油菜小麥兼用型氣力式精量排種系統(tǒng)及其機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-01 07:52
小麥、油菜是中國(guó)重要的糧油作物,油菜種植面積相對(duì)穩(wěn)定,2012年播種面積約為700萬公頃,但機(jī)械化播種水平僅為14.51%;小麥種植面積呈逐年增高趨勢(shì),2012年達(dá)2427萬公頃,機(jī)械化播種水平為86.52%,但多以機(jī)械化條播為主。油菜、冬小麥均為秋冬種作物,特別是長(zhǎng)江流域油菜與小麥播種期相鄰、種植工序相似。為提高播種機(jī)具的利用率,實(shí)現(xiàn)一機(jī)兼播油菜小麥兩類作物,研制了一種新型油菜小麥兼用型氣力式精量排種器。本文基于負(fù)壓氣流吸種、正壓氣流投種的工作原理,集成氣力式精密排種技術(shù),針對(duì)油菜小麥物料特性差異大,創(chuàng)新性提出一種排種盤內(nèi)嵌入導(dǎo)種條式的油菜小麥兼用型氣力式精量排種裝置,并在此基礎(chǔ)上,深入開展油菜與小麥兼用型氣力式精量排種系統(tǒng)及其機(jī)理研究。主要研究?jī)?nèi)容包括:(1)系統(tǒng)開展了油菜、小麥的機(jī)械物理特性參數(shù)的測(cè)試與分析,得出種子基本外形尺寸、種子千粒質(zhì)量、自然休止角、種子內(nèi)摩擦系數(shù)等,為排種器主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù);利用負(fù)壓吸種、正壓投種的正負(fù)氣壓組合式原理,研制開發(fā)一種油菜、小麥兼用型氣力式精量排種系統(tǒng),分析確定了該兼用型排種器的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)。(2)分析研究了油菜小麥兼用型排...
【文章來源】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:141 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題來源
1.2 課題研究意義
1.3 國(guó)內(nèi)外排種器研究現(xiàn)狀
1.3.1 排種器分類及工作原理
1.3.2 國(guó)外排種器研究現(xiàn)狀
1.3.3 國(guó)內(nèi)排種器研究現(xiàn)狀
1.3.4 ANSYS與EDEM在排種器研究中的應(yīng)用
1.4 研究目的和研究?jī)?nèi)容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
1.4.3 擬解決關(guān)鍵技術(shù)問題
1.4.4 研究技術(shù)路線
第二章 油菜小麥兼用型氣力式精量排種器設(shè)計(jì)
2.1 引言
2.2 油菜、小麥機(jī)械物理特性測(cè)試與分析
2.2.1 試驗(yàn)材料
2.2.2 試驗(yàn)儀器與設(shè)備
2.2.3 試驗(yàn)方法與分析
2.2.4 結(jié)果與分析
2.3 油菜小麥兼用型精量排種器設(shè)計(jì)方案
2.4 排種器結(jié)構(gòu)組成及工作原理
2.5 排種器主要參數(shù)分析
2.5.1 排種器基本結(jié)構(gòu)參數(shù)
2.5.2 排種盤內(nèi)嵌入導(dǎo)種條
2.5.3 排種器工作參數(shù)
2.6 本章小結(jié)
第三章 油麥兼用型氣力式精量排種器排種機(jī)理解析
3.1 引言
3.2 充種機(jī)理解析
3.2.1 充種區(qū)種子力學(xué)解析
3.2.2 充種區(qū)種子充填角
3.3 吸種機(jī)理解析
3.3.1 吸種無滑動(dòng)的力學(xué)解析
3.3.2 吸種無滾動(dòng)的力學(xué)解析
3.4 攜種機(jī)理解析
3.4.1 攜種無滑動(dòng)的力學(xué)解析
3.4.2 攜種無滾動(dòng)的力學(xué)解析
3.5 投種機(jī)理解析
3.5.1 正壓投種力學(xué)解析
3.5.2 自重投種力學(xué)解析
3.6 本章小結(jié)
第四章 油菜小麥兼用型氣力式精量排種器性能預(yù)試驗(yàn)
4.1 引言
4.2 試驗(yàn)材料及設(shè)備
4.2.1 JPS-12型計(jì)算機(jī)視覺排種器試驗(yàn)臺(tái)
4.2.2 試驗(yàn)材料
4.3 排種盤結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)排種性能指標(biāo)的試驗(yàn)與分析
4.3.1 排種盤型孔
