气吹式玉米排种器仿真与试验研究

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1、气吹式玉米排种器仿真与试验研究SimulationandExperimentalResearchofAir-blowingCornSeed-meteringDevice作者姓名：杨志刚专业名称：农业电气化与自动化指导教师：孙裕晶学位类别：工学硕士答辩日期：2015年6月2日摘要摘要气吹式玉米排种器仿真与试验研究随着玉米作为饲料和工业原料等用途的增多，玉米的需求量也越来越大。在我国耕种面积逐年减少的今天，只有通过提高玉米产量来实现增产。精密播种技术是提高玉米产量的有效途径，而精密播种机的核心部件是精密排种器。本文通过分析

2、排种器工作原理和性能特点，选用气吹式排种器为研究对象，对气吹式排种器的工作过程进行仿真和试验研究，确定气吹式排种器排种过程中影响排种性能的关键点，探讨提高作业性能的途径。主要工作内容包括：(1)玉米种子特性的研究选用泽玉709、京科968和长大19三种玉米种子为研究对象，对这三种玉米种子的特性进行了测试。测试指标包括种子的三维尺寸、千粒重、含水率、密度、摩擦系数、刚度系数、弹性系数以及碰撞恢复系数等。以上这些参数的测定为气吹式排种器的仿真和试验研究提供依据，也为排种器设计以及运动参数的优化分析提供参考。(2)基于流场特

3、性的气吹式排种器仿真优化研究在分析气吹式排种器的工作过程的基础上，对该排种器的流场、吹嘴形状和型孔参数进行了仿真研究。通过简化气吹式排种器的流场域模型，并利用Fluent对该流场域进行不同转角下的仿真分析，得出气吹式排种器的有效的气流清种角度在α1=51°~56°之间，最佳的清种角度为α1=53°。采用优化迭代办法对其吹嘴形状和型孔尺寸结构参数进行了仿真分析，得出气吹式排种器吹嘴的优化结果为：β=14°、H1=55mm；排种轮型孔参数的优化结果为：γ=49°、H2=4mm；运用EDEM软件对气吹式玉米精密排种器工作过程

4、进行仿真，以排种器的排种排种性能为指标，对比仿真结果得出优化后的型孔排种性能提高。(3)气吹式玉米排种器的试验研究利用室内排种试验台对气吹式排种器进行排种器性能研究。首先对排种性能试验台参数进行标定，通过对气吹式排种器不同的气压、转速以及吹嘴方向试验，得出该排种器播种玉米时吹嘴方向90°时排种性能较好。在此基础上进行了气吹式排种器的吹嘴结构优化试验，试验结果表明优化后的排种器一定程度上提高了排种作业性能。关键词：气吹式排种器，玉米种子，仿真分析，参数优化，试验研究IAbstractAbstractSimulationa

5、ndExperimentalResearchofAir-blowingCornSeed-meteringDeviceWithcornasafeedandindustrialrawmaterialsandotherusesoftheincrease,thedemandformaizeismoreandmorebig.Inourcountrythecultivatedareareducedyearbyyear,today,onlybyimprovingmaizeyieldtoincrease.Precisionseedin

6、gtechnologyisaneffectivewaytoimprovetheyieldofmaize,andthecorecomponentofprecisionseedingmachineisthekeytoprecisionseedmeteringdevice.Inthispaper,throughtheanalysisofthemeteringdeviceworkingprincipleandperformancecharacteristics,selectionofairblowingseedmetering

7、deviceastheresearchobject,carriesonthesimulationandExperimentalResearchontheworkingprocessofblowingtypemeteringdevice,keypointtodeterminetheseedingperformanceofairblowingseedmeteringprocess,toexplorewaystoimprovetheoperationperformance.Themaincontentsinclude:(1)

8、StudyoncharacteristicsofcornseedsTheZeyu709,Jinegk968andChangda19ofthreekindsofcornseedastheresearchobject,thecharacteristicsofthesethreekindsofmaizeseedsweretested.M