勺式玉米精密排種器動力學仿真及試驗研究.pdf

1、玉米是我國重要的糧食、經濟、飼料兼用作物，播種面積和總產量僅次于美國，位居第二位，因此增加玉米產量對國民經濟具有重要意義。 播種是玉米生產過程中具有決定性的環(huán)節(jié)，播種質量的好壞，將直接影響到玉米的產量。目前普遍采用的玉米播種方式是玉米精密播種，精密排種器是玉米精密播種機的主要工作部件，對于整個播種機的研究十分重要，因為它的結構、性能決定整個播種機的工作性能。 本文結合國家自然科學基金項目“鏟式玉米精密播種機數字化設計及動

2、態(tài)仿真研究”，在對國內外現有的精密排種器進行深入分析的基礎上，對種子在勺式玉米精密排種器內的運動進行動態(tài)仿真、動力學分析，進而完善排種器的理論研究，這將對適于我國農村土壤耕作條件的玉米精密播種機的研究具有實際意義。 論文首先依據已有的鏟式玉米精密播種機的理論研究成果，分析了勺式玉米精密排種器的工作過程，即充種、清種、護種和投種過程。分析各個過程中種子所處的狀態(tài)，分析種子的極限充種角、導種臺上種子的回落角、清種起始角和清種結束角及

3、種子在整個工作過程中的受力情況。 其次，應用三維實體造型軟件Pro/E建立勺式玉米精密排種器的三維實體圖。運用Pro/E軟件與ADAMS軟件的專用接口模塊Mech/Pro，將構造好的排種器模型導入動力學仿真分析軟件ADAMS中。 在ADAMS軟件中對排種器模型施加相應的約束、驅動及載荷，建立勺式玉米精密排種器的虛擬樣機系統(tǒng)，并進行動學力仿真分析，直觀的觀察種子在排種器內的充種、清種、護種和投種過程。對于影響排種器工作質量

4、的主要工作參數創(chuàng)建設計變量，定義目標函數并產生必要的設計約束，最后對排種器虛擬樣機系統(tǒng)進行優(yōu)化分析，得到最優(yōu)的垂直傾角β、水平傾角γ和播種速度v的組合。 選出兩種玉米種子，對播種機樣機進行試驗。根據三因子二次通用旋轉組合設計的統(tǒng)計方法，得到了反映播種機的前進速度v、播種機的垂直傾角β和水平傾角γ與播種機的重播率和種距變異系數之間關系的回歸方程；在此基礎上確定了對于這兩種玉米種子，該播種機的最佳參數組合。將試驗結果同仿真優(yōu)化結果比