4.3.2 排種盤內(nèi)嵌入導(dǎo)種條
4.4 運(yùn)行參數(shù)對(duì)排種性能指標(biāo)影響的試驗(yàn)與分析
4.4.1 排種器轉(zhuǎn)速
4.4.2 吸種負(fù)壓
4.4.3 投種正壓
4.5 種子機(jī)械損傷試驗(yàn)與分析
4.6 本章小結(jié)
第五章 油菜小麥兼用型氣力式精量排種器仿真研究
5.1 引言
5.2 EDEM對(duì)充種過程的仿真分析
5.2.1 顆粒模型
5.2.2 力學(xué)模型及參數(shù)的確定
5.2.3 EDEM仿真
5.2.4 仿真結(jié)果與分析
5.3 ANSYS對(duì)排種器氣室的仿真
5.3.1 排種器負(fù)壓區(qū)氣室結(jié)構(gòu)
5.3.2 氣室流場(chǎng)模型的建立及其前處理
5.3.3 仿真結(jié)果與分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 基于高速攝像技術(shù)的排種過程解析與試驗(yàn)研究
6.1 引言
6.2 高速攝像技術(shù)簡(jiǎn)介
6.3 排種盤結(jié)構(gòu)優(yōu)化
6.4 排種器排種過程的高速攝像試驗(yàn)與分析
6.5 充種性能解析
6.5.1 充種區(qū)種子群形態(tài)
6.5.2 充種角與充種弧長(zhǎng)
6.6 吸種性能解析
6.6.1 轉(zhuǎn)速與吸種性能
6.6.2 進(jìn)種口高度與吸種性能
6.7 攜種過程解析
6.7.1 攜種角
6.7.2 攜種弧長(zhǎng)
6.8 投種性能解析
6.8.1 正壓投種性能解析
6.8.2 自重投種性能解析
6.9 油菜小麥兼用型排種盤的排種器排種性能測(cè)試與分析
6.10 田間試驗(yàn)
6.10.1 田間播種試驗(yàn)
6.10.2 田間預(yù)測(cè)產(chǎn)量
6.11 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄1:注釋說明
附錄2:攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的主要論文與專利
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]油菜小麥兼用排種盤的排種器充種性能[J]. 叢錦玲,廖慶喜,曹秀英,廖宜濤,余佳佳,王磊. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2014(08)
[2]基于高速攝像的氣力式油菜精量排種器投種軌跡分析[J]. 余佳佳,丁幼春,廖宜濤,叢錦玲,廖慶喜. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
[3]油菜小麥兼用型氣力式精量排種器[J]. 叢錦玲,余佳佳,曹秀英,廖宜濤,廖慶喜. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2014(01)
[4]油菜精量聯(lián)合直播機(jī)氣力排種系統(tǒng)性能和參數(shù)建模[J]. 廖慶喜,楊松,廖宜濤,叢錦玲,王磊. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(17)
[5]水稻氣力式排種器導(dǎo)向型攪種裝置的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 張國(guó)忠,臧英,羅錫文,王在滿,曾山,周志艷. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(12)
[6]振流式精密播種裝置種層厚度檢測(cè)及控制系統(tǒng)研制[J]. 譚祖庭,馬旭,齊龍,謝俊鋒. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2012(21)
[7]2BFQ-6型油菜精量聯(lián)合直播機(jī)氣力式排種系統(tǒng)試驗(yàn)研究[J]. 楊松,廖宜濤,廖慶喜. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2012(17)
[8]氣吹式精密排種器工作壓力試驗(yàn)研究[J]. 劉佳,崔濤,張東興,黃邵路,史嵩. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2011(12)
[9]內(nèi)充式排種器工作過程和性能的離散元法仿真分析[J]. 李政權(quán),于建群,張尉林,付宏. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2011(11)
