动力式三七精密播种机的设计与试验研究

发布时间：2020-06-06 00:36

【摘要】：三七是中国名贵中药材,种植面积已达到60万亩,现在的播种方式主要以手工点播为主,劳动强度大,播种质量不一致,尚无配套的精密播种机。针对此现状,本文开展了三七精密播种机的设计及试验研究。该文主要研究内容如下：(1)确定三七精密播种机的整机设计原则,结合三七播种的农业要求,制定动力式三七精密播种机的设计方案,主要有整机结构设计,排种系统设计,开沟器设计,前置仿形结构设计以及传动系统的设计,最后对三七精密播种机的工作原理做了详细阐述。(2)在JPS-12计算机视觉播种试验台上,对排种器进行排种试验研究。为实现三七的精量播种,设计了一种窝眼轮式三七精密排种器。采用三因素三水平正交设计方法,进行排种器试验。试验结果表明：型孔轮转速为20 rpm,型孔深度为7 mm,型孔直径为8.5 mm时为较优组合,此时的粒距合格指数为93.17,重播指数为3.40,漏播指数为3.43。(3)设计了一种窄行距开沟器,并利用土槽对其进行正交试验,试验指标选择开沟深度和开沟宽度,工作速度为0.2 m/s。本文分析开沟深度为40 mm时,工作速度为0.2 m/s时,对开沟器进行田间试验,选取150个点进行数据测量,对开沟深度及开沟宽度的数据进行统计分析。得到开沟器的开沟深度的范围处于20～30 mm之间,其平均开沟深度为24.71mm,标准差值为5.128,方差值为26.30,变异系数为0.208；开沟宽度的取值范围处于30～40mm之间,其平均开沟宽度为35.74 mm,标准差值为5.565,方差值为30.972,变异系数为0.156。符合了三七播种的开沟要求,具有较好的综合性能。(4)为提高播种机的播种性能,设计了一种宽度为100mm,直径为300mm的行走轮,为提高行走轮的抓地能力,在其表面设计有防滑轮刺。对行走轮进行了台架试验,主要选取了前进速度、土壤含水率和机架倾斜角度为试验因素,滑移率和土壤粘附量为试验指标,并对其进行了三因素二次回归正交旋转组合试验,试验结果表明：当土壤含水率为20%时,倾斜角度处于1-9°之间,转速位于17～23rpm之间时,土壤粘附量小于12 g,滑移率小于15%,得到其最优化取值范围。(5)为了确保播种机的工作稳定性,对其进行了播种均匀性及各行播量一致性试验。试验结果表明：整机设计达到了作业标准要求。总之,本文研究的动力式三七播种机,在排种系统设计、整机设计等方面的创新,使该机具有巨大的产业化前景。该机具投入使用后将大大减轻农民的劳动强度,填补了中国三七精密播种机械的空白。
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S223.2

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