侧正压玉米排种机构及供气系统研究

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1、分类号：单位代码：密级：公开学号：闻，戈令学位论文侧正压玉米排种机构及供气系统研宄研宄生：杨善东指导教师：张东兴教授合作指导教师：申请学位门类级别：：学博士专业名称：农业机械化工稈研宄方向：农业机械装备与计算机测控所在学院：工学院年月分类号：单位代码：密级：公开学号：学位论文侧正压玉米排种机构及供气系统研宄研究生：杨善东指导教师：张东兴教授合作指导教师：申请学位门类级别：工学博士专业名称：农业机械化工稈研宄方向：农业机械裝备与计算机测控所在学院：工学院年月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研宄成果。尽我所知，除了文中

2、特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。关于论文使用授权的说明本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。保密的学位论文在解密后应遵守此协议）导师签名时间：年（月丨日摘要精量

3、播种己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，并进行相关试验研宄，应用了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。主要研宄成果如下：、为研究玉米种子的动力学特性及进

4、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。、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。、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，釆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宄，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，并通过绘制的

5、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。通过最优化设置方案，风机压力排种盘转速，充种型孔尺寸，此种情况下合格指数，重播率漏播指数，这与试验分析结果基本吻合。、采用计算流体力学软件中的大涡模拟方法（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

6、础。、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。根据对高速摄像釆集的图像，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：精密播种，排种机构，侧正压，试验分析，流场模拟，高速摄像分析AbstractPrecisionseed-meteringdeviceisthekeycomponenttoensuretheimplementationofