侧正压玉米排种机构及供气系统研究

发布时间：2016-11-21 16:54

  本文关键词：侧正压玉米排种机构及供气系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

《中国农业大学》 2015年

侧正压玉米排种机构及供气系统研究

杨善东  

【摘要】：精量播种已成为播种的主要发展方向,精量排种器是保证播种机实现精量播种的核心部件,机械式排种器是目前我国大量使用的形式；但其易伤种,无法适应高速作业,作业质量也不稳定。常用的精量排种器一般为气力式,它是以气流为载体完成囊种和排种的,与机械式精量播种机相比,它具有不伤种子、作业速度高等优点。本文设计了一种新型的侧正压玉米精量排种器,分析其充种和排种原理,并进行相关试验研究,应用了Fluent软件对排种器进行了流场模拟,同时运用高速摄像技术对排种器充填种过程进行了分析,为排种器的设计提供一种新的思路和方法,保证精量播种的要求。主要研究成果如下： 1、为研究玉米种子的动力学特性及进行流场分析,测量了种子的基本物理参数,包括基本尺寸、千粒重、种子密度、孔隙率等,分析了玉米种子的力学特性和流体动力学特性。 2、在对玉米种子散粒体特性研究的基础上,确定了侧正压排种器基本结构参数,对排种器充种、清种、护种、投种四个过程进行了受力运动分析,并对每一过程建立了受力数学模型,并进一步优化了基本设计参数。 3、在对侧正压排种器动力学分析的基础上,确定了影响排种器性能的三个重要因素：风机压力、排种盘转速、充种型孔宽度尺寸,采用均匀设计方法进行了侧正压玉米排种机构性能的影响因素研究,建立了排种合格指数、重播指数、漏播指数与排种指标之间的回归方程,并通过Design expert绘制的各影响因素的响应曲面验证各影响因素对试验指标的影响程度。通过DesignExpert最优化设置方案,风机压力1.0KPa,排种盘转速16r/min,充种型孔尺寸10.5mm,此种情况下合格指数94.61%,重播率2.54,漏播指数7.55,这与试验分析结果基本吻合。 4、采用计算流体力学FLUENT软件中的大涡模拟方法(LES)对侧正压玉米排种器正压气室流场进行了数值模拟分析。根据排种器内流场的特点,对不同工作参数条件下的正压流场进行了模拟分析与对比试验,重点分析了充种区、刷种区和携种区的流场特点,并对充种型孔处的速度场进行了详细分析。模拟分析与试验结果表明：排种盘转速在低于18r/min时排种性能较好,通过数值模拟结果与试验结果相比较分析,为正压式排种器参数的优化提供了可靠的理论基础。 5、采用高速摄像技术对侧正压排种器的充填种过程、清种投种进行了分析,验证了流场模拟结果。根据对高速摄像采集的图像,分析了充种区内种子充种情况及种子脱落现象；分析了刷种区及携种区内种子脱落的原因,并利用高速摄像分析了影响排种精度的原因,为排种器的改进设计提供了依据。

【关键词】：
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S223.2
【目录】：

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1 毛振荣;;玉米种子分级播种与产量及质量关系的研究[J];现代农业科技;2010年18期

2 李长志,王莹,董鹏;湍流气固两相流动数值模拟理论研究的最新进展[J];电站系统工程;2002年03期

3 苏增立,高昕,王建军,王颖;高速摄像系统及其在靶场中的应用分析[J];飞行器测控学报;2003年03期

4 曲延鹏;陈颂英;王小鹏;滕书格;;不同湍流模型对圆射流数值模拟的讨论[J];工程热物理学报;2008年06期

5 张政,谢灼利;流体-固体两相流的数值模拟[J];化工学报;2001年01期

6 马成林;李胜武;;提高气吹排种器充填极限速度的研究[J];吉林工业大学学报;1981年03期

7 袁月明;马旭;朱艳华;王朝辉;董润坚;王景利;;基于高速摄像技术的气吸式排种器投种过程的分析[J];吉林农业大学学报;2008年04期

8 杜辉,樊桂菊,刘波;气力式精量播种机与排种器的研究现状[J];农业装备技术;2002年03期

9 廖庆喜;黄海东;吴福通;;我国玉米精密播种机械化的现状与发展趋势[J];农业装备技术;2006年01期

10 郭正,李晓斌,瞿章华,刘君;用非结构动网格方法模拟有相对运动的多体绕流[J];空气动力学学报;2001年03期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 赵湛;气吸振动式精密排种器理论及试验研究[D];江苏大学;2009年

2 王朝辉;气吸滚筒式超级稻育秧播种器的基本理论及试验研究[D];吉林大学;2010年

【共引文献】

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1 张振,张晓云,李永先;1998年我国工程塑料加工技术进展[J];工程塑料应用;1999年06期

