氣吸式谷子精量穴播排種器設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-06 12:55
我國谷子種植模式以人工撒播和機(jī)械式條播為主,針對(duì)其播種質(zhì)量差、種子損傷、浪費(fèi)嚴(yán)重,人工間苗成本高、效率低等問題,研究氣吸式排種器流場壓力和速度分布規(guī)律、谷子動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)特性,設(shè)計(jì)一種低損傷、免間苗、高效率氣吸式精量排種器成為谷子播種亟需解決問題。綜述分析了國內(nèi)外精量播種技術(shù)及裝備研究現(xiàn)狀,結(jié)合實(shí)地調(diào)研,總結(jié)了不同類型排種器優(yōu)缺點(diǎn),確定了課題研究目標(biāo)為氣吸式谷子精量穴播排種器。測量了“張雜谷5號(hào)”谷種物理特性參數(shù);跉馕脚欧N器工作原理和谷種物理特性,建立了排種器數(shù)字樣機(jī)和流場區(qū)域簡化模型。開展了風(fēng)機(jī)接口位置、氣室負(fù)壓值、吸種型孔數(shù)量、直徑和長度五個(gè)因素對(duì)排種器流場區(qū)域壓力和速度變化影響的FLUENT仿真分析。利用數(shù)字壓差計(jì)測量了排種器物理樣機(jī)各型孔端面壓強(qiáng),證明了仿真結(jié)果可靠性。通過排種器工作過程中種子動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)特性分析,確定了排種盤、氣室體和導(dǎo)種裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)。種子充種階段受力分析,表明影響種子吸附力的因素包括種子物料特性,吸種型孔結(jié)構(gòu)、尺寸,充種距離和氣室負(fù)壓值。利用排種試驗(yàn)臺(tái),開展了風(fēng)機(jī)接口位置、氣室負(fù)壓值、型孔直徑和排種軸轉(zhuǎn)速四因素對(duì)排種器作業(yè)性能影響的單因素試驗(yàn),得出...
【文章來源】:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 引言
1.1 課題來源
1.2 課題研究背景及研究意義
1.3 國內(nèi)外播種裝置研究現(xiàn)狀
1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4 課題主要研究內(nèi)容、方法與技術(shù)路線
1.4.1 研究內(nèi)容與方法
1.4.2 技術(shù)路線
2 谷種基本物理特性測定研究
2.1 谷種外形尺寸測定
2.2 谷種千粒重測定
2.3 谷種自然休止角測定
2.4 本章小結(jié)
3 氣吸式排種器流場仿真分析
3.1 仿真分析方法
3.2 仿真分析軟件介紹
3.2.1 ICEM前處理
3.2.2 FLUENT求解及后處理
3.3 排種器模型建立
3.3.1 排種器結(jié)構(gòu)
3.3.2 排種器工作原理
3.4 仿真模型建立
3.5 仿真分析軟件參數(shù)設(shè)置
3.5.1 ICEM網(wǎng)格劃分
3.5.2 FLUENT參數(shù)設(shè)置
3.6 仿真結(jié)果與分析
3.6.1 不同風(fēng)機(jī)接口位置對(duì)流場影響
3.6.2 不同負(fù)壓值對(duì)流場影響
3.6.3 不同型孔數(shù)量對(duì)流場影響
3.6.4 不同型孔直徑對(duì)流場影響
3.6.5 不同型孔長度對(duì)流場影響
3.7 本章小結(jié)
4 氣吸式谷子精量穴播排種器關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)
4.1 排種盤設(shè)計(jì)
4.1.1 排種盤整體結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)
4.1.2 吸種型孔數(shù)量確定
4.1.3 種盤厚度確定
4.1.4 吸種型孔孔徑確定
4.2 氣室體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2.1 負(fù)壓風(fēng)機(jī)接口位置確定
4.2.2 投種角確定
4.2.3 導(dǎo)種區(qū)開口角確定
4.3 導(dǎo)種裝置設(shè)計(jì)
4.3.1 導(dǎo)種輪參數(shù)及鏈輪齒數(shù)確定
4.3.2 成穴腔深度確定
4.4 充種過程受力分析
4.5 本章小結(jié)
5 氣吸式谷子精量穴播排種器排種性能臺(tái)架試驗(yàn)
5.1 試驗(yàn)材料及儀器設(shè)備
5.2 試驗(yàn)影響因素及評(píng)價(jià)指標(biāo)
5.3 單因素試驗(yàn)
5.3.1 風(fēng)機(jī)接口位置對(duì)排種性能影響
5.3.2 氣室負(fù)壓值對(duì)排種性能影響
5.3.3 型孔直徑對(duì)排種性能影響
5.3.4 排種軸轉(zhuǎn)速對(duì)排種性能影響
5.4 正交試驗(yàn)
5.4.1 試驗(yàn)方案與結(jié)果
5.4.2 試驗(yàn)結(jié)果分析
5.4.3 最優(yōu)水平組合試驗(yàn)
5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
錄用通知
作者簡歷
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]谷子品種登記實(shí)施進(jìn)展與建議[J]. 李榮德,程汝宏,陳應(yīng)志,孫海艷,史夢(mèng)雅. 種子. 2019(08)
[2]氣力槽輪組合式蔬菜精密排種器吸嘴型孔設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 尹文慶,趙璐,李驊,胡飛,於海明. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2019(04)
[3]薄面激光-硅光電池中小粒徑種子流監(jiān)測裝置研制[J]. 丁幼春,朱凱,王凱陽,劉曉東,杜超群. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2019(08)
[4]氣吸型孔組合式小麥精密排種器設(shè)計(jì)與參數(shù)優(yōu)化[J]. 程修沛,盧彩云,孟志軍,于佳楊. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(24)
