基于單軸對稱特性的超級稻種子定向問題研究.pdf

1、隨著超級稻種植面積的擴大，其機械化育秧技術(shù)日益迫切。超級稻與普通水稻在種植要求上有較大差別。普通水稻的播種精度為每取秧面積上3～5顆種子，超級稻相對于普通稻種具有超強的分蘗能力，每取秧面積上只需2±1顆種子，對播種裝置提出來了更高的播量精度和位置精度要求。超級稻播種的理想狀況是稻種在秧盤上呈單粒均勻分布，且空格率低，最終秧苗在秧盤上呈單株均勻分布，并且盤根成片，符合機插要求。本文設計了一種結(jié)構(gòu)可調(diào)的曲柄滑塊式振動排種器，通過選取合適的排

2、種器結(jié)構(gòu)參數(shù)，對播種過程中的超級稻稻種加以適當?shù)募s束達到稻種定向運動穩(wěn)定狀態(tài)，實現(xiàn)定向排序。本文主要的研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　 1)研究了國內(nèi)外精密播種機的發(fā)展現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的播種機主要適用于普通稻育秧，針對超級稻播種的農(nóng)藝要求，本文提出了定向有序的播種方法。
　　 2)通過研究稻種的物理特性，發(fā)現(xiàn)稻種茸毛生長具有方向性，設計了一種帶導向板的曲柄滑塊振動排種器，利用稻種沿其長軸兩個方向運動與導向板間的摩擦系數(shù)不同的特點

3、，在振動激勵的作用下，分析運動過程中稻種運動姿態(tài)，實現(xiàn)稻種的定向排列。
　　 3)對稻種在振動板上的運動進行受力分析，建立了稻種繞其質(zhì)心運動的歐拉動力方程，應用Simulink分析了歐拉動力學方程中稻種姿態(tài)角α、β、γ的穩(wěn)定性，提出了通過控制y穩(wěn)定性實現(xiàn)稻種定向排序的方法，并分析了各結(jié)構(gòu)參數(shù)對姿態(tài)角γ穩(wěn)定性的影響。
　　 4)利用ADAMS的二次開發(fā)功能，實現(xiàn)排種器虛擬樣機的參數(shù)化建模，通過仿真對比分析不同姿態(tài)的兩顆稻種

4、的運動結(jié)果，證實了定向排序方案的可行性，并分析了排種器結(jié)構(gòu)參數(shù)對稻種姿態(tài)角），穩(wěn)定性及稻種相對于振動板移動速度的影響。
　　 5)根據(jù)ADAMS仿真分析結(jié)果和初步試驗確定的排種器各參數(shù)取值范圍，以稻種定向排序成功率作為試驗指標，進行五因素三水平的正交試驗，對試驗結(jié)果進行極差分析，得到各參數(shù)對稻種定向排序影響的重要性次序及定向排序的最佳因素、水平組合為:θ=10°，(φ)=20°，R=2mm，ω=21π，μ2=1.36，(μ2')