气吸式电驱动玉米精量排种器设计与试验研究

发布时间：2020-06-01 02:03

【摘要】：玉米是重要的粮食和饲料作物,在全球三大谷物中,玉米总产量与平均单产均居世界首位。世界上玉米种植面积最大的国家目前是中国,但是从单产量上来看,美国高出我国玉米单产量很多,位居世界第一。可见,我国玉米单产量还存在很大的提升空间,而播种质量是限制玉米单产水平的重要因素,且传统排种器多是以地轮通过链传动带动其工作,株距调节方式较繁琐。因此以提高排种器播种质量和精简传动系统作为设计目标,研发一种气吸式电驱动玉米精量排种器,取消了传统气吸式排种器传动系统,用直流减速电机上的驱动齿轮直接带动排种盘工作,在高速作业情况下,保持排种器播种的质量和平稳性。对气吸式电驱动玉米精量排种器进行了如下研究:(1)对驱动排种盘的方式进行了分析,通过单因素试验对驱动齿轮和驱动电机进行了选择,设计驱动电机控制系统整体方案。(2)结合虚拟样机技术,应用UG软件对排种器各个部件进行三维建模、虚拟装配,建立了气吸式电驱动玉米精量排种器的虚拟样机,并对虚拟样机进行了干涉检查和运动学仿真分析,得到了驱动齿轮和排种盘的位移、速度随时间的变化曲线图,其变化情况与实际分析的情况较一致。(3)对排种器进行台架试验,选取播种作业速度、吸室真空度和充种口高度三个因素,进行单因素试验研究,确定了各参数取值范围。根据单因素试验的结果,选取了播种作业速度、吸室真空度和充种口高度三个影响因素进行多因素试验研究,依据二次正交旋转组合设计的试验方法,建立各因素对性能指标的回归方程,分析各因素对播种性能指标的影响规律,得出了各因素对性能指标影响的主次顺序。运用Design-Expert软件进行试验优化设计,确定了最佳参数组合。对排种器进行了田间验证性试验,各项性能指标均满足玉米精量播种的农艺要求。
【图文】：

玉米产量,全球,增长率,总产量

绪论论研究目的与意义玉米是禾本科玉蜀黍属的一年生草本植物[1]，是重要的粮食作物和饲料作物，产发展迅速，在养殖业、加工业大量的需求拉动下，我国的玉米种植面积在迅速界每年种植玉米的面积在 1.77 亿多公顷左右，总产量达 9.7 亿多吨，约占全球 30%~35%[2]，如图 1-1 所示。可得出全球玉米总产量基本保持持续增长的态势量较 2014 年的产量增长了 14.23%，达到了 9.91 亿吨。其分布在美国、中国、廷这四个主要国家[3]，全球总产量的 70%左右来自于这四个国家，其中美国占中国占 25%左右。

玉米生产,百万吨,世界,产量

图 1-2 2015 年世界主要玉米生产国的产量（单位：百万吨）Fig.1-2 Production of the world's major maizeproducing countries in 2015 (unit: million tons)图 1-3 2015 年世界主要玉米生产国的种植面积（单位：百万公顷）Fig.1-3 Planting area of the world's major maizeproducing countries in 2015 (unit: million hectares)从图 1-2 和 1-3 中不难发现，世界上玉米种植面积最大的国家目前是中国，但是从单产量上来看，美国高出我国玉米单产量很多，位居世界第一。以 2015 年玉米生产情况为例，通过计算，我国玉米平均产量325 .87 10kg/hm，美国玉米平均产量则为421 .04 10kg/hm，比我国玉米平均产量高出了324 .53 10kg/hm，可见，我国玉米的单产量还存在非常大的提升空间。中国中央农村工作会议 2015 年 12 月在北京召开，会议上强调，要着力增强农业供给侧结构性改革[4]。农业部部长韩长赋表示，玉米结构的调整是整个农业供给侧结构性改革的重点之一[5]。要调减玉米的结构，玉米整体种植面积会减少一些，在保证正常供给的情况下，就要求玉米的单产量必须增加，这时，，使玉米精量播种就显得非常重要。
【学位授予单位】：黑龙江八一农垦大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S223.2

【参考文献】