油菜氣力滾筒式精量集排器排種過程分析及性能試驗(yàn).pdf

1、本文針對(duì)單體式排種器播種機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、傳動(dòng)系統(tǒng)復(fù)雜等問題，設(shè)計(jì)了一種“一器六行”氣力滾筒式精量集排器。針對(duì)集排器田間作業(yè)或排種滾筒轉(zhuǎn)速高時(shí)充種性能不穩(wěn)定的問題，為提高集排器充種性能，提出了一種滾花排種滾筒，主要研究?jī)?nèi)容包括:
　　(1)測(cè)試分析了油菜籽機(jī)械物理特性，以“華油雜62”、“中雙11”和“中油雜19”油菜籽為研究對(duì)象，測(cè)定了不同油菜品種幾何尺寸、球度及壓縮力學(xué)特性，為集排器關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)和EDEM仿真試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜆?gòu)建提供理論依據(jù)

2、。結(jié)果表明:油菜籽長(zhǎng)、寬、高及球度均服從正態(tài)分布，測(cè)試三種品種油菜球度均為90％以上，“中雙11”油菜籽的球度最高。不同品種油菜籽的壓縮壓力-位移曲線走勢(shì)基本一致，油菜籽平均直徑對(duì)屈服載荷、最大載荷和屈服位移均影響極顯著。
　　(2)開展了油菜氣力滾筒式精量集排器的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和滾花式排種滾筒參數(shù)分析確定。本文結(jié)合油菜種子的物料特性與農(nóng)藝要求，確定了油菜氣力滾筒式精量排種器總體設(shè)計(jì)方案，闡述了集排器總體結(jié)構(gòu)和工作原理。該排種滾筒直

3、徑Φ120mm、每排徑向型孔數(shù)Z=30、滾花模數(shù)m=0.3，型孔中心兩側(cè)各5mm內(nèi)不加工滾花。
　　(3)分析了氣力滾筒精量集排器排種過程油菜籽的力學(xué)特征，開展了基于EDEM的仿真試驗(yàn)。構(gòu)建了充種、攜種和投種三個(gè)過程的力學(xué)模型，分析了影響集排器排種性能的主要因素以及影響規(guī)律。應(yīng)用EDEM軟件開展了滾花結(jié)構(gòu)、排種滾筒轉(zhuǎn)速和充填高度等對(duì)種群充填角、拖帶角和種群動(dòng)力學(xué)特性影響的規(guī)律研究。結(jié)果表明:滾花排種滾筒拖帶角隨排種滾筒轉(zhuǎn)速增大而增

4、大，且大于無滾花排種滾筒;種群充填角隨排種滾筒與種群間的摩擦力增加而增加。同時(shí)，隨排種滾筒轉(zhuǎn)速的增加，排種滾筒對(duì)種群作用的法向力和切向力以及種群所受合力、種群速度線性增加;隨充填高度的增加，種群所受合力和種群速度線性增加。且排種滾筒轉(zhuǎn)速或充填高度一定時(shí)，滾花排種滾筒的種群動(dòng)力學(xué)特性優(yōu)于無滾花排種滾筒。
　　(4)開展了氣力滾筒式精量集排器排種性能臺(tái)架試驗(yàn)。型孔直徑和投種角度對(duì)集排器排種性能影響試驗(yàn)結(jié)果表明:型孔直徑Φ1.2mm、投

5、種角度為60°的集排器排種性能較優(yōu)。以集排器排種性能為評(píng)價(jià)指標(biāo)，以負(fù)壓壓力值、正壓壓力值、排種滾筒轉(zhuǎn)速和充填高度為試驗(yàn)因素，開展了單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)。單因素試驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)排種器負(fù)壓為-2500Pa、正壓為500Pa、充填高度為-5mm、排種滾筒轉(zhuǎn)速為30r/min時(shí)，合格指數(shù)90.10％，漏播指數(shù)1.56％;當(dāng)排種滾筒轉(zhuǎn)速在15～50 r/min范圍內(nèi)時(shí)，各行排量一致性變異系數(shù)和總排量穩(wěn)定性變異系數(shù)分別低于5.5％和2.0％，種子破

6、損率低于0.2％。正交試驗(yàn)結(jié)果表明:排種滾筒轉(zhuǎn)速、充填高度、負(fù)壓壓力值和正壓壓力值對(duì)各行排量一致性變異系數(shù)影響極顯著，各因素交互作用影響不顯著;負(fù)壓壓力值對(duì)總排量穩(wěn)定性變異系數(shù)影響顯著，其余因素及各因素交互作用影響不顯著。
　　(5)開展了油菜氣力滾筒式精量集排器田間試驗(yàn)，研究了排種滾筒轉(zhuǎn)速和機(jī)組前進(jìn)速度對(duì)集排器田間播種性能的影響。田間試驗(yàn)結(jié)果表明以滾花排種滾筒為關(guān)鍵部件的集排器田間播種性能穩(wěn)定可靠，該集排器直播油菜平均株距為65