电磁振动排种器的均匀性试验研究

采用数理统计分析和数学建模方法,建立排种盘垂直速度和激振频率的数学模型,分析电磁振动排种盘的垂直速度和激振频率对排种均匀性的影响,并探讨它们对排种器的影响机理,为电磁振动排种器的研究提供重要依据。     

电磁振动排种器仿真研究

采用机械系统动力学自动分析软件ADAMS和有限元分析软件ANSYS建立电磁振动排种器的仿真模型;通过仿真试验对影响排种器排利,性能的参数激振频率、激振力幅值、激振力作用角进行研究,确定其最优组合。同时,验证了改装设计的正确性,并为电磁振动排利,器的进一步改进设计提供了重要依据。     

电磁振动排种器机电磁联合仿真研究

采用机电磁联合仿真的方法,建立电磁振动排种器机电磁联合仿真模型,研究了电磁铁电感对线圈电流、激振力波形和排种器工作性能的影响,且对模型进行了验证。结果表明:建立的机电磁联合仿真模型精度较高,电磁铁电感对线圈电流、电磁激振力波形和电磁振动排种器的工作性能有较大的影响,且激振力为方波时,排种器工作性能较好;控制电路使电磁铁线圈电流和激振力波形接近方波有利于提高排种器的工作性能。     

电磁振动排种器振动系统参数的确定

把电磁振动排种器等价成2自由度振动系统,结合种子在排种盘上的运动,对电磁振动排种器振动系统进行理论解析,给出了系统运动的数学模型,分析了系统各主要振动参数对排种盘与振动筛运动的影响.结果表明,系统参数d1=0.13～0.23,d2=0.2～0.6,μ=1.5时,系统振动稳定,易获得较大的排种速度,种子不易堵塞.     

连接弹簧物理参数对电磁振动排种器的影响

采用机械系统动力学自动分析软件ADAMS和有限元分析软件ANSYS,建立了电磁振动排种器的虚拟样机,通过仿真试验研究了连接弹簧的物理参数电磁振动排种器的影响。同时,确定了电磁振动排种器排种性能随连接弹簧物理参数变化而变化的规律,为电磁振排种器的设计和研究提供了参考和依据。     

扭摆式电磁振动排种器设计及其试验研究

穴盘精密播种是杂交水稻工厂化育秧的关键环节之一,单粒精播杂交水稻在育秧工厂中能够培育出健壮的秧苗.为此,通过分析电磁振动排种器排种原理和排种性能的影响因素,设计了一扭摆式电磁振动排种器,并对其进行了试验研究.试验结果表明:扭摆式电磁振动排种器能够很好地解决电磁振动排种器排种均匀性和排种速率之间的矛盾,在不降低排种均匀性的条件下提高排种器的排种速率.扭摆式电磁振动排种器的排种过程易于控制,便于实现排种的闭环控制.     

分流式振动排种器性能影响因素分析

研究了分流式振动排种器的排种性能与电压、电流、激振频率、种子芽（根）长度之间的变化规律,结果表明,排种性能受电压影响小,排种量与电流基本呈线性关系,激振频率固定在二附固有频率附近时,可以获得较好的播种质量,直播时,种子芽（根）长度应控制的０．５￣２ｍｍ。     

排种器排种性能模糊综合评价

以振动排种器为研究对象,选用弹簧倾角、激振频率、电压和电流等4个参数,设计了4因素三水平的正交试验,建立了各行排量一致性变异系数和总排量稳定性变异系数随4个参数变化的回归方程。采用三级模糊综合评判,得出了4个因素对排种性能影响的重要性顺序,依次为弹簧倾角、激振频率、电压和电流。     

小型自走式施肥机振动测试试验与分析

小型自走式施肥机在田间工作时，由于速度不同、地表不平整等因素，会对施肥机造成较大的振动影响，降低工作效率且对人体产生一定的影响。为此，采用正交试验分析的方法，分析了影响小型自走式施肥机排肥导管和扶手振动因素的主次顺序；采用快速傅里叶变换的方法，分析了排肥导管及扶手的固有频率。结果表明：排肥导管的固有频率为4.39～41.10Hz、速度为v=0.5m/s时，激振频率f_e=17.60Hz,排肥导管振动最剧烈。这是由于激振频率接近排肥导管的固有频率所引起的，说明v=0.5m/s时排肥导管的振动频率最接近于排肥导管的固有频率。扶手的固有频率在5.01～17.69Hz、v=1.5m/s、激振频率为6.80Hz时，振动最激烈，说明此速度下扶手的振动频率最接近扶手固有频率。     

