基于EDEM的内充式花生排种器排种过程的离散元仿真研究

[目的]寻找排种器的最佳排种转速。[方法]建立内充式花生排种器的离散元仿真模型,采用离散元的基本原理,运用EDEM软件对内充式花生排种器排种性能进行仿真研究,测定3种不同品种的花生种子在不同转速时排种器的排种量、清种起始角及清种终止角的变化趋势。[结果]实际转速为15.7~45.5 r/min时排种量随着转速的增大而增加,但与花生的品种无关;清种起始角和终止角也均随转速的增大而增大,但起始角的增大幅度大于终止角,导致清种区域随转速的增大而减小,实际转速为38.0 r/min时双粒率达到最高值、排种均匀性最好,仿真结果与试验结果变化趋势一致。[结论]基于EDEM的离散元仿真方法分析内充式花生排种器是可行的。     

基于EDEM的窝眼轮小麦精量排种器排种仿真试验

设计一种窝眼轮式小麦精量排种器,确定该排种器的最佳排种性能参数(窝眼轮转速、型孔倒角、毛刷与排种轮的传动比)。并设计3水平3因素正交试验,对排种器的排种性能进行模拟仿真试验,观察分析小麦种子在排种器中排种、重播、漏播的过程,得出影响排种性能的主次因素,从而确定最优参数,即窝眼轮转速为40 r/min、型孔为30°倒角、毛刷与排种轮的传动比为2∶1,此时排种器的排种性能最优。通过台架试验,验证了仿真试验结果的准确性,对以后排种器性能参数的优化设计提供了可靠的参考。     

基于EDEM的窝眼轮式油菜排种器排种性能仿真与试验

【目的】研究不同型孔结构对窝眼轮式油菜排种器种子群扰动及排种性能的影响。【方法】借助离散元分析软件EDEM对3种不同型孔结构的窝眼轮式油菜排种器进行仿真分析,并进行试验验证。【结果】型孔结构对种子群扰动影响明显,种子群扰动量越大充种性能越好;转速在10~50 r·min~(-1)时,种子群扰动最大的30°倒角窝眼轮合格指数为86.6%~95.8%,明显优于不倒角窝眼轮的67.5%~90.6%和半径1.25 mm倒圆角窝眼轮的79.2%~93.5%。各轮对比试验发现,相同转速下,种子群扰动量越大漏播指数越小,型孔囊种空间大小因倒角方式而不同,且囊种空间越大,重播指数和变异系数也越大。【结论】影响各轮排种性能的主要因素是工作转速;由于重播指数较小,故合格指数主要受漏播指数影响;仿真与试验的结果有偏差,但变化趋势及其相互之间关系基本一致,用EDEM对排种器进行仿真分析具有一定可行性。     

基于EDEM的内充种式棉花排种器排种仿真试验

[目的]为了优化内充种式棉花排种器的最优排种性能参数组合,提高排种合格率、降低漏播率和重播率.[方法]选取内窝孔深度、入种口高度、排种盘转速为影响因素,运用EDEM软件对棉花排种器排种性能进行三因素三水平响应面试验,并对仿真试验的优化结果进行了验证.[结果]仿真结果表明:当排种盘转速为12.11 r/min、内窝孔深度...     

山地水平圆盘式排种器设计及EDEM仿真试验

为了提高西南丘陵地区玉米种植的机械化建设程度,改善山地玉米人工播种的劳动强度,提高播种效率,设计一种适用于小型玉米播种机的水平圆盘式精量排种器,为提高其排种效率和性能,对排种器的排种性能及结构参数进优化,并用EDEM软件进行仿真验证,设计3因素3水平正交试验并对试验结果进行方差分析,得出排种器的最佳性能组合参数。结果表明,当排种器动排种盘直径为200 mm,动排种盘厚度为10 mm,漏种孔弧长为15.0 mm时,排种性能达到最佳,其合格指数为98.78%。试验结果可为丘陵地区的水平圆盘式排种器研发设计提供参考。     

基于EDEM的勺带式马铃薯排种器充种性能仿真研究

为提高勺带式马铃薯排种器充种性能,基于EDEM仿真软件建立了马铃薯离散元颗粒模型,通过跌落冲击试验与斜面法确定了马铃薯充种仿真试验关键参数;选取排种器倾斜角度、种勺运动速度以及供种速度进行单因素充种仿真试验.结果表明,当排种器倾斜角度75°、排种带速度0.5 m/s及供种速度15个/s时,充种性能最好,此时单粒充种比例...     