[10]基于EDEM的振動(dòng)種盤中水稻種群運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究[J]. 陳進(jìn),周韓,趙湛,李耀明,龔智強(qiáng). 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2011(10)
碩士論文
[1]氣力式油菜精量排種器工作機(jī)理與試驗(yàn)研究[D]. 李旭.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[2]正負(fù)氣壓組合式油菜籽精量直播排種器的研究[D]. 吳福通.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):2951216
【文章來源】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:141 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題來源
1.2 課題研究意義
1.3 國(guó)內(nèi)外排種器研究現(xiàn)狀
1.3.1 排種器分類及工作原理
1.3.2 國(guó)外排種器研究現(xiàn)狀
1.3.3 國(guó)內(nèi)排種器研究現(xiàn)狀
1.3.4 ANSYS與EDEM在排種器研究中的應(yīng)用
1.4 研究目的和研究?jī)?nèi)容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
1.4.3 擬解決關(guān)鍵技術(shù)問題
1.4.4 研究技術(shù)路線
第二章 油菜小麥兼用型氣力式精量排種器設(shè)計(jì)
2.1 引言
2.2 油菜、小麥機(jī)械物理特性測(cè)試與分析
2.2.1 試驗(yàn)材料
2.2.2 試驗(yàn)儀器與設(shè)備
2.2.3 試驗(yàn)方法與分析
2.2.4 結(jié)果與分析
2.3 油菜小麥兼用型精量排種器設(shè)計(jì)方案
2.4 排種器結(jié)構(gòu)組成及工作原理
2.5 排種器主要參數(shù)分析
2.5.1 排種器基本結(jié)構(gòu)參數(shù)
2.5.2 排種盤內(nèi)嵌入導(dǎo)種條
2.5.3 排種器工作參數(shù)
2.6 本章小結(jié)
第三章 油麥兼用型氣力式精量排種器排種機(jī)理解析
3.1 引言
3.2 充種機(jī)理解析
3.2.1 充種區(qū)種子力學(xué)解析
3.2.2 充種區(qū)種子充填角
3.3 吸種機(jī)理解析
3.3.1 吸種無滑動(dòng)的力學(xué)解析
3.3.2 吸種無滾動(dòng)的力學(xué)解析
3.4 攜種機(jī)理解析
3.4.1 攜種無滑動(dòng)的力學(xué)解析
3.4.2 攜種無滾動(dòng)的力學(xué)解析
3.5 投種機(jī)理解析
3.5.1 正壓投種力學(xué)解析
3.5.2 自重投種力學(xué)解析
3.6 本章小結(jié)
第四章 油菜小麥兼用型氣力式精量排種器性能預(yù)試驗(yàn)
4.1 引言
4.2 試驗(yàn)材料及設(shè)備
4.2.1 JPS-12型計(jì)算機(jī)視覺排種器試驗(yàn)臺(tái)
4.2.2 試驗(yàn)材料
4.3 排種盤結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)排種性能指標(biāo)的試驗(yàn)與分析
4.3.1 排種盤型孔
4.3.2 排種盤內(nèi)嵌入導(dǎo)種條
4.4 運(yùn)行參數(shù)對(duì)排種性能指標(biāo)影響的試驗(yàn)與分析
4.4.1 排種器轉(zhuǎn)速
4.4.2 吸種負(fù)壓
4.4.3 投種正壓
4.5 種子機(jī)械損傷試驗(yàn)與分析
4.6 本章小結(jié)
第五章 油菜小麥兼用型氣力式精量排種器仿真研究
5.1 引言
5.2 EDEM對(duì)充種過程的仿真分析
5.2.1 顆粒模型
5.2.2 力學(xué)模型及參數(shù)的確定
5.2.3 EDEM仿真
5.2.4 仿真結(jié)果與分析
5.3 ANSYS對(duì)排種器氣室的仿真
5.3.1 排種器負(fù)壓區(qū)氣室結(jié)構(gòu)
5.3.2 氣室流場(chǎng)模型的建立及其前處理
5.3.3 仿真結(jié)果與分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 基于高速攝像技術(shù)的排種過程解析與試驗(yàn)研究
