正负气压组合式油菜精量排种器仿真分析及其试验的研究

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1、摘要油菜是世界第二大油料作物，我国油菜常年种植面积超过733万公顷，约占世界油菜种植面积的1／3。但油菜机械化种植程度低，制约油菜机械化播种的技术难题是精量排种技术，因此，研发高性能的油菜排种器是实际生产的迫切需求。本文针对正负气压组合式油菜精量排种器的结构及其性能要求，开展了正负气压组合式油菜精量排种器的仿真分析、结构优化设计及其试验研究，以期优化排种器的结构，明确排种器运行参数，提高排种器的性能指标，包括提高合格指数、降低重播指数与漏播指数，稳定排种器的作业质量，为气力式油菜精量排种器的优化

2、设计及其他小粒径种子的排种技术研究提供理论基础。本文主要开展的工作：1)分析了正负气压组合式油菜精量排种器的工作原理，对排种器气流场进行了气体动力学分析，明确了求解排种器气流场的理论基础；对吸种区和吹种区的油菜籽受力情况进行了分析，明确了油菜籽在吸种区和吹种区的受力模型。2)利用ANSYS／CFX软件对排种器气流场、负压出气孔的布置位置、排种盘型孔的形式3个影响排种器工作的重要因素进行了仿真分析，明确以上因素对排种器的影响效果；并对排种过程进行了气固耦合仿真分析。3)对优化前的排种器进行试验研究

3、，明确其排种性能指标及其影响要素。4)按照排种器工作过程，对影响其性能的结构参数进行优化设计与试验研究，优化了种子箱、气孔位置、型孔形式、排种口结构等重要参数。5)完成排种器的结构优化，对改进后排种器进行二次回归正交组合试验，建立了合格指数、重播指数和漏播指数随影响因素变化的数学模型；以MATLAB优化工具箱为工具，对回归方程进行优化分析，得到排种器最佳运行参数和最佳理论指标。关键词：排种器；油菜籽；仿真分析；优化设计；试验研究华中农业人学硕上学位论文AbstractRapeisthesecon

4、dlargestoilcropsintheworld，itsplantingareaisover7．33millionhm‘inChina，almostaccountingfor1／3ofthecultivatedareaintheworld．Butthemechanizationlevelofplantingrapeisnothigh．Mechanizationseedingisthemostdifficulttechnologicalproblemforrapeplanting．So，iti

5、saveryurgentneedofpracticetoresearchanddevelopameteringdeviceofhigh-performanceforrapeseed．Basedonthestructureandmeteringperformanceofthepositiveandnegativepressureprecisionmeteringdevice，structuraloptimizationandexperimentalstudywerecarriedoutinthis

6、paper．Allthestudy，itishopedtooptimizingthestructureofthemeteringdevice，definingoperationparameters，improvingtheperformanceindices，includingimprovingeligibleindex，reducingmultipleindexandmissindex，stabilizingthequalityofmetering，toaffordtheoreticalfou

7、ndationfortheoptimizationdesignofthepneumaticprecisionrapeseedmeteringdeviceandtheseedingtechnologyforothersmallgrains．Theresearchresultsincluded：1)Analysedtheoperationprincipleofthepositiveandnegativepressureprecisionmeteringdeviceforrapeseedandthea

8、erodynamicsofaircurrentfield，definedtheoreticalfoundationofsolvingaircurrentfieldofthemeteringdevice．Alsoanlysedtheforcesofrapeseedinseed·suckingareaandseed-blowingarea，definedthestrengthmodelofrapeseedinthemeteringdevice．2)Carriedoutsimulationanalys