基于EDEM的双排型孔轮式油菜排种器的排种性能分析

基于离散单元法和EDEM软件,建立了双排型孔轮式油菜排种器的离散元模型,对不同排种轴转速下种群扰动强度进行分析,研究排种轴转速和不同排型孔对排种器排种量和排种均匀性变异系数的影响。结果表明:当排种轴转速为30～90r/min时,单独使用第一排型孔排种,排种均匀性变异系数为42.75%～54.17%,单独使用第二排型孔排种,排种均匀性变异系数为38.46%～44.1%;排种器使用双排型孔同时排种,排种均匀性变异系数为28.2%～40.1%,双排型孔工作较单排型孔工作排种均匀性提高。该排种器种子充入型孔的极限转速为60 r/min,当转速为0～60 r/min时,单位时间的排种量呈线性变化,当排种器转速超过极限转速时,单位时间的排量相对减小。     

基于EDEM的种窝可调式内充种花生排种器的设计与试验

为满足不同品种的花生单粒精密播种需求,设计了1种种窝可调式内充种花生排种器,采用种窝调整盘与型孔盘相配合的工作原理,通过人工手动调节可快速调整种窝长度。利用EDEM软件对3个花生品种的种子在该排种器中的不同因素下的仿真分析,并利用MATLAB软件对仿真结果进行处理分析,确定了花生品种、种窝长度和排种器转速是影响排种质量的主要因素,获得了最优组合参数：‘四粒红’‘豫花37号’和‘豫花22号’的最佳种窝长度分别为9、12、15mm,最佳转速为40r/min;台架试验结果表明,在该组合参数下排种器的3个品种的单粒率分别为96.3%、94.6%和95.1%,重播率分别为2.1%、2.3%和2.7%,漏播率分别为1.6%、3.1%和2.2%;各项指标与仿真结果的误差较小,最大误差为2.43%,其结果均符合排种器排种性能标准,能够较好地适应不同品种花生种子的排种需求。     

基于EDEM的自扰动内勺式大豆精密排种器的设计与试验

为提高大豆精密排种器的充种性能,研究了一款自扰动内勺式大豆精密排种器,通过搅动杆随排种轴的转动提高了排种器勺轮孔内的充种率。研究测量了黄淮海地区常见大豆品种的物理参数,并应用EDEM软件对自扰动内勺式大豆精密排种器进行了仿真试验。结果表明,单粒率最大为97.15%,最小为94.81%;重播指数最大为3.84%,最小为1.95%;漏播指数最小为0.52%,最大为3.64%。台架试验结果显示,单粒率最小为93.31%,重播指数最大为3.92%,漏播指数最大为4.03%,与仿真结果的最小单粒率误差为1.01%,最大重播指数误差为2.08%,最大漏播指数误差为9.68%。说明应用EDEM软件分析自扰动内勺式大豆精密排种器的工作过程是可行的,可以为排种器的优化提供理论基础。     

基于EDEM的窝眼轮式大豆排种器设计

为了推广重庆地区大豆种植,提高大豆产业的机械化发展,结合大豆播种需求,设计了一种窝眼轮式大豆排种器,并介绍了排种器结构及工作原理,根据大豆的几何参数和播种要求,设计计算出排种器的结构参数。以合格指数、重播指数、漏播指数和播种性能指数作为评价指标,采用EDEM软件进行仿真试验,先通过单因素试验确定型孔直径在18 mm左右时,排种器工作性能最佳,再以型孔直径、排种器转速和窝眼轮与毛刷的传动比为试验因素,采用三因素三水平正交旋转组合设计,建立试验因素与评价指标之间的响应面回归模型,结果表明：各因素影响播种性能指数的顺序为型孔直径、窝眼轮转速和毛刷与窝眼轮的传动比。经多目标参数优化后得出：当型孔直径为18.4mm、窝眼轮转速为44 r/min、毛刷和窝眼轮转动比为2.2时,合格指数为83.3%、重播指数为9.7%、漏播指数为7%、播种性能指数为87.2%,排种器播种性能最佳,各项指标满足农艺要求,可以为窝眼轮式大豆排种器设计提供参考。     

2B-JP-FL01精密排种器工艺设计

为便于专利成果的产品化、系列化,对一种新型双体立式复合圆盘重力清种结构形式的精密排种器2B-JP-FL01进行工艺设计。运用CATIA软件进行三维动态仿真,从总体造型、部件配合方式及零件尺寸形状等全面的分析,并结合部分试验研究,完成了可直接用于生产的工程技术方案。结果表明,该方案达到了制造工艺简单、配合精度适宜、组装效率高、工作可靠及便于调整维护的设计目标。     

勺链式马铃薯播种机排种器性能试验

中小型马铃薯播种机普遍采用勺链式排种器。链传动的多边形效应导致勺链式马铃薯播种机排种器的漏播现象随着机具作业速度的提高更加明显;切块薯种尺寸跨度较大,小尺寸薯种较多时重播率增大。针对上述问题,在实验室搭建了勺链式排种器试验台,以机具前进速度和薯种大小为试验因素、漏播率和重播率为试验指标,进行旋转正交试验回归分析,利用软件Design-Expert8.0.6对回归模型优化求解。结果表明,机具前进速度为2.44 km/h、薯种大小为41.34 mm时,漏播率和重播率的最优解分别为3.54%和5.52%。该研究为勺链式马铃薯播种机田间作业参数的确定提供了参考。     

