试析正负气压组合式油菜精量排种器的仿真分析及其试验研究

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1、华中农业大学硕士学位论文正负气压组合式油菜精量排种器的仿真分析及其试验研究姓名：李继波申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：廖庆喜20090601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

2、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

3、试验研究，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AbstractRapeisthesecondlargestoilcropsintheworld，itspla

4、ntingareaisover7．33millionhm‘inChina，almostaccountingfor1／3ofthecultivatedareaintheworld．Butthemechanizationlevelofplantingrapeisnothigh．Mechanizationseedingisthemostdifficulttechnologicalproblemforrapeplanting．So，itisaveryurgentneedofpracticetoresearchanddevelopameteringdeviceofhigh-pe

5、rformanceforrapeseed．Basedonthestructureandmeteringperformanceofthepositiveandnegativepressureprecisionmeteringdevice，structuraloptimizationandexperimentalstudywerecarriedoutinthispaper．Allthestudy，itishopedtooptimizingthestructureofthemeteringdevice，definingoperationparameters，improvin

6、gtheperformanceindices，includingimprovingeligibleindex，reducingmultipleindexandmissindex，stabilizingthequalityofmetering，toaffordtheoreticalfoundationfortheoptimizationdesignofthepneumaticprecisionrapeseedmeteringdeviceandtheseedingtechnologyforothersmallgrains．Theresearchresultsinclude

7、d：1)Analysedtheoperationprincipleofthepositiveandnegativepressureprecisionmeteringdeviceforrapeseedandtheaerodynamicsofaircurrentfield，definedtheoreticalfoundationofsolvingaircurrentfieldofthemeteringdevice．Alsoanlysedtheforcesofrapeseedinseed·suckingareaandseed-blowingarea，def