基于EDEM-RecurDyn的玉米指夹式排种器振动特性分析与优化

为降低振动对指夹式排种器排种性能的影响,设计了一种具有辅助夹持结构的玉米指夹式排种器,阐述了指夹式排种器工作原理,并对辅助夹持的指夹和种盘等各关键构件结构进行了优化设计,建立了指夹夹持动力学模型。运用RecruDyn软件建立排种器虚拟样机模型,基于玉米籽粒特性在EDEM软件中构建玉米籽粒颗粒,通过EDEM-RecurDyn耦合仿真模拟了振动条件下排种器充种、携种及排种过程,分析对指夹式排种器排种性能影响的主要因素。最后结合台架试验,选取排种器作业速度、振动幅值和振动频率为试验因素,以排种器合格指数和漏播指数为试验指标进行排种性能试验验证。研究表明,指夹打开28.65°夹持玉米籽粒时,符合指夹式排种器在振动条件下的运动过程,耦合仿真分析结果与指夹式排种器实际运动过程基本一致,夹持过程中指夹和种盘共同配合下能够有效降低振动对排种器夹持性能的影响,满足设计要求;当作业速度为3.8km/h、振动幅值为5mm、振动频率为32.52Hz时,排种器合格指数和漏播指数分别为91.0%、6.68%,排种器台架验证试验得出该参数组合下排种器排种合格指数为和漏播指数分别为90.0%、7.1%,与理论优化值非常接近,证明辅助夹持结构在排种作业中可以保持较好的稳定性,使得排种器具有良好的排种效果,满足精密播种作业要求,为玉米精密播种装置的改进设计提供参考。     

气吸滚筒式玉米排种器充种性能仿真与试验优化

为了提高气吸滚筒式排种器充种性能,采用离散元分析的方法,对种层高度、振动频率、振动角度分别进行数值模拟,结果表明:在相同条件下提升种层高度,可以增长充种区弧长,增加充种时间,降低排种器的漏充率;振动频率增加,种子平均法向应力方差增大,即对种子的扰动性增强;合适的振动角度可以有效提高供种高度。减小内摩擦、增强种群扰动性、提高供种高度均可有效提高排种器充种性能。为寻找最佳参数组合,以郑单958玉米种子为播种对象,采用二次旋转正交组合试验方法,对排种器进行了排种性能试验,建立了种层高度、振动频率、振动角度3个主要因素与合格率、漏播率、重播率的数学模型,分析了各个因素及交互作用对合格率的影响规律,并进行了参数优化与验证试验。当最佳参数组合为振动角度45°,振动频率116~122 Hz,种层高度96~117 mm时,合格率大于90%,漏播率小于5%,重播率小于5%。经试验验证,试验结果与分析结果基本一致。试验结果表明该气吸滚筒式精密排种器对于玉米种子具有很好的播种适应性。     

变粒径双圆盘气吸式精量排种器优化设计与试验

针对现有气吸式圆盘型精量播种机播种不同尺寸种子需要更换排种圆盘的缺陷,为节约成本、提高排种器通用性,基于现有圆盘型排种器,设计了一种变粒径双圆盘气吸式精量排种器,无需更换圆盘便可实现不同粒径种子的精量播种。阐述了排种器基本结构与工作原理,并对其工作过程及关键部件进行了理论分析,确定了型孔排布、型孔形状、型孔锥角等关键结构参数,运用Fluent仿真分析了5种组合型孔对气室流场的影响,通过仿真分析获得了最佳组合型孔参数,并在JSP-12排种试验台上进行了排种均匀性试验及正交试验,得到排种性能较好时的负压、排种盘转速等参数的合理范围。结果表明:当排种器圆盘型孔为60°锥角的倒角型型孔,转速为34. 5 r/min、负压为4. 1 k Pa时,其合格率为90. 46%、漏播率为2. 59%、重播率为6. 94%,排种性能较优,满足播种要求。通过田间试验跟踪观察种子后续生长情况,试验得出排种器的平均合格率90. 16%、漏播率2. 77%、播种各行排量一致性变异系数5. 34%、总排量稳定性变异系数4. 86%,与传统排种器相比作业质量显著提升。     

电磁振动式水稻芽种播种机的试验研究

对影响电磁振动式水稻芽种播种机播种性能的主要因素进行了室内物理试验,利用SPSS软件对试验数据进行了回归分析,建立了排种盘振动速度、挡种板开口高度、播种机行走速度和隔振橡胶垫刚度等主要影响因素与播种量、播种合格率的数学模型,并进行分析。结果表明,挡种板开口高度小于7mm时有堵种现象;播种量与播种合格率随播种机行走速度的增大而减小,随排种盘振动速度增大而增大;隔振橡胶垫刚度在1378.3N/mm左右时,播种量较大,播种合格率较高。     

倾斜圆盘勺式精密排种器投种过程分析

以种子几何形状和尺寸的变化为基础，分析了倾斜圆盘勺式精密排种器的结构参数和工作参数对实际投种角的影响以及相邻两粒种子在投种过程中的时间间隔偏差，进而建立了种子在种床内粒距实际分布的数学模型。分析结果表明，种子的几何尺寸、投种轮的高度、播种机的前进速度和投种轮的直径影响投种时种子运动的速度和方向，从而导致实际粒距的变化。为保证排种器顺利投种，建立了投种口长度与排种器参数间关系和参数组合的限制条件。     

