气吸式小麦精量排种器的设计与试验

来源 :西华大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wgsnt1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
小麦作为世界各地广泛种植的禾本科植物之一,其颖果是人类的重要主食。“小麦面,补虚,实人肤体,厚肠胃,强气力”,颖果颗粒中含有的维生素B和大量矿物质元素有益于人体的健康。小麦在我国北方是较为重要的主食,截止2021年中国小麦播种面积和产量分别为23568.4千公顷和13695万吨,均排名世界第一。目前,小麦播种机械化普及程度较高,但目前主要使用机械式排种器进行条播,排种均匀性无法保证,不利于小麦生长,影响最终产量。因此,改良机械式小麦排种器是提高播种均匀性、发挥小麦增产潜力的重要工作。本文根据小麦种子的物料特性,结合国外小籽粒精量排种器,研制了一种适用于小麦播种的气吸式精量排种器,主要研究内容如下:(1)以川麦104小麦种子为研究对象,测定了种子的物理参数、本征参数和种子与种子、铝合金、45钢之间的接触参数。通过逆向工程技术建立小麦种子模型,并在EDEM中建立小麦种子颗粒模型并标定种子颗粒本征参数。基于标定的小麦种子颗粒模型进行相关材料之间的接触参数试验并进行对比,结果显示:小麦种子与种子、铝合金、45钢之间的碰撞恢复系数分别为0.297、0.316、0.418,与实物试验结果的误差率为3.571%、4.819%、4.784%。动摩擦系数分别为0.0966、0.0723、0.0595,与实物试验结果对比的误差率为1.226%、4.993%、6.151%。静摩擦系数分别为0.686、0.453、0.471,与实物试验结果对比的误差率为0.587%、7.346%、4.900%。小麦种子接触参数离散元仿真试验与实物试验结果基本一致。(2)根据小麦种子物理特性,通过对排种过程的动力学分析,明确了如何达到吸种的边界条件,结合理论公式计算明确了排种盘的结构。在Solid Works中完成气吸式小麦精量排种器的三维模型。在EDEM中进行了有无扰种轴对种箱种子的扰动性能试验和不同形状节种支管对种子的疏种性能试验,结果显示:经过试验对比,种箱内需设置搅种轴,节种支管采用无圆角型。在Fluent中进行了内部气体流场仿真模拟试验,结果显示:排种盘的合理结构参数为圆柱形型孔,厚度1.5mm,负压腔体的最佳结构参数为气流槽宽度15mm,型孔直径2.3mm,型孔数量36个。(3)结合试验台架进行了单因素试验,研究了不同因素(型孔负压、排种盘转速、倾斜角度)对本文设计的排种器的排种性能的影响规律。结合试验台架进行了型孔负压、排种盘转速和倾斜角度三种因素作为试验因素,合格指数、重播指数和漏播指数作为试验指标的三因素二次回归旋转组合正交试验,结果显示:在三种影响因素中,排种盘转速对合格指数和漏播指数的影响显著、型孔负压对重播指数影响显著、倾斜角度与其他因素相比对试验指标影响不显著。倾斜角度为0°,排种盘转速为43.8~47r/min,型孔负压为960~1040Pa时,可得到理想优化结果:合格指数大于89%,漏播指数和重播指数小于5.5%。
其他文献
为了满足高压测量领域的应用需求,提出了一种基于梳齿音叉的测量范围为50 MPa的谐振式高压传感器。被测压力使压力敏感膜片弯曲,产生谐振器的频移,同时谐振器采用梳齿音叉结构可提高传感器抗干扰能力。采用有限元分析分别对压力灵敏度、温度灵敏度以及结构强度进行了优化,扩大了压力敏感范围。设计了基于SOI-MEMS的传感器微加工工艺流程并完成芯片制作。实验结果表明,该高压传感器双谐振器的品质因子高于4600
会议
机械密封作为核主泵的核心部件,对核主泵的安全运行至关重要,由于核主泵用机械密封的介质压力高,加剧介质粘性剪切和端面变形、热变形,导致密封面内介质性质和端面形状显著变化。本文以核主泵用流线槽机械密封为研究对象,首先对比了THD模型(热流体动压)与HD模型(流体动压)下结构参数与工况参数对密封性能的影响,然后对密封环及端面流场进行单向流固耦合分析,最后对密封环及端面流场进行单向热流固耦合分析。主要结论
