本文關(guān)鍵詞：玉米芽種缽盤精量播種機(jī)理與裝置參數(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 玉米芽種 機(jī)械式精量播種 機(jī)理 參數(shù) 性能試驗(yàn) 高速攝像

【摘要】：本文根據(jù)寒地玉米乳苗移栽時(shí)對(duì)玉米芽種穴播的實(shí)際需求,在自行研制的機(jī)械式玉米芽種缽盤精量播種裝置上,利用理論分析、建模仿真、高速攝像和試驗(yàn)研究等方法對(duì)播種機(jī)理進(jìn)行了深入的研究和探索。1.根據(jù)籽粒性狀不同選擇在寒地種植的具有一定代表性的德美亞1號(hào)(圓形)、龍單47(偏方形)和先玉335(楔形)共三個(gè)玉米品種為研究對(duì)象,對(duì)其芽種的物理特性進(jìn)行了測(cè)定。這些數(shù)據(jù)對(duì)播種關(guān)鍵部件、種箱等的設(shè)計(jì)都有直接的意義。2.對(duì)精量播種裝置的囊種過程建立了芽種的運(yùn)動(dòng)模型,得到了芽種的運(yùn)動(dòng)軌跡方程,確定影響囊種性能的關(guān)鍵因素。將玉米芽種看做平行六面體結(jié)構(gòu),根據(jù)呈現(xiàn)狀態(tài)面積,獲得囊種后種子在型孔內(nèi)的狀態(tài)概率。由于囊種后種子處于“平躺”狀態(tài)下的概率最大,其次為“側(cè)臥”,建立了“平躺”和“側(cè)臥”狀態(tài)下的型孔直徑與種箱速度的關(guān)系模型,并根據(jù)三品種玉米芽種幾何尺寸和囊種狀態(tài)確定了型孔直徑和型孔板厚度的取值范圍。揭示了囊種機(jī)理,確定了影響囊種性能指標(biāo)的主要因素及其取值范圍。3.選擇型孔板厚度、型孔直徑和種箱速度為因素進(jìn)行了單因素試驗(yàn)研究,分析其對(duì)單粒率、空穴率、多粒率、損傷率和破碎率的影響,確定了較佳數(shù)值。根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果,選擇型孔直徑和種箱速度兩個(gè)試驗(yàn)因素,以單粒率、空穴率、多粒率、損傷率和破碎率為囊種性能指標(biāo),進(jìn)行了兩因素五水平的正交旋轉(zhuǎn)組合試驗(yàn)。建立了各因素與囊種性能指標(biāo)的回歸方程,探討了各因素對(duì)性能指標(biāo)的影響,通過回歸分析得出影響性能指標(biāo)的主次因素,通過主目標(biāo)函數(shù)法,利用各性能指標(biāo)的回歸方程,建立優(yōu)化模型,確定了較優(yōu)參數(shù)組合。通過驗(yàn)證試驗(yàn),性能指標(biāo)均滿足精量播種技術(shù)要求。4.基于拉格朗日方程建立了玉米芽種投種動(dòng)力學(xué)模型,揭示了芽種投種中芽種質(zhì)量、初始位置和轉(zhuǎn)板角位移、角速度等參數(shù)的變化規(guī)律。通過仿真得到芽種的運(yùn)動(dòng)位移、速度和加速度隨時(shí)間的變化曲線；轉(zhuǎn)板角速度與時(shí)間,芽種運(yùn)動(dòng)速度與轉(zhuǎn)板角速度的關(guān)系曲線等。通過對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的仿真得到芽種運(yùn)動(dòng)方向角、運(yùn)動(dòng)絕對(duì)速度隨時(shí)間的變化曲線；加速度與芽種位移、轉(zhuǎn)板角位移、角速度的關(guān)系曲線等。建立了芽種脫離轉(zhuǎn)板后的運(yùn)動(dòng)模型,通過仿真得出芽種與轉(zhuǎn)板分離后的運(yùn)動(dòng)軌跡和芽種運(yùn)動(dòng)絕對(duì)速度與時(shí)間的關(guān)系曲線。建立了投種過程中玉米芽種與轉(zhuǎn)板的分離條件模型,確定影響玉米芽種與轉(zhuǎn)板的分離條件的主要因素為轉(zhuǎn)板角速度、角加速度和運(yùn)動(dòng)位移。5.對(duì)精量播種裝置玉米芽種的投種過程進(jìn)行了高速攝像觀察與分析。獲得了玉米芽種在投種過程中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,得到芽種的運(yùn)動(dòng)軌跡、位移和速度曲線。