四杆平移式大豆小区育种排种器设计与试验

针对大豆小区育种清换种作业操作繁琐的问题,本文设计了四杆平移式大豆小区育种排种器。采用平行连杆机构配合可旋转的排种盘完成清换种作业,根据大豆小区育种作业要求对整机关键部件进行了设计,通过理论分析确定了大豆充种下限角度与排种盘转速的关系,以及排种器的排种盘直径、型孔尺寸、型孔数量、毛刷角度等结构参数数值。采用离散元软件进行仿真,模拟了排种器的排种过程,首先分析并验证了排种盘转速与下限角度的关系,进而在此试验基础上分析了种箱厚度对残余种子数的影响,试验结果表明：下限角度随排种盘转速增大逐渐减小,残留种子数随种箱厚度增加先减小后增大,并确定了下限角度119°、种箱厚度11 mm为排种器的优化结构参数。在最优参数下的田间试验表明：在理论粒距下排种器顺利清换种,作业结束后种箱内无种子残留,同时在作业速度3.6 km/h时粒距平均合格指数87.61%、重播指数6.63%、漏播指数5.75%,均达到优等品标准。     

大豆播种机偏置双圆盘气吸式排种器

设计了一种大豆播种机偏置双圆盘气吸式排种器。通过分析偏置双圆盘气吸式排种器取种、排种作业原理,对其关键部件进行了设计、优化。以排种器播种吸盘转速、气流运动速度为试验因素,漏播率为试验指标分别进行单因素试验和二次通用旋转组合试验,运用Design-Expert软件得出回归曲面并建立数学模型,得出最佳因素组合为气流速度220 m/s、排种器播种吸盘转速100 r/min,此时漏播率为2.72%。     

气吸圆盘式微型薯排种器充种性能模拟与试验

为提高气吸圆盘式微型薯排种器充种性能,以云南丽薯6号微型薯为播种对象,基于离散元法,以种子平均法向应力方差为指标,对振动频率和振动幅度分别进行数值模拟,并对上述因素进行单因素试验,试验结果与仿真效果一致。结果表明:增加振动频率和振动幅度可以增大种子平均法向力方差,增强对种子的扰动性,从而提高充种性能。为寻求最佳工作参数组合,采用三因素五水平二次旋转正交组合试验方法,对排种器进行排种性能试验,并对试验结果进行优化与验证。结果表明:在作业速度为2.4 km/h,吸种负压为6 kPa,种层高度为70 mm,振动频率为6.5~6.9 Hz,振动幅度为20~21 mm时,合格指数大于95,重播指数和漏播指数小于2.5。     

勺轮式排种器设计与大豆种子离散元法排种仿真

排种器作为播种机关键部件,其工作性能与可靠性直接影响播种机整体作业质量。机械式排种器具有结构简单、价格低廉、维修方便等优点,勺轮式排种器作为机械式排种器的一种,在硬度较大、较规则种子播种作业中得到广泛应用。为此,应用Solid Works软件设计了一种勺轮式排种器,应用离散元软件对排种器排种大豆种子进行了计算机数值模拟,得到了排种器工作性能较好的工作参数。由离散元软件计算机数值模拟结果得到:勺轮组合转速为10~13 r/min,排种器种子室内种子数量在1 800~2 100粒时,排种器整体工作性能较好;且适当的振动可提高本设计的排种器的工作性能。该研究为勺轮式排种器的设计与优化提供了一种方法。     

小白菜正负气压组合式精量排种器设计与试验

针对小白菜精量复式播种机采用单体排种器播种时传动系统复杂、各行出苗效果差异明显等不足,设计了2个排种盘可同时播8行的小白菜正负气压组合式排种器,阐明了排种器的工作过程、原理及主要结构参数,理论分析确定了排种盘和排种口结构参数及其种子迁移轨迹。利用DEM-CFD气固耦合动网格模型分析了排种盘转速、气室负压和气室正压对排种性能的影响,试验结果表明：负压对排种器合格指数、重播指数及漏播指数均有显著影响,负压为-3000Pa、正压为300Pa、转速为30r/min、品种为中箕青605时,各行平均合格指数为93.12%、重播指数为3.59%、漏播指数为3.29%。利用JPS-12型排种器检测试验台开展了台架试验,试验结果表明：排种盘转速为30r/min、负压为-3000Pa、正压为300Pa时,各行平均合格指数为91.32%、平均重播指数为6.19%、平均漏播指数为2.49%。以较优因素水平组合开展了田间试验,试验结果表明：小白菜平均苗数为10株/m、株距平均值为100.48mm,各行苗数一致性变异系数为8.05%,满足小白菜种植农艺要求。     

穴盘育苗精密播种装置压电振动台特性分析与试验

利用压电元件的逆压电效应设计了一种用于精密播种蔬菜、花卉、林木等微小种子的压电振动台,在外加电场的作用下使压电振动驱动系统产生机械微位移,经位移放大机构放大后驱动种子盘振动,使种子盘上的种子产生有利于吸种盘吸种的"沸腾"运动。建立了压电振动台数学模型,研究分析了压电振动台的动、静态特性并进行了试验。试验结果表明:当外加电压为90～110 V时,压电驱动系统具有较强的驱动能力,振幅达1.31 mm,机械系统振动响应频率在13～55 Hz之间,且频宽可调(共振频率为25 Hz);压电振动台具有良好的动态特性和较好的播种性能,满足精密播种的农艺要求。