充填力研究及淺盆形種盤大豆排種器結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、論文選題項(xiàng)目編號(hào)為51275086國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，以立式圓盤排種器為研究對(duì)象，從力學(xué)角度出發(fā)研究如何提高充種能力以適應(yīng)高速作業(yè)需求，旨在優(yōu)化并定型一種具有高速作業(yè)能力的立式淺盆型種盤排種器。本文的主要研究工作如下:
　　(1)充填力種類及作用機(jī)理
　　充填力是排種器完成充種過(guò)程的基本因素。本文簡(jiǎn)要分析幾種機(jī)械式精密排種器的充填力的作用形式和機(jī)理，建立型孔充填力模型，并通過(guò)散粒體物料力學(xué)理論分析了充填力的特點(diǎn)和規(guī)律，通過(guò)

2、理論分析和力學(xué)分析可知，限于排種器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及種子的散粒體特性，以壓應(yīng)力形式存在的充填力的數(shù)值存在上限值，且上限值不大。因此，如何形成更多的充填力應(yīng)是從力學(xué)角度提高機(jī)械式精密排種器在高速作業(yè)時(shí)的充種能力的研究重點(diǎn)。
　　(2)仿真與試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)
　　以立式圓盤排種器為研究對(duì)象，以提高立式圓盤排種器高速作業(yè)下的充填性能為目標(biāo)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。以增加充填力種類的方式將立式圓盤改進(jìn)成淺盆式種盤，同時(shí)按照排種器的設(shè)計(jì)要求對(duì)立式淺盆型種盤

3、排種器進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)而對(duì)仿真和試驗(yàn)裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)。
　　(3)EDEM虛擬仿真
　　采用EDEM虛擬仿真技術(shù)，建立大豆顆粒體模型，對(duì)立式淺盆型種盤排種器的工作過(guò)程進(jìn)行模擬，利用EDEM后處理模塊中的影像技術(shù)標(biāo)記種子并對(duì)工作區(qū)間進(jìn)行分析，進(jìn)而對(duì)其工作機(jī)理進(jìn)行研究;同時(shí)采用多因素組合的研究方法分析排種盤直徑、作業(yè)速度以及排種盤的折邊傾角對(duì)充填率的影響規(guī)律，優(yōu)化得出排種盤最優(yōu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)組合，為產(chǎn)品定型提供定量的依據(jù)。
　　(

4、4)試驗(yàn)研究
　　為直觀準(zhǔn)確觀察排種器的工作特性以及種子在其容腔內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用高速攝影技術(shù)在JPS-12計(jì)算機(jī)視覺(jué)精密排種器檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)上拍攝立式淺盆型種盤排種器在不同轉(zhuǎn)速下的工作過(guò)程，進(jìn)而觀察分析其清種和投種過(guò)程，為完善排種器設(shè)計(jì)、提高排種器的工作性能提供參考依據(jù)。
　　(5)結(jié)構(gòu)優(yōu)化
　　通過(guò)EDEM仿真和高速影像能夠清晰觀察到立式淺盆型種盤由于型孔形狀的特點(diǎn)易發(fā)生重種現(xiàn)象，且該種型孔加工工藝復(fù)雜，因此對(duì)立式淺