正负压式精量排种器设计与仿真优化

针对机械式排种器伤种率高、均匀性差以及气吸式排种器易堵塞等问题,设计了1种滚筒正负压式排种器,并基于有限元法与离散元法对滚筒正负压式排种器的排种性能进行分析,利用Fluent仿真软件分析了吸种负压值、种孔直径以及每排种孔数目等结构参数对排种器性能的影响,通过径向截面压力图以及速度矢量图的分析得到排种器较优结构参数：种孔直径为2.0 mm,每排种孔数为28个,以及吸种负压范围为-4.0～-2.5 kPa;利用EDEM-Fluent耦合方法对种子颗粒运动轨迹以及排种器转速对种孔的吸种性能的影响进行了仿真,仿真发现合格率随着转速的增大先增加后减少,重播率以及漏播率相反,最终确定排种器较优转速在19 r/min到27 r/min之间。本文的研究可为精量排种器的设计提供参考。     

基于EDEM的双翼式深松铲设计与仿真试验

设计了一种由铲柄、铲翼及铲尖组成的双翼式深松铲,建立了基于EDEM离散元仿真模型,分析确定了双翼式深松铲主要工作参数及结构参数并进行仿真试验.结果表明,在试验范围内,双翼式深松铲耕作阻力F随铲翼翻土角γ及起土角α增大而增小,随耕作速度v先减小后增大.当双翼式深松铲铲翼翻土角γ取30°、起土角α取30°、耕作速度v取0.75 m/s时,双翼式深松铲耕作阻力F最小.土槽试验结果表明,双翼式深松铲作业时,土壤沿铲翼后部自动向内及后方迁移,土壤原地翻转,不堆积在侧边地表且两侧扰动小.     

基于EDEM绿茶滚筒杀青机温度场研究

在充分调研传统和新式绿茶滚筒杀青机设备的基础上,基于离散元分析法的原理,借助EDEM软件对滚筒进行温度场分析,并探讨了滚筒转速、导叶板数量及导叶板倾角的大小对杀青效果的影响。     

基于UG的马铃薯分级装置的设计和仿真

传统的农业机械设计方法开发周期长、成本高,采用虚拟设计技术可以达到有效控制成本,缩短生产周期,提高农机生产企业市场竞争力的目的.为此,本文介绍了基于UG的农业机械产品虚拟设计的方法,并以马铃薯分级装置的设计和仿真为例,体现了UG软件在农业机械设计中的优越性.     

4UFD-1400A1型薯类联合收获机提升装置运动分析与仿真

采用MAT-LAB与ADAMS软件对4UFD-1400A1型薯类联合收获机提升装置接料与卸料过程进行了运动分析与仿真, 研究了其接料与卸料的运动规律,模拟了运动过程,分析确定了主要结构与运动参数,为该种物料提升装置的设计提供了理论依据。仿真分析表明,薯块提升装置设计合理,输送顺畅,对薯块损伤小,满足输送要求。     

双层平筛式半夏收获机设计与试验

针对丘陵山区地带半夏人工收获劳动强度大、效率低、收获期长、收获损失率高,而现有的根茎类收获机械直接应用于半夏时存在采收不彻底、分离效果不佳、二次除杂工作量大等问题的现状,结合种植农艺,设计一种半夏收获机。样机主要由挖掘装置、升运装置、筛分装置和收集装置组成。用解析法分析确定升运装置的升运速度,进而确定升运量和计算功率;分析筛面上半夏与土壤复合物竖直、水平运动的条件,确定偏心轮转速范围为530~753 r·min^-1,偏心距范围为15~25 mm;分析半夏从升运装置到筛面的运动特性,确定升运装置顶端距离筛面的高度为350 mm。用EDEM软件模拟筛分过程,验证参数选择的合理性。仿真结果表明:平筛频率为9 Hz、幅值为20 mm时,筛面复合物颗粒分布均匀;复合物可以完成后滑、前移和抛起运动,无淤积等筛分不畅现象;复合物颗粒跳动周期性明显,竖直方向总速度差别明显,所选参数符合筛分装置设计要求。半夏收获试验样机田间试验表明:当行进速度为0.5 m·s^-1、挖掘深度为83 mm、拖拉机输出转速为540 r·min^-1时,挖净率为97.3%,伤损率为3.51%,含杂率为4.97%,符合根茎类中药材收获机质量评价技术规范要求和样机设计要求。研究成果可为半夏收获机的设计与研制提供应用实例与技术参考。