分別對(duì)三品種玉米芽種在不同凸輪轉(zhuǎn)速下的投種軌跡、位移和速度等進(jìn)行分析對(duì)比,得出其投種全過程軌跡曲線經(jīng)擬合93.33%以上均符合Peal-Reed模型。其中第一階段為跟隨轉(zhuǎn)板的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),軌跡近似為圓弧,第二第三階段芽種與轉(zhuǎn)板脫離并下落,軌跡曲線經(jīng)擬合均符合Yeild Density模型,相關(guān)系數(shù)均在0.984以上。對(duì)三個(gè)品種玉米芽種在相同轉(zhuǎn)速下的投種軌跡、位移、速度和加速度等進(jìn)行對(duì)比分析。6.選取秧盤偏移量為因素進(jìn)行單因素試驗(yàn)研究。依據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果,選取秧盤偏移量和凸輪轉(zhuǎn)速兩因素,以單粒率、空穴率、多粒率、損傷率、破碎率和落點(diǎn)偏移量為播種性能指標(biāo),進(jìn)行兩因素五水平的正交旋轉(zhuǎn)組合試驗(yàn)。通過試驗(yàn)結(jié)果分析得出各因素與播種性能指標(biāo)之間的回歸方程,影響性能指標(biāo)的主次因素。建立了優(yōu)化模型,求解后確定了較優(yōu)參數(shù)組合。通過驗(yàn)證試驗(yàn),性能指標(biāo)均滿足精量播種技術(shù)要求。對(duì)三個(gè)品種玉米芽種的播種性能進(jìn)行了對(duì)比分析。
【關(guān)鍵詞】：玉米芽種 機(jī)械式精量播種 機(jī)理 參數(shù) 性能試驗(yàn) 高速攝像
【學(xué)位授予單位】：黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S223.2
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-14
• 第一章 引言14-22
• 1.1 研究的目的和意義14-15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3 存在的問題18
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容18-20
• 1.5 技術(shù)路線20-22
• 第二章 玉米芽種物理特性研究22-28
• 2.1 試驗(yàn)材料和方法22-23
• 2.2 玉米芽種物理特性研究23-27
• 2.2.1 玉米芽種的形狀和尺寸23-25
• 2.2.2 玉米芽種的千粒重25
• 2.2.3 玉米芽種的自流角25-26
• 2.2.4 玉米芽種的休止角26-27
• 2.3 小結(jié)27-28
• 第三章 玉米芽種精量播種裝置囊種機(jī)理研究28-40
• 3.1 玉米芽種精量播種裝置簡(jiǎn)介28-30
• 3.1.1 玉米植質(zhì)缽育秧盤介紹28
• 3.1.2 精量播種裝置及工作原理28-29
• 3.1.3 囊種部件及工作原理29
• 3.1.4 投種部件及工作原理29-30
• 3.2 囊種過程中芽種運(yùn)動(dòng)模型的建立30-31
• 3.3 囊入型孔后玉米芽種狀態(tài)的確定31-33
• 3.4 不同囊種狀態(tài)下的播種速度和型孔直徑之間的關(guān)系33-37
• 3.4.1 “平躺”狀態(tài)一33-34
• 3.4.2 “平躺”狀態(tài)二34-35
• 3.4.3 “側(cè)臥”狀態(tài)一35-36
• 3.4.4 “側(cè)臥”狀態(tài)二36-37
• 3.5 型孔尺寸的選擇37-39
• 3.5.1 玉米芽種的尺寸分布情況37
• 3.5.2 型孔直徑范圍的確定37-38
• 3.5.3 型孔板厚度范圍的確定38-39
• 3.6 小結(jié)39-40
• 第四章 玉米芽種精量播種裝置囊種性能試驗(yàn)研究40-74
• 4.1 試驗(yàn)方法及主要評(píng)定指標(biāo)40-42
• 4.1.1 試驗(yàn)方法及材料40
