玉米免耕播种机环形气吹辅助导种装置设计与试验

来源 :安徽农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:MaoZeDongNiMaBi2005
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精量播种作为玉米生产的重要环节,其过程的准确性影响着种子在田间株距的均匀性,其中导种管过程作为播种的最后一个环节,其重要性不言而喻。国内外学者对于精密播种的导种过程做了大量的理论研究和装置设计,但是仍然存在着导种过程中种子与管壁的碰撞问题,此问题严重影响种子在田间的粒距均匀性。针对导种过程中存在的影响粒距均匀性的碰撞问题,本文设计了一种环形气吹辅助导种装置,经过一系列的仿真分析、理论研究、正交试验、高速摄像台架试验,选取导种装置关键结构的最优参数。主要研究内容如下:(1)玉米种子物料特性测定及模型建立选取安徽省黄淮海流域常种植的玉米品种进行物料特性测定。对其几何尺寸、千粒种、密度基本参数进行测量;再对种子摩擦特性进行测定,以期为导种机构的设计提供参考,也为后期期数值模拟提供数据依据。(2)基于EDEM的玉米导种过程仿真分析对导种区间种子的运动轨迹进行分析,基于EDEM软件对导种部件进行数值模拟,分析不同常用导种部件的导种性能,统计种子在导种管内的碰撞情况,并完成不同导种装置的台架试验,方形截面导种管的导种效果良好,合格率在84%左右,其变异系数在高速播种时有一定增加;圆形波纹管的导种效果较差,其合格率均低于80%,变异系数为20%。(3)环形气吹导种部件设计优化与Fluent的数值模拟分析设计一种环形气吹辅助导种装置,对其关键结构进行研究,通过理论分析得出影响种子在管内运动的因素,之后对模型进行优化,运用流体仿真软件Fluent对导种管进行虚拟仿真,分析不同结构参数下导种装置内气流分布状况,以此得到较优参数组合,进行正交旋转组合实验,分析优化得出环形气吹辅助导种装置最优参数。(4)环形气吹辅助导种装置台架实验利用JSP-12型排种器性能检测实验台开展台架实验,通过高速摄影技术对种子在导种装置中下落状态进行分析,对比普通无气吹辅助导种管下落情况,在前进速度为6km/h(排种盘转速为25.30r/min)时种子在导种装置内,导种播种效果最好,可以到达88.36%的合格率。试验表明环形气吹辅助导种装置的合格率满足精量播种的要求。
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