试析基于虚拟样机技术的漏播补偿系统设计与试验研究

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1、华中农业大学硕士学位论文基于虚拟样机技术的漏播补偿系统设计与试验研究姓名：徐昌玉申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：夏俊芳20060601摘要精密播种是一项技术性强、标准高的田间作业，又是一项效益上显著、生产上实用的农业机械化新技术，是近年来农业部大力推广“节本增效工程技术”的主要内容之一。但是由于排种器在制造工艺上误差、机器行驶时滑移、地面的起伏状况、输种管堵塞、排种器卡死等造成的漏播现象较严重，所以有必要研制一种漏播补偿系统，在漏播故障发生时及时补种，以保证农作物的产量。虚拟样机作为

2、产品设计的一种现代设计方法，是对传统技术的一次革命。通过虚拟样机技术，工程师可以运用机械系统仿真试验，在设计阶段发现产品设计中的潜在问题，并快速进行修改，减少了对物理样机的依赖，从而缩短了设计周期和降低了设计成本。本课题在对当前的设计方法分析的基础上，选择基于ADAMS软件的虚拟样机技术对补种系统进行性能设计和参数优化，采用虚拟样机仿真分析与物理样机试验相结合的方法，探索虚拟样机技术在播种机械产品设计中的应用和实现。本课题以2BJD一4单组式半精密大豆播种机配套排种器为研究对象，在对种子的物料特性分

3、析，漏播补偿机理研究、种子运动理论分析等的基础上，基于ADAMS动态仿真分析软件，建立了补偿系统装置的虚拟样机模型，寻找出了适合补种装置。的结构形式和影响性能的相关结构参数，进行了种子运动轨迹曲线动态模拟，运行了仿真最优化分析，确定了影响补种质量的三大因素，即：弹簧的刚度系数k、电磁铁吸力F、型孔斜角度0，并在给定的条件下确定补种装置的最优参数值分别为1．5102N／ram，49．849N，．26．52。。根据最优虚拟样机模型试制出了物理样机模型，设计了精密播种试验台架，运用虚拟仪器技术进行了漏播补

4、偿控制程序设计，并设计、搭建了漏播补偿控制电路，组成一套漏播／31,偿试验系统。在室内试验台架上对漏播／补偿系统进行试验研究，试验结果表明：该补种器的补种率为83．2％，可以将总播种率从90．4％提高到98．4％；补种器的补种率随着机体前进速度增加而下降；补种器的补种率随着主排种器的排种率提高而提高。关键词：虚拟样机补偿器ADAMS优化ABSTRACTPrecisionseedingisnotonlyfieldworkwithhightechnologyandhighstandard，butalso

5、anewagriculturalmechanizationtechnologyofremarkablebenefitandpracticalproduce．Itisthemaincontentof“cost—savingandprofit—enhancementengineeringtechnology"whichisextendedbyAgricultureMinistry．Infact，thedisqualificationofmanufacturedtechnology、slippageoft

6、ractor、fluctuatingconditionofground、brakeoftheseedpipe、blockofseedmeterdevice，allthesemaymakeseriousseedingabsence．Soitisnecessarytodevelopanabsencecompensationsystemtosupplytheabsentseedsintimeandensurefortheexpectationyield．Asanewtechnologyofproductd

7、esign,VirtualPrototyping(VP)isarevolutionarymethodcomparedwithtraditionalmethod．Bysimulationtests，engineersCannotonlydiscoverthepotentialproblemsofdesignandmodifyitintime．butalsocandecreasethedependenceonphysicalmodel，thusitcallreducethedesignperiodand

8、lowerdesignc0St．Thispapef，basedontheanalysisofdesignmethods,usestheVPsoftwareofADAMStomakeperformancedesignandoptimizeparameterforabsencecompensationsystem．Seedcompensatorisinvestigatedwithmethodsofvirtualprototypingsimulationanalysisan