精密播種機工作時,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過程,精密播種種子的最終位置,是由仿形機構(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,國內(nèi)外進(jìn)行精密播種機的設(shè)計、性能分析和優(yōu)化,大都依靠設(shè)計者的經(jīng)驗,或采用試驗方法,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性能分析和優(yōu)化設(shè)計的問題。為此,本文首先采用試驗的方法,研究了排種器的工作過程、排種器投種時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,并將試驗結(jié)果與仿真分析結(jié)果進(jìn)行對比,以檢驗采用離散元法和離散元法與多剛體動力學(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）對土壤顆粒的物理力學(xué)屬性進(jìn)行測試分析... 

【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)位級別】：博士

【部分圖文】：

Kinze指夾式排種器

1.2.1 精密播種機及其部件（1） 排種器排種器是精密播種機的核心部件，按照其工作原理可以分為，機械式（見圖1.1 所示）和氣力式（見圖 1.2 所示）兩類。其中機械式排種器主要有：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的動力輸出帶動風(fēng)機產(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。機械式排種器具有結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、維護(hù)方便等優(yōu)點，但是對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、對種子尺寸的要求并不嚴(yán)格、易于實現(xiàn)單粒精播，但是其排種機理與結(jié)構(gòu)相對復(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構(gòu)的作用是使與土壤接觸的播種機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并帶動開溝器上下浮動，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，該種方法不能實時檢測并調(diào)制仿形輪對地面的壓力，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)行機構(gòu)的動作，，使得機體能夠隨地面起伏，實現(xiàn)精確仿形。一直以來，對于仿形機構(gòu)的研究重點放在一、能否控制機體的下陷量；二、能否實現(xiàn)精確控制播深上。2010 年，張海玉對傳統(tǒng)的播種機仿形機構(gòu)進(jìn)行改良，研發(fā)出一種能夠自動精確控制播深的電子液壓聯(lián)合控制自動仿形系統(tǒng)[19]。2010 年，馬永財?shù)热嗽O(shè)計具有電液自控仿形機構(gòu)的播種單體與具有平行四桿仿形機構(gòu)的播種單體，在仿形


本文編號：3601507