气吸机械复合式大豆高速精密排种器研究

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1、分类号：S223.2单位代码：10183研究生学号：2015451003密级：公开吉林大学博士学位论文气吸机械复合式大豆高速精密排种器研究Researchofair-suctionmechanicalcombinedsoybeanhigh-speedandprecisionseedmeteringdevice作者姓名：陈玉龙专业：农业机械化工程研究方向：保护性耕作技术与仿生智能机械指导教师：贾洪雷教授赵佳乐讲师培养单位：生物与农业工程学院2018年6月—————————————————————气吸机械复合式大豆高速精密排种器研究—

2、————————————————————Researchofair-suctionmechanicalcombinedsoybeanhigh-speedandprecisionseedmeteringdevice————————————作者姓名：陈玉龙专业名称：农业机械化工程指导教师：贾洪雷教授赵佳乐讲师学位类别：工学博士论文答辩日期：年月日授予学位日期：年月日答辩委员会组成：姓名职称工作单位主席：李成华教授沈阳理工大学委员：梁正伟研究员中国科学院东北地理与农业生态研究所杨印生教授吉林大学于海业教授吉林大学马云海教授吉利大学未经本

3、论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承

4、担。学位论文作者签名：日期：年月日《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论文级别：□硕士博士学科专业：论文题目：作者签名：指导教师签名：年月日作者联系地址（邮编）：作者联系电话：摘要高速精密播种作为播种

5、作业的主要发展方向，其作业质量主要取决于精密排种器的性能。目前，排种器主要有机械式和气力式两种，气力式排种器中的气吸式排种器由于具有种子适应性强、伤种率低和排种频率高等优点，适用于高速精播作业，但其作业质量对负压要求较高，高速作业时需较高负压，且在气压波动时易造成作业性能下降。本文为降低气吸式排种器对负压的依赖性，结合气吸式与机械式的取种原理，设计一种以大豆为作业对象的气吸机械复合式排种器，完成低负压下的高速精密排种作业。（1）测量分析了大豆种子千粒重、密度、三轴尺寸等物理参数，以及其与接触材料间的动静摩擦系数、碰撞恢复系数和弹性

6、模量等力学参数；并研究了含水率对力学参数的影响规律，研究结果表明随着含水率增大，动静摩擦系数增大，而碰撞恢复系数和弹性模量减小。（2）通过力学分析和数学建模方法，研究气吸机械复合式排种器结构参数对取种、运种、清种和排种过程的影响规律；通过设计气室调整盘，研究气室形状对排种性能的影响；通过对复合式排种器的取种、清种、运种和投种过程的理论分析，分析复合式排种器的工作过程和取种机理；设计具有搅种槽、取种孔和吸孔复合结构的排种盘。（3）通过离散元软件EDEM对复合式排种器的排种过程进行仿真分析，研究种群数量和排种盘转速对种群运动状态的影响

7、，发现种群倾角始终保持在40°左右，种群数量和排种盘转速对种群倾角影响不显著；种群数量和排种盘转速对充种率具有显著影响，种群数量对充种率具有促进作用，而排种盘转速对充种率具有不利影响。研究搅种槽结构参数对搅种和导种性能的影响规律，得出搅种槽的最优深度为2mm、倾角为45°。通过双因素五水平二次正交旋转组合仿真试验，研究取种孔尺寸和前进速度对充种性能的影响规律，得到最优参数组合为取种孔前壁面上边距离后壁面10.2mm，前壁面下边距离后壁面6.0mm，深度6.3mm，宽度10.2mm时，此时充种合格率大于96%，漏充率小于3%。（4）

8、通过排种器气流场分析，研究风机转速对复合式排种器的气室负压的影响，结果表明吸孔数目、直径与气室的负压呈反比，距离出气口越远负压越低。运用SolidworksFlowSimulation软件对气流场进行模拟分析，观察排种盘静止和转动状态下气流运动规律