2 俞芙芳,王志鑫;基于三坐标测量的产品自由曲面反求[J];工程塑料应用;2005年05期

3 李东升;;复杂背景彩色静止图像的人脸检测方法[J];安防科技;2010年01期

4 吕绍椿;;一维等熵不定常流的总焓[J];安徽工学院学报;1987年01期

5 张启寿;;离心泵的汽蚀现象[J];安徽化工;2010年01期

6 徐振法;王银凤;唐铃凤;;离心式杂质泵蜗壳内部流场数值模拟[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2010年01期

7 李国莲;王造奇;;动力波洗涤器的数值模拟研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年05期

8 丁士杰;冯守志;;简放工作面采空区自燃三带观测及数值模拟研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2010年06期

9 刘小英;张健;;葡萄干图像长短轴快速检测算法[J];安徽农业科学;2008年26期

10 宫彬彬;高洪波;钱稷;;温室侧窗开窗形式对流量系数取值的影响[J];安徽农业科学;2009年20期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 孙春耕;罗璟;张利;何敏;;水压双喷嘴挡板阀先导阀的CFD分析[A];第十五届流体动力与机电控制工程学术会议论文集[C];2011年

2 鲁建英;陈朗;;密闭空间内丙烷泄漏燃烧爆炸三维数值模拟计算[A];全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集（上）[C];2011年

3 王国庆;昌旭东;付广智;;事故条件下~(239)PuO_2气溶胶微粒在室内小环境扩散的三维数值模拟[A];全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集（上）[C];2011年

4 刘福生;谭鲁志;王刚;;多区域网络模型在高速列车通风系统中的应用研究[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年

5 孙赫晨;赵静野;;流体自控振荡器的模拟研究[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年

6 齐晓娟;田瑞;杨晓宏;李嵩;;旋转切向入流膜蒸馏装置热容腔CFD的数值模拟[A];膜分离技术在石油和化工行业中应用研讨会论文集[C];2006年

7 于艳;樊耀波;徐国良;王琦;杨文静;;计算流体力学在膜技术及膜生物反应器研究中的应用[A];2010年膜法市政水处理技术研讨会论文集[C];2010年

8 韩传军;刘洋;李蓉;李大彬;雷中清;;基于CFD的三缸柱塞泵泵阀失效机理研究[A];非常规油气资源勘探开发装备及应用技术研讨会论文集[C];2011年

9 王佳佳;廖宁放;廉玉生;刘子龙;;基于八通道成像光谱仪图像配准技术研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年

10 刘雪美;张晓辉;马伟伟;刘丰乐;;MQ-600型气流辅助式喷杆弥雾机风机设计与试验[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 李润之;点火能量与初始压力对瓦斯爆炸特性的影响研究[D];山东科技大学;2010年

2 肖毅;体育赛事背景广告曝光参数虚拟预测研究[D];上海体育学院;2010年

3 戴萍;气膜孔几何结构对涡轮叶片气膜冷却的影响研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

4 艾尚茂;管土耦合边界下海底悬跨管道涡激振动研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

5 顾璇;近地/海运动过程中的空气动力学分析[D];哈尔滨工程大学;2009年

6 赵猛;大屏幕多人沉浸式立体显示系统[D];大连海事大学;2010年

7 孙贤斌;三维信息获取技术中定标与图形包含问题的研究[D];华中科技大学;2010年

8 张波;重载组合列车牵引及制动系统的试验与仿真研究[D];中国铁道科学研究院;2009年

9 朱少敏;多媒体数字水印若干关键算法研究[D];中国电力科学研究院;2010年

10 欧礼坚;船舶螺旋桨及推进装置故障诊断关键技术研究与应用[D];华南理工大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘光;油菜小区育种带式排种器的设计与试验研究[D];华中农业大学;2010年

2 黄吉星;集中型槽孔轮式油菜精量排种器设计及其破碎率试验研究[D];华中农业大学;2010年

3 王高飞;通风方式对气流组织和室内空气品质的模拟研究[D];河南理工大学;2010年

4 孟凡茂;煤矿主通风巷道中抑制瓦斯爆炸的细水雾两相流场数值分析[D];河南理工大学;2010年

5 王发辉;基于FLUENT的干法磁分离机理的数值模拟[D];河南理工大学;2010年

6 朱会启;煤与瓦斯突出冲击波实验研究[D];河南理工大学;2010年

7 侯建军;高温矿井热环境数值模拟及热害控制技术研究[D];河南理工大学;2010年

8 王春磊;输送石灰石悬索桥钢索塔抗风性能研究[D];山东科技大学;2010年

9 苏超;变压吸附管道流体动力学特性研究[D];山东科技大学;2010年

10 李连举;轴流式通风机气动噪声分布特性的数值研究[D];山东科技大学;2010年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 何瑞银;翟力欣;於海明;;我国玉米收获机械发展现状及展望[J];安徽农业科学;2007年29期

