电磁直推式油菜排种器研究

发布时间：2020-11-04 14:15

　　 传统的油菜种植方式工序繁多、劳动强度较大、浪费种肥、经济效益较低。随着科技的发展,油菜的机械化种植越来越受到重视。然而,由于油菜籽粒径小、重量轻、易破损、含油量大等原因,油菜播种的机械化程度长期受到制约。精量排种技术是制约油菜机械化播种的技术难题。因此,研发高性能的油菜排种器是实际生产的迫切需求。在查阅国内外大量文献的基础上,本文设计和研究了一种适合于机械化穴播的电磁直推式油菜排种器,能有效控制种子播量,节约间苗等人力成本。本文主要研究结果如下：(1)以推拉式电磁铁作为动力执行元件,通过连接杆带动振动管作往复直线运动。运用电磁场理论计算电磁铁的电磁吸力,不计漏磁影响,电磁铁吸力F与气隙厚度δ的平方成反比,与磁动势ni的平方和有效气隙磁通面积S成正比；(2)结合油菜籽几何特征和排种理论设计振动管型孔,对振动管进行运动学分析,得到往复直线运动过程中振动管的加速度变化规律以及速度与时间的曲线关系；(3)对单粒种子进行受力分析；以软球离散元型建立碰撞过程中单粒种子的运动微分方程,以线性粘弹性模型对碰撞过程中种子间、种子与管壁间的接触作用力进行分析；以种群为研究对象,在振动管向下运动过程中,种群成厚层分布,除最上层种子外,其余各层都受到了上一层种子的碰撞发生了相对位移,种层间分离,整个种群看起来向型孔方向运动;(4)使用显控人机交互界面控制PLC的启停、调节PWM的脉宽输出及显示PLC检测的排种数十分方便。电磁铁的通断频率稳定,可调范围大,能够满足高速工作条件要求；(5)光电传感器检测试验表明,4对光电传感器均匀分布在导种管周围时检测精度高,漏记率为0.95%。排种性能试验表明,型孔直径为2.8mm、排种频率为2Hz时,排种器的排种合格率最高为96.7%,并且具有较低的排种漏播率和重播率,分别为0.8%和2.5%。因此,电磁直推式油菜排种器的设计是可行的。
【学位单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：S223.2
【部分图文】：

——Ｉ－?ｍｍｍｍｒｎ．＾?—??ｔｆｔｆｔｆ??图１－２窝眼轮轴型孔式排种器结构示意图??Ｆｉｇ．?１－２?Ｍｅｔｅｒｉｎｇ?ｄｅｖｉｃｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ??２００２年，连银娟、罗玉莲研制的滚筒式油菜排种器，依靠拖拉机动力输出，??排种器内滚筒滚动，油菜籽从直径３ｍｍ的排种口中卸种，播种效率高，但对土壤??干湿度要求较高，也难以控制播种量［１４］。??２００３年，张宇文等结合窝眼轮式和外槽轮式排种优点，研制了?＂ＺＴＪ中心传??动强推式油菜精密排种器”，解决了小粒径种子型孔堵塞问题［Ｕ５－１７］。??２００５年，吴明亮等研制了窝眼轮轴型孔式排种器，可调节油菜籽播量，但是??存在型孔堵塞、种子破损率高等问题＿。??２００６年，谭赞良研宄了?“窝眼轮式油菜排种器排种性能”，得到了油菜排种??器转速与播量、均匀性和破损率之间的关系［＇９］。??２００６年

?＜ＥＥ＾?ｑ?Ｉ?［ｆｃＥ３＾??＾?王?ｂＥ＿??图１－１外槽轮式排种器结构示意图??Ｆｉｇ．?１－１?Ｍｅｔｅｒｉｎｇ?ｄｅｖｉｃｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ??Ｉ．，、，，?，?￣｛＾、??“．？?—?？?——?？?—?？?—？?？?？?—?■?——Ｉ－?ｍｍｍｍｒｎ．＾?—??ｔｆｔｆｔｆ??图１－２窝眼轮轴型孔式排种器结构示意图??Ｆｉｇ．?１－２?Ｍｅｔｅｒｉｎｇ?ｄｅｖｉｃｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ??２００２年，连银娟、罗玉莲研制的滚筒式油菜排种器，依靠拖拉机动力输出，??排种器内滚筒滚动，油菜籽从直径３ｍｍ的排种口中卸种，播种效率高，但对土壤??干湿度要求较高，也难以控制播种量［１４］。??２００３年，张宇文等结合窝眼轮式和外槽轮式排种优点，研制了?＂ＺＴＪ中心传??动强推式油菜精密排种器”，解决了小粒径种子型孔堵塞问题［Ｕ５－１７］。??２００５年，吴明亮等研制了窝眼轮轴型孔式排种器，可调节油菜籽播量，但是??存在型孔堵塞、种子破损率高等问题＿。??２００６年

．變：??１．排种器壳体２．毛刷托板３．毛刷４．排种轴５．排种轮??图１－４异形孔窝眼轮式油菜排种器示意图??Ｆｉｇ．?１－４?Ｍｅｔｅｒｉｎｇ?ｄｅｖｉｃｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ??２０１０年，黄吉星设计了一种集中型槽孔轮式油菜精量排种器，通过清种轮轴清??种和推种钢丝强制投种，并对影响油菜籽排种破损率的主要因素进行了分析［２３］。??４??
【参考文献】

相关期刊论文 前6条

1 陈立东;何堤;马淑英;谢宇峰;张亮;石磊;;2QXP-1型双条气吸式排种器分条性试验[J];河北科技师范学院学报;2006年01期

2 谢竹青;胡建平;;精密播种机监测系统的研究动态[J];农业装备技术;2007年02期

3 刘震林;油菜籽机械化条播技术[J];江苏农机化;2002年02期

4 陈海燕,刘俊峰,刘洪杰,隋美丽;检测精密排种器性能虚拟仪器的设计[J];农机化研究;2005年02期

5 陈立东;何堤;;论精密排种器的现状及发展方向[J];农机化研究;2006年04期

6 吴崇友;金诚谦;肖体琼;张敏;袁文胜;;我国油菜全程机械化现状与技术影响因素分析[J];农机化研究;2007年12期

本文编号：2870199