)速度下的排種質(zhì)量,并根據(jù)不同速度進(jìn)行變速仿真,對(duì)比變速前后對(duì)排種質(zhì)量的影響,為勺式排種器變速補(bǔ)種系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。3、勺式排種器變速補(bǔ)種系統(tǒng)設(shè)計(jì)。確定變速補(bǔ)種系統(tǒng)整體方案并對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì):傳感器的選型、檢測(cè)孔的設(shè)計(jì)、控制算法、傳感器安裝位置的確定以及系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計(jì)。4、變速補(bǔ)種系統(tǒng)的調(diào)試與試驗(yàn)研究。為保證變速補(bǔ)種系統(tǒng)可靠性,對(duì)變速補(bǔ)種系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試及傳感器精度試驗(yàn);在JPS-12排種器性能檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行裝有變速補(bǔ)種系統(tǒng)的勺式排種器性能試驗(yàn),并與原勺式排種器排種性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。研究表明:在裝有變速補(bǔ)種系統(tǒng)的勺式排種器工作轉(zhuǎn)速處于13.9~23.1r/min時(shí),漏播率不超過(guò)1.4%,平均補(bǔ)種率達(dá)到89.95%,播種率達(dá)到98.6%。當(dāng)工作轉(zhuǎn)速為27.7r/min時(shí),相較原勺式排種器漏播指數(shù)降低10.4%,補(bǔ)種效果最為明顯。當(dāng)工作轉(zhuǎn)速達(dá)到32.3r/min時(shí),變速補(bǔ)種系統(tǒng)因種子抖落現(xiàn)象嚴(yán)重而幾乎無(wú)補(bǔ)種效果。在三種玉米類型中,久龍5號(hào)(球形)的漏播指數(shù)最低,鄭單958(矩形)次之,九單57(錐形)最高。
【學(xué)位單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：S223.24
【文章目錄】：
摘要
英文摘要
1 引言
    1.1 研究的目的與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外監(jiān)測(cè)補(bǔ)償系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 技術(shù)路線
2 玉米籽粒物理特性研究
    2.1 試驗(yàn)材料準(zhǔn)備
    2.2 玉米籽粒物理特性
        2.2.1 籽粒幾何特征
        2.2.2 籽粒千粒質(zhì)量的測(cè)定
        2.2.3 玉米籽粒密度的測(cè)定
    2.3 玉米籽粒含水率的測(cè)定
        2.3.1 試驗(yàn)設(shè)備
        2.3.2 試驗(yàn)步驟
        2.3.3 試驗(yàn)結(jié)果
    2.4 玉米籽粒靜摩擦因數(shù)的測(cè)定
        2.4.1 試驗(yàn)原理
        2.4.2 靜摩擦因數(shù)測(cè)定結(jié)果
    2.5 本章小結(jié)
3 勺式排種器變速理論分析及仿真分析
    3.1 玉米精量排種器分析
    3.2 勺式排種器工作原理及理論分析
        3.2.1 勺式排種器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作過(guò)程
        3.2.2 勺式排種器變速動(dòng)力學(xué)分析
    3.3 基于EDEM勺式排種器變速仿真分析
        3.3.1 EDEM概述
        3.3.2 EDEM仿真流程
        3.3.3 仿真顆粒接觸模型
        3.3.4 物理模型及仿真設(shè)定
        3.3.5 仿真參數(shù)及仿真過(guò)程
        3.3.6 仿真結(jié)果與分析
    3.4 本章小結(jié)
4 勺式排種器變速補(bǔ)種系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.1 變速補(bǔ)種系統(tǒng)整體方案的確定
    4.2 變速補(bǔ)種系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)與工作原理
        4.2.1 變速補(bǔ)種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        4.2.2 變速補(bǔ)種系統(tǒng)工作原理
    4.3 檢測(cè)孔的設(shè)計(jì)
    4.4 變速補(bǔ)種控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
    4.5 變速補(bǔ)種系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
        4.5.1 光電傳感器模塊
        4.5.2 LED顯示模塊
        4.5.3 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊
        4.5.4 電源模塊
    4.6 變速補(bǔ)種系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    4.7 本章小結(jié)
5 變速補(bǔ)種系統(tǒng)調(diào)試與試驗(yàn)研究
    5.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備
        5.1.1 試驗(yàn)儀器及設(shè)備
        5.1.2 技術(shù)指標(biāo)及數(shù)據(jù)
        5.1.3 數(shù)據(jù)處理及評(píng)價(jià)方法
    5.2 系統(tǒng)軟硬件測(cè)試
        5.2.1 步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速精度測(cè)試
        5.2.2 傳感器檢測(cè)精度試驗(yàn)
    5.3 漏播自補(bǔ)精度試驗(yàn)
    5.4 排種性能試驗(yàn)
        5.4.1 試驗(yàn)材料與方法
        5.4.2 試驗(yàn)方案
        5.4.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析
    5.5 對(duì)比試驗(yàn)
        5.5.1 試驗(yàn)材料與方法
        5.5.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
    5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與討論
    6.1 結(jié)論
    6.2 討論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


本文編號(hào)：2848747