基于离散元法的参种排种器仿真模拟设计与试验研究

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1、分类号：S22单位代码：10193密级：公开学号：20150090硕士学位论文基于离散元法的参种排种器仿真模拟设计与试验研究Simulationandexperimentalresearchofginsengseedmeteringdevicebasedondiscreteelementmethod作者姓名：张玉虎学位类别：工学硕士专业名称：农业机械化工程研究方向：现代农业机械设计指导教师：郭颖杰所在学院：工程技术学院2018年5月独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究所取得的成

2、果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢所列内容外，论文中不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得吉林农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本学位论文所有内容若有不实之处，本人愿意承担一切相关法律责任和后果。学位论文作者签名：签字日期：年月日关于学位论文使用授权的声明1、本人完全了解吉林农业大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间所完成的论文及相关成果的知识产权属吉林农业大学所有，并

3、同意将本论文的版权授权给吉林农业大学，学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。2、本人（同意/不同意，务必打印后填写）吉林农业大学将本论文版权授权给不同媒体进行电子出版、多媒体出版、网络出版以及其他形式出版（涉密学位论文解密后应遵守此协议）。3、本人声明毕业后若发表在攻读研究生学位期间完成的论文及相关的学术成果，必须以吉林农业大学作为第一署名单位。学位论文作者签名：签字日期：年月日指导教师签名：签字日期：年月日摘要在人参需求量不断增加，且人参

4、播种机械化程度低的情况下，尽快研制出适配的参类种子排种器迫在眉睫。本文在此趋势下通过台架试验与模拟仿真对参类排种器进行研究，设计出三种参种（园参种、林下参种、西洋参种）的两种排种器（型孔轮式排种器、勺式排种器）的排种盘，建立一种数字化设计方法。论文的主要内容：叙述机械式排种器的国内外现状及离散元法的应用研究与国内外现状；参类种子物理力学特性研究,并测定分析不同含水率对参类种子物理力学特性的影响；利用DPS软件的均匀设计方法安排参种排种器的台架试验，以重播率、漏播率、伤种率为试验指标，分析不同因素对试验指标的影响，

5、改进设计出三种参种的型孔轮式排种轮和勺式排种盘；参类种子的离散元法模拟仿真，采用单因素模拟试验分析转速、孔数对排种性能的影响。以及多因素模拟仿真与台架试验的对比分析证明离散元法的可行性与可靠性。结论:1.西洋参种千粒重最大，其次是园参种，最小的是林下参种。三种参种的密度西洋参种密度最大，林下参种次之，园参种最小。参种与铁板之间的静摩擦系数，林下参种与铁板之间的静摩擦系数大于园参种与铁板之间的静摩擦系数，西洋参种与铁板之间的静摩擦系数最小。不同参种在不同含水率条件下与不同的摩擦表面的摩擦系数不相同。随含水率的增加，

6、园参种、林下参种、西洋参种与不同表面的摩擦系数缓慢增加。林下参种在平放、立放、侧放时刚度系数最大，其次是园参种，最小的是西洋参种的刚度系数。随高度的增加，参种与各碰撞表面的碰撞恢复系数也在缓慢增加，但变化趋势不大，说明高度对碰撞恢复系数的影响较小。随含水率的增加，参种与碰撞表面间的碰撞恢复系数也在缓慢的增加，说明含水率对参种碰撞恢复系数的影响较大。2.西洋参种排种器的型孔直径、型孔深度、型孔孔数及排种轮的转速对重播率、漏播率、伤种率的影响，可以得出的最优组合为型孔的孔数为8个，型孔的孔径为7.8mm，型孔的深度为

7、4.5mm，排种轮的转速为20rpm；园参种排种器的型孔直径、型孔深度、型孔孔数及排种轮的转速对重播率、漏播率、伤种率的影响，可以得出的最优组合为型孔的孔数为8个，型孔的孔径为6.4mm，型孔的深度为4.1mm，排种轮的转速为20rpm；林下参种排种器的型孔直径、型孔深度、型孔孔数及排种轮的转速对重播率、漏播率、伤种率的影响，可以得出的最优组I合为型孔的孔数为8个，型孔的孔径为6mm，型孔的深度为3.5mm，排种轮的转速为20rpm；西洋参种勺式排种器型勺种盘的最优组合为勺式排种盘的勺数为16o个，勺径为6.7m

8、m，勺的倾斜角度度为50，排种轮的转速为15rpm；园参种勺式排种器型勺种盘的最优组合为勺式排种盘的勺数为19个，勺径为6.4mm，勺的o倾斜角度度为50，排种轮的转速为20rpm；林下参种勺式排种器型勺种盘的最o优组合为勺式排种盘的勺数为20个，勺径为5.6mm，勺的倾斜角度度为60，排种轮的转速为15rpm。3.模拟仿真的结果略大于台架试验的试验结果，但模拟仿真的试验