6.1 引言
6.2 高速攝像技術(shù)簡(jiǎn)介
6.3 排種盤結(jié)構(gòu)優(yōu)化
6.4 排種器排種過程的高速攝像試驗(yàn)與分析
6.5 充種性能解析
6.5.1 充種區(qū)種子群形態(tài)
6.5.2 充種角與充種弧長(zhǎng)
6.6 吸種性能解析
6.6.1 轉(zhuǎn)速與吸種性能
6.6.2 進(jìn)種口高度與吸種性能
6.7 攜種過程解析
6.7.1 攜種角
6.7.2 攜種弧長(zhǎng)
6.8 投種性能解析
6.8.1 正壓投種性能解析
6.8.2 自重投種性能解析
6.9 油菜小麥兼用型排種盤的排種器排種性能測(cè)試與分析
6.10 田間試驗(yàn)
6.10.1 田間播種試驗(yàn)
6.10.2 田間預(yù)測(cè)產(chǎn)量
6.11 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄1:注釋說明
附錄2:攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的主要論文與專利
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]油菜小麥兼用排種盤的排種器充種性能[J]. 叢錦玲,廖慶喜,曹秀英,廖宜濤,余佳佳,王磊. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2014(08)
[2]基于高速攝像的氣力式油菜精量排種器投種軌跡分析[J]. 余佳佳,丁幼春,廖宜濤,叢錦玲,廖慶喜. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
[3]油菜小麥兼用型氣力式精量排種器[J]. 叢錦玲,余佳佳,曹秀英,廖宜濤,廖慶喜. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2014(01)
[4]油菜精量聯(lián)合直播機(jī)氣力排種系統(tǒng)性能和參數(shù)建模[J]. 廖慶喜,楊松,廖宜濤,叢錦玲,王磊. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(17)
[5]水稻氣力式排種器導(dǎo)向型攪種裝置的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 張國(guó)忠,臧英,羅錫文,王在滿,曾山,周志艷. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(12)
[6]振流式精密播種裝置種層厚度檢測(cè)及控制系統(tǒng)研制[J]. 譚祖庭,馬旭,齊龍,謝俊鋒. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2012(21)
[7]2BFQ-6型油菜精量聯(lián)合直播機(jī)氣力式排種系統(tǒng)試驗(yàn)研究[J]. 楊松,廖宜濤,廖慶喜. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2012(17)
[8]氣吹式精密排種器工作壓力試驗(yàn)研究[J]. 劉佳,崔濤,張東興,黃邵路,史嵩. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2011(12)
[9]內(nèi)充式排種器工作過程和性能的離散元法仿真分析[J]. 李政權(quán),于建群,張尉林,付宏. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2011(11)
[10]基于EDEM的振動(dòng)種盤中水稻種群運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究[J]. 陳進(jìn),周韓,趙湛,李耀明,龔智強(qiáng). 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2011(10)
碩士論文
[1]氣力式油菜精量排種器工作機(jī)理與試驗(yàn)研究[D]. 李旭.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[2]正負(fù)氣壓組合式油菜籽精量直播排種器的研究[D]. 吳福通.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):2951216
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