学位
金属加工中避免不了钻孔,最常用的刀具是麻花钻。而麻花钻的加工效率、冷却效果和刀具损耗率等,会出现无法满足切削加工要求的情况,不能很好的适应现代市场要求,新型可换头钻头就应运而生。该新型钻头将传统钻头分成刀头模块、刀杆模块和夹持模块三部分。在满足使用要求和保证互换性的前提下,各部分的制造可以使用不同材料。任何模块损坏只需要更换损坏部分,不用更换整把刀具,可以极大的减小生产企业的刀具成本。而且该新型钻
学位
随着哈大线的开通,极端的低温环境对我国家高速铁路的发展带来了考验。制动盘及闸片作为制动系统中的关键部位,其性能的好坏对列车的安全起着至关重要的作用,而极端低温环境又对制动盘及闸片材料带来更大的考验。因此研究高寒地区低温环境下列车制动盘的制动摩擦性能对列车在高寒地区的安全运行有重要意义。课题开展了环境温度(-20℃、-10℃、0℃、20℃),以及低温环境中制动速度(77.39km/h、69.65km
学位
整地粉垄机在整地作业时,截割参数的选取直接影响着整地碎石效果。因此,研究整地粉垄机截割参数对碎石整地效果的影响,对提高整地粉垄机碎石整地效率与降低复垦作业成本有着重要的意义。本文基于截齿截割碎石机理结合离散元法,分析了整地粉垄机上截齿安装角、粉垄鼓转速、截齿类型以及相邻截齿间距对截齿碎石效果的影响关系;在取得最佳截割参数和最佳截齿间距下,利用EDEM与ANSYS之间的单向耦合,分析了截齿与截齿座装
学位
随着航空航天、智能制造、船舶制造、光学仪器及高端武器制造等技术领域的发展,其中涉及重要零部件的圆柱形、圆锥形的内孔表面及端面加工技术要求越来越高。将液体静压轴承和内置式电主轴系统相结合的主轴结构形式应用于内圆磨床,使内圆磨床不仅具有电主轴调速范围宽、转动惯量小、传动效率高、响应速度快和易于实现精密控制等优点;同时还具有液体静压轴承的大承载力、高刚度、高稳定性及寿命长等特点,让内圆磨床能满足更高的尺
学位
随着世界各国对环境的保护力度不断加大,支撑工业发展的能源结构不断优化,工业生产中对电力的需求与日俱增,在发电领域中扮演着重要角色的水力发电如今已经成为高效,环保的代名词。水轮机作为水力发电站的核心部件,随着水力发电量需求的增加,水轮机的体积也随之增大,在满足发电量的同时,对水轮机工作时的安全性也有着越来越高的要求。转子作为水轮发电机组中最重要的组成部件,它的旋转是否安全高效,直接决定整个机组的发电
学位
根茎类药材作为我国主要药材,川芎更是重要的根茎类药材,四川省占全国川芎种植面积超过90%,其市场需求量显著增长,而对应的收获机械却发展缓慢,目前主要采用人工挖掘方式进行收获,其主要原因在于川芎根系较多,存在须根夹土,导致机械化收获时存在土壤破碎分离困难、易壅土、输送困难等问题,因此目前的根茎类药材收获机在进行川芎收获时无法正常作业,同时川芎的根系结构、收获方式具有一定的代表性,可以为解决其他根系类
学位
剔枝是竹子采收过程中最耗费劳动力的工序。剔枝切片机工作时,因竹秆中空,故靠压辊提供的剔枝动力有限,且枝篼部位较坚硬,而剔枝刀作为这一工序中的重要作业工具,其刀刃结构的不合理会产生刀具损坏、进料不畅、能耗过大等问题。所以合理的刀刃结构对顺利剔枝至关重要。本文的主要研究内容如下:(1)研究了竹枝与剔枝刀的物理机械性质对剔枝的影响,并且对剔枝切片机工作时的剔枝过程进行力学分析,包括压辊压破竹秆并进行牵引
学位
机械密封是核主泵的关键部件,其性能决定了核电系统能否正常工作。为了促进我国核主泵机械密封技术的发展,本文以核主泵流线槽机械密封为研究对象,建立流线槽流体润滑模型和神经网络模型,利用正交试验分析密封性能,使用BP神经网络对机械密封性能参数进行预测。本文提出结合BP神经网络来预测密封参数对密封性能的影响。主要工作内容:首先,根据机械密封的基础理论给出一种流线槽型线的数学模型,并对其进行三维建模;其次根
学位