• 4.1.2 主要評(píng)定指標(biāo)40-42
• 4.2 單因素試驗(yàn)研究42-47
• 4.2.1 型孔板厚度對(duì)性能指標(biāo)的影響42-43
• 4.2.2 型孔直徑對(duì)性能指標(biāo)的影響43-45
• 4.2.3 種箱速度對(duì)性能指標(biāo)的影響45-47
• 4.3 多因素試驗(yàn)研究47-71
• 4.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及方案47-48
• 4.3.2 試驗(yàn)因素對(duì)性能指標(biāo)影響的統(tǒng)計(jì)及效應(yīng)分析48-71
• 4.4 小結(jié)71-74
• 第五章 玉米芽種精量播種裝置投種機(jī)理研究74-90
• 5.1 玉米芽種投種裝置74
• 5.2 玉米芽種投種過程動(dòng)力學(xué)分析74-80
• 5.2.1 假設(shè)條件74
• 5.2.2 投種過程動(dòng)力學(xué)模型的建立74-77
• 5.2.3 投種過程動(dòng)力學(xué)仿真分析77-80
• 5.3 投種過程運(yùn)動(dòng)學(xué)分析80-87
• 5.3.1 投種過程中玉米芽種運(yùn)動(dòng)模型的建立80-83
• 5.3.2 投種過程運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析83-87
• 5.4 投種過程芽種與轉(zhuǎn)板的分離條件87-88
• 5.4.1 投種過程中玉米芽種與轉(zhuǎn)板的分離條件分析87
• 5.4.2 投種過程中玉米芽種與轉(zhuǎn)板的分離條件仿真分析87-88
• 5.5 小結(jié)88-90
• 第六章 玉米芽種精量播種裝置投種過程高速攝像觀察與分析90-108
• 6.1 試驗(yàn)設(shè)備與條件90
• 6.2 高速攝像參數(shù)的選擇90
• 6.3 高速攝像觀察與分析90-105
• 6.3.1 投種過程中玉米芽種的運(yùn)動(dòng)過程觀察90-91
• 6.3.2 投種過程中玉米芽種的運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析91-93
• 6.3.3 不同轉(zhuǎn)速下玉米芽種的運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)比分析93-103
• 6.3.4 不同品種玉米芽種的運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)比分析103-105
• 6.4 小結(jié)105-108
• 第七章 玉米芽種精量播種裝置播種性能試驗(yàn)研究108-148
• 7.1 試驗(yàn)設(shè)備與條件108
• 7.2 主要評(píng)定指標(biāo)108
• 7.3 單因素試驗(yàn)研究108-112
• 7.3.1 試驗(yàn)因素及其取值范圍的確定108
• 7.3.2 單因素試驗(yàn)結(jié)果與分析108-112
• 7.4 多因素試驗(yàn)研究112-145
• 7.4.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及方案112-113
• 7.4.2 試驗(yàn)因素對(duì)性能指標(biāo)影響的統(tǒng)計(jì)及效應(yīng)分析113-145
• 7.5 不同品種玉米芽種播種性能對(duì)比分析145-146
• 7.6 小結(jié)146-148
• 第八章 結(jié)論與創(chuàng)新148-152
• 參考文獻(xiàn)152-158
• 致謝158-160
• 附錄160-162
• 作者簡(jiǎn)介162

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 何波;李成華;張勇;;鏟式玉米精密播種機(jī)的運(yùn)動(dòng)仿真[J];農(nóng)機(jī)化研究;2005年06期

，

本文編號(hào)：940786