2 张永恩;褚庆全;王宏广;;中国玉米消费需求及生产发展趋势分析[J];安徽农业科学;2009年21期

3 赵春和,王淑珍,鲍海福,张晓云,张淑苹;玉米精量播种机标定播种量与实际播种量的研究[J];北京农业科学;1997年03期

4 赵清华,全学军;轴对称射流研究进展[J];重庆工学院学报;2003年04期

5 张玉屏,朱德峰;澳大利亚水稻生产标准化技术[J];中国稻米;2003年01期

6 张卫星;朱德峰;;欧洲水稻生产系统及其发展策略[J];中国稻米;2007年02期

7 袁隆平;;超级杂交水稻育种研究的进展[J];中国稻米;2008年01期

8 孙秀芝;;正确建立系统的数学模型 追索真正的优化点[J];东北农学院学报;1986年02期

9 周福君;张巍;;高速摄像技术在两相流场籽粒运动测量中的应用[J];东北农业大学学报;2008年04期

10 马成林,于海业,马旭,张守勤,左春柽;大豆高速气力精密播种机的研制与开发[J];大豆通报;1998年06期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 袁月明;气吸式水稻芽种直播排种器的理论及试验研究[D];吉林大学;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 李勤良;颗粒堆积性质和散状物料转载过程的DEM仿真研究[D];东北大学;2010年

2 张晓慧;针状气吸式水稻精量播种机的理论与试验研究[D];中国农业大学;2001年

3 杨明芳;基于离散元法的玉米排种器的数字化设计方法研究[D];吉林大学;2009年

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1 胡建平,毛罕平;磁吸式精密排种原理分析与试验[J];农业机械学报;2004年04期

2 罗锡文;刘涛;蒋恩臣;李庆;;水稻精量穴直播排种轮的设计与试验[J];农业工程学报;2007年03期

3 梁铭;向卫兵;;气力排种轮CAD/CAE/CAM技术研究[J];农机化研究;2007年05期

4 常金丽;张晓辉;陈艳巧;郭维春;朱磊;;气流式集中排种系统中排种定量器的设计[J];农机化研究;2007年06期

5 胡建平;王勋;闫军朝;郑赛男;;磁力排种元件磁场分析与结构优选[J];农业机械学报;2011年02期

6 王冲;宋建农;李永磊;董向前;王继承;张军奎;;基于三维打印的型孔排种轮制造技术[J];农业工程学报;2011年03期

7 邱述金;郭玉明;;小子粒精少量排种器排种过程动力特性分析[J];农业工程;2012年02期

8 路传同;胡建平;周春健;侯冲;;非轴对称磁场排种元件磁场特性分析及排种性能(英文)[J];农业工程学报;2012年S2期

9 何达,胡树荣,马成林,张守勤,刘春晖;种子尺寸对粒距均匀性影响分析及排种轮窝眼数的合理选择[J];农业机械学报;1987年01期

10 ;水稻定量点播机[J];农机具之友;1999年01期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 罗锡文;刘涛;李庆;蒋恩臣;刘芳;李锡炼;;水稻精量穴直播机排种轮型孔的试验[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第一分册[C];2005年

2 夏红梅;李志伟;王红军;;基于虚拟样机的气力板式播种机的仿真设计[A];2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集[C];2007年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 张宇文;[N];中国农机化导报;2012年

2 李小宁;[N];陕西科技报;2006年

3 耿宝辉;[N];山西科技报;2001年

4 ;[N];山西科技报;2002年

5 朱广凯;[N];山东科技报;2007年

6 省农机推广总站 聂志义 吴军锋;[N];河北科技报;2002年

7 冀州市农机局（053200） 耿宝辉;[N];河北科技报(农村版);2001年

8 记者王华楠;[N];中国技术市场报;2011年

9 季明根;[N];北京科技报;2002年

10 本报记者 万晓东;[N];中国消费者报;2004年

中国博士学位论文全文数据库 前5条

1 孙裕晶;虚拟样机技术及其在精密排种部件设计中的应用[D];吉林大学;2005年

2 杨善东;侧正压玉米排种机构及供气系统研究[D];中国农业大学;2015年

3 史智兴;精播机排种性能检测系统及关键技术研究[D];中国农业大学;2002年

4 辛明金;玉米流体穴播技术及其装置的研究[D];沈阳农业大学;2008年

5 丛锦玲;油菜小麦兼用型气力式精量排种系统及其机理研究[D];华中农业大学;2014年

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1 秦军伟;气流一阶集排式排种系统的研制[D];山东农业大学;2005年

2 常金丽;机械定量气流式集中排种系统的研究及其排种特性试验分析[D];山东农业大学;2007年

3 李岩;小籽粒流体排种的试验研究[D];山西农业大学;2013年

4 郑赛男;磁吸滚筒式排种器磁场特性研究及结构优化[D];江苏大学;2009年

5 涂金刚;关于双低油菜精准直播窝眼式排种技术研究[D];华中农业大学;2006年

6 吕志龙;多功能单粒精准排种技术的研究与试验[D];华中农业大学;2006年

7 安爱琴;精密排种器排种质量的机器视觉检测方法[D];山西农业大学;2004年

8 蒋蓓;夹持式玉米膜上精密穴播轮排种机理及机构的研究[D];石河子大学;2013年

9 高晓燕;油菜变量播种系统试验研究[D];湖南农业大学;2011年

10 唐尧华;基于拖拉机前轮转速的排种驱动系统的研究[D];河北农业大学;2009年

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