精密播種機(jī)工作時(shí),始終存在著工作部件——開溝器、排肥器、排種器、覆土和鎮(zhèn)壓部件與散粒物料——土壤顆粒、肥料和種子的接觸作用及散粒物料顆粒的流動(dòng)過程,精密播種種子的最終位置,是由仿形機(jī)構(gòu)、開溝器、排種器、覆土和鎮(zhèn)壓部件等綜合作業(yè)的結(jié)果。由于精密播種過程的復(fù)雜性,到目前為止,國(guó)內(nèi)外進(jìn)行精密播種機(jī)的設(shè)計(jì)、性能分析和優(yōu)化,大都依靠設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn),或采用試驗(yàn)方法,或采用傳統(tǒng)連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的分析方法,如牛頓力學(xué)、多剛體動(dòng)力學(xué)和光滑粒子法等。但這些方法均不能很好地解決精密播種機(jī)性能分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)的問題。為此,本文首先采用試驗(yàn)的方法,研究了排種器的工作過程、排種器投種時(shí)種子與土壤的接觸碰撞過程、投種后的覆土和鎮(zhèn)壓過程等,研究了各個(gè)因素的影響,在此基礎(chǔ)上,采用離散元法和離散元法與多剛體動(dòng)力學(xué)耦合的方法,從微觀角度分析了排種器的工作過程、排種器投種時(shí)種子與土壤的接觸碰撞過程、投種后的覆土和鎮(zhèn)壓過程等,并將試驗(yàn)結(jié)果與仿真分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,以檢驗(yàn)采用離散元法和離散元法與多剛體動(dòng)力學(xué)耦合的方法,分析精密播種單體及其關(guān)鍵部件工作過程的可行性和有效性,本文的主要工作及結(jié)論如下。（1）對(duì)土壤顆粒的物理力學(xué)屬性進(jìn)行測(cè)試分析... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：169 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

Kinze指夾式排種器

1.2.1 精密播種機(jī)及其部件（1） 排種器排種器是精密播種機(jī)的核心部件，按照其工作原理可以分為，機(jī)械式（見圖1.1 所示）和氣力式（見圖 1.2 所示）兩類。其中機(jī)械式排種器主要有：垂直圓盤式排種器、水平圓盤式、窩眼輪式排種器、指夾式排種器、勺式排種器、孔帶式排種器等。其工作原理是根據(jù)種子的形狀和尺寸，利用型孔將種子從種群中分離出來，充種、清種、投種等環(huán)節(jié)都是依靠種子的自重或機(jī)械裝置來完成。氣力式排種器主要有：氣吸式排種器、氣吹式排種器和氣壓式排種器等。其工作過程是由拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出帶動(dòng)風(fēng)機(jī)產(chǎn)生空氣吸力或壓力,使種子按粒(單粒或多粒)附著在型孔上,充種和清種環(huán)節(jié)則靠氣力來完成，既通過控制種子質(zhì)量的方式來控制排種量。機(jī)械式排種器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，但是對(duì)種子尺寸的要求較為嚴(yán)格，作業(yè)速度較低。而氣力式排種器具有良好的通用性和適應(yīng)性、對(duì)種子尺寸的要求并不嚴(yán)格、易于實(shí)現(xiàn)單粒精播，但是其排種機(jī)理與結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜、成本較高。

d 鋤鏟式開溝器 e 船形鏟式開溝器 f 滑刀式開溝器圖 1.3 不同種類的開溝器仿形機(jī)構(gòu)的作用是使與土壤接觸的播種機(jī)工作部件隨地形的變化而始終保持一定的工作深度，開出深淺一致的種溝。仿形方式分為兩大類：①機(jī)械式彈簧仿形形式，是指在平行四連桿和彈簧的作用下，通過調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)緊力，使得仿形輪貼著地表滾動(dòng)并帶動(dòng)開溝器上下浮動(dòng)，即使是在起伏不平的地表上也能很好地仿形，從而達(dá)到控制播深的目的，但是，該種方法不能實(shí)時(shí)檢測(cè)并調(diào)制仿形輪對(duì)地面的壓力，調(diào)整起來不太方便，并且在黏土土壤支撐能力差造成機(jī)體下陷。②電液式仿形形式，依靠傳感器和反饋裝置，通過液壓裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，，使得機(jī)體能夠隨地面起伏，實(shí)現(xiàn)精確仿形。一直以來，對(duì)于仿形機(jī)構(gòu)的研究重點(diǎn)放在一、能否控制機(jī)體的下陷量；二、能否實(shí)現(xiàn)精確控制播深上。2010 年，張海玉對(duì)傳統(tǒng)的播種機(jī)仿形機(jī)構(gòu)進(jìn)行改良，研發(fā)出一種能夠自動(dòng)精確控制播深的電子液壓聯(lián)合控制自動(dòng)仿形系統(tǒng)[19]。2010 年，馬永財(cái)?shù)热嗽O(shè)計(jì)具有電液自控仿形機(jī)構(gòu)的播種單體與具有平行四桿仿形機(jī)構(gòu)的播種單體，在仿形


本文編號(hào)：3601507