[5]三七壓穴精密排種裝置設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 賴慶輝,曹秀龍,于慶旭,孫凱,秦偉. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2019(01)
[6]勺夾式蠶豆精量排種器設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 李玉環(huán),楊麗,韓英,張東興,崔濤,虞異茗. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(S1)
[7]氣吸滾筒式壟上三行大豆密植排種器設(shè)計(jì)與參數(shù)優(yōu)化[J]. 陳海濤,李桐輝,王洪飛,王宇,王星. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(17)
[8]基于GPS測速的電驅(qū)式玉米精量播種機(jī)控制系統(tǒng)[J]. 丁友強(qiáng),楊麗,張東興,崔濤,和賢桃,鐘翔君. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(08)
[9]基于Flex傳感器的免耕播種機(jī)播深自動(dòng)控制系統(tǒng)[J]. 賈洪雷,朱龍圖,黃東巖,王奇,李名偉,趙佳樂. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2019(01)
[10]新時(shí)期中國谷子產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術(shù)需求與展望[J]. 李順國,劉斐,劉猛,刁現(xiàn)民. 農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào). 2018(06)
博士論文
[1]波紋曲面指夾式玉米精量排種器設(shè)計(jì)及其機(jī)理研究[D]. 唐漢.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[2]中國谷子產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題研究[D]. 張雪峰.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
碩士論文
[1]窩眼輪式玉米精量排種器改進(jìn)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D]. 劉娜.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2019
[2]氣吸式水稻精量直播排種器設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D]. 魏海明.青島理工大學(xué) 2018
[3]集排式大豆精量排種器的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D]. 靳亞東.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[4]雙勺輪高速玉米精密排種器的研究[D]. 李鑫.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[5]不同谷子品種在西藏林芝生態(tài)適應(yīng)性比較研究[D]. 洛桑江白.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[6]氣力窩眼輪式小粒徑種子排種器設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D]. 殷德峰.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[7]基于DEM-CFD耦合的氣吸式玉米精密排種器工作過程仿真分析[D]. 孫舒暢.吉林大學(xué) 2016
[8]小籽粒精密播種機(jī)的研發(fā)與試驗(yàn)研究[D]. 呂秀婷.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
本文編號(hào):2960608
【文章來源】:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 引言
1.1 課題來源
1.2 課題研究背景及研究意義
1.3 國內(nèi)外播種裝置研究現(xiàn)狀
1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4 課題主要研究內(nèi)容、方法與技術(shù)路線
1.4.1 研究內(nèi)容與方法
1.4.2 技術(shù)路線
2 谷種基本物理特性測定研究
2.1 谷種外形尺寸測定
2.2 谷種千粒重測定
2.3 谷種自然休止角測定
2.4 本章小結(jié)
3 氣吸式排種器流場仿真分析
3.1 仿真分析方法
3.2 仿真分析軟件介紹
3.2.1 ICEM前處理
3.2.2 FLUENT求解及后處理
3.3 排種器模型建立
3.3.1 排種器結(jié)構(gòu)
3.3.2 排種器工作原理
3.4 仿真模型建立
3.5 仿真分析軟件參數(shù)設(shè)置
3.5.1 ICEM網(wǎng)格劃分
3.5.2 FLUENT參數(shù)設(shè)置
3.6 仿真結(jié)果與分析
3.6.1 不同風(fēng)機(jī)接口位置對(duì)流場影響
3.6.2 不同負(fù)壓值對(duì)流場影響
3.6.3 不同型孔數(shù)量對(duì)流場影響
3.6.4 不同型孔直徑對(duì)流場影響
3.6.5 不同型孔長度對(duì)流場影響
3.7 本章小結(jié)
4 氣吸式谷子精量穴播排種器關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)
4.1 排種盤設(shè)計(jì)
4.1.1 排種盤整體結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)
4.1.2 吸種型孔數(shù)量確定
4.1.3 種盤厚度確定
4.1.4 吸種型孔孔徑確定
4.2 氣室體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2.1 負(fù)壓風(fēng)機(jī)接口位置確定
4.2.2 投種角確定
4.2.3 導(dǎo)種區(qū)開口角確定
4.3 導(dǎo)種裝置設(shè)計(jì)
4.3.1 導(dǎo)種輪參數(shù)及鏈輪齒數(shù)確定
4.3.2 成穴腔深度確定
4.4 充種過程受力分析
4.5 本章小結(jié)
5 氣吸式谷子精量穴播排種器排種性能臺(tái)架試驗(yàn)
5.1 試驗(yàn)材料及儀器設(shè)備
5.2 試驗(yàn)影響因素及評(píng)價(jià)指標(biāo)
5.3 單因素試驗(yàn)
5.3.1 風(fēng)機(jī)接口位置對(duì)排種性能影響
5.3.2 氣室負(fù)壓值對(duì)排種性能影響
5.3.3 型孔直徑對(duì)排種性能影響
5.3.4 排種軸轉(zhuǎn)速對(duì)排種性能影響
5.4 正交試驗(yàn)
5.4.1 試驗(yàn)方案與結(jié)果
5.4.2 試驗(yàn)結(jié)果分析
5.4.3 最優(yōu)水平組合試驗(yàn)
5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
錄用通知
作者簡歷
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]谷子品種登記實(shí)施進(jìn)展與建議[J]. 李榮德,程汝宏,陳應(yīng)志,孫海艷,史夢(mèng)雅. 種子. 2019(08)
[2]氣力槽輪組合式蔬菜精密排種器吸嘴型孔設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 尹文慶,趙璐,李驊,胡飛,於海明. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2019(04)
[3]薄面激光-硅光電池中小粒徑種子流監(jiān)測裝置研制[J]. 丁幼春,朱凱,王凱陽,劉曉東,杜超群. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2019(08)
[4]氣吸型孔組合式小麥精密排種器設(shè)計(jì)與參數(shù)優(yōu)化[J]. 程修沛,盧彩云,孟志軍,于佳楊. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(24)
[5]三七壓穴精密排種裝置設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 賴慶輝,曹秀龍,于慶旭,孫凱,秦偉. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2019(01)
[6]勺夾式蠶豆精量排種器設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 李玉環(huán),楊麗,韓英,張東興,崔濤,虞異茗. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(S1)
[7]氣吸滾筒式壟上三行大豆密植排種器設(shè)計(jì)與參數(shù)優(yōu)化[J]. 陳海濤,李桐輝,王洪飛,王宇,王星. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(17)
[8]基于GPS測速的電驅(qū)式玉米精量播種機(jī)控制系統(tǒng)[J]. 丁友強(qiáng),楊麗,張東興,崔濤,和賢桃,鐘翔君. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(08)
[9]基于Flex傳感器的免耕播種機(jī)播深自動(dòng)控制系統(tǒng)[J]. 賈洪雷,朱龍圖,黃東巖,王奇,李名偉,趙佳樂. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2019(01)
[10]新時(shí)期中國谷子產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術(shù)需求與展望[J]. 李順國,劉斐,劉猛,刁現(xiàn)民. 農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào). 2018(06)
博士論文
[1]波紋曲面指夾式玉米精量排種器設(shè)計(jì)及其機(jī)理研究[D]. 唐漢.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[2]中國谷子產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題研究[D]. 張雪峰.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
碩士論文
[1]窩眼輪式玉米精量排種器改進(jìn)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D]. 劉娜.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2019
[2]氣吸式水稻精量直播排種器設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D]. 魏海明.青島理工大學(xué) 2018
[3]集排式大豆精量排種器的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D]. 靳亞東.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[4]雙勺輪高速玉米精密排種器的研究[D]. 李鑫.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[5]不同谷子品種在西藏林芝生態(tài)適應(yīng)性比較研究[D]. 洛桑江白.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[6]氣力窩眼輪式小粒徑種子排種器設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D]. 殷德峰.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[7]基于DEM-CFD耦合的氣吸式玉米精密排種器工作過程仿真分析[D]. 孫舒暢.吉林大學(xué) 2016
[8]小籽粒精密播種機(jī)的研發(fā)與試驗(yàn)研究[D]. 呂秀婷.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
本文編號(hào):2960608
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