分置式棉花膜上精密播种装置的设计与试验研究

发布时间：2022-08-23 13:43

　　棉花作为新疆地区的主要经济作物,在其生产过程中,播种起着重要作用。为降低生产成本,提高播种效率,本文根据棉花种子的物料特性设计了一种针对棉花膜上精量播种的分置式棉花膜上精密播种装置。该装置主要由实现精密充种、携种的气吸式精密排种器,有序输种的导种管以及膜上精密播种的成穴器三部分组成。通过结构设计和理论分析对主要部件进行了设计与参数选取,利用Fluent仿真软件分析了排种器流场分布和流场特性,对气吸式精密排种器进行台架试验,对影响排种器排种性能的主要因素进行了分析。结合EDEM离散元软件进行了气固耦合仿真,与台架试验进行对比,以验证仿真试验的有效性。其次对导种管与成穴器进行了试验研究,建立了分置式棉花膜上精密播种装置试验台,对不同输种参数进行研究。主要研究内容包括:1.针对新疆地区棉花膜上种植特点与农艺要求,设计了一种分置式棉花膜上穴播方案,该装置主要由气吸式排种器、导种管和成穴器组成。对装置主要部件进行了结构设计与理论分析。构建了排种器排种过程的运动学与动力学模型,对种子受力与运动情况进行了分析,得到了影响排种器排种性能的主要因素。2.利用Fluent软件对排种器滚筒负压气室进行了流场... 

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究的背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外精密排种器研究现状
        1.2.2 国内精密排种器研究现状
    1.3 研究内容及方法
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方案
        1.3.3 技术路线
    1.4 研究目标
第二章 分置式棉花膜上精密播种装置设计及排种过程分析
    2.1 棉花种子物理特性研究
    2.2 分置式棉花膜上精密播种装置设计方案
        2.2.1 方案设计
        2.2.2 分置式棉花膜上精密播种装置的工作原理
    2.3 关键部件结构设计
        2.3.1 排种器结构设计
        2.3.2 成穴器结构设计
        2.3.3 导种管选取
    2.4 排种过程分析
        2.4.1 充种阶段种子受力分析
        2.4.2 携种阶段种子受力分析
        2.4.3 投种阶段种子受力分析
    2.5 本章小结
第三章 排种器流场特性分析
    3.1 Fluent仿真分析方法
    3.2 CFD基本理论
        3.2.1 流体可压缩性判别
        3.2.2 流态判别
        3.2.3 基本控制方程
    3.3 排种器内部流场数值计算
        3.3.1 排种器流场模型简化
        3.3.2 空心轴流场分析与结构选取
        3.3.3 流场物理模型建立与网格化分
        3.3.4 流场模型选择、边界条件及初始条件
    3.4 流场仿真结果分析
        3.4.1 不同负压时流场变化
        3.4.2 不同吸孔直径时流场变化
    3.5 本章小结
第四章 基于EDEM-Fluent耦合的排种过程仿真分析
    4.1 EDEM仿真设置
        4.1.1 EDEM仿真前处理
        4.1.2 种子颗粒模型建立
        4.1.3 时间步长设置
    4.2 耦合仿真
        4.2.1 耦合模型选择
        4.2.2 时间步长匹配
    4.3 耦合仿真分析
    4.4 排种器性能试验
        4.4.1 试验设计
        4.4.2 试验结果分析
        4.4.3 试验与仿真结果分析
    4.5 本章小结
第五章 分置式棉花精密播种装置试验研究
    5.1 试验设备与评价指标
    5.2 单因素试验分析
        5.2.1 导种管材料的影响
        5.2.2 不同导种管直径的影响
        5.2.3 不同导种管长度的影响
        5.2.4 不同导种管角度的影响
    5.3 正交试验设计
    5.4 试验结果分析
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
附件


【参考文献】：
期刊论文
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[10]2BPJ-12型大豆平作密植气吸式精密播种机设计与试验研究[D]. 李杞超.东北农业大学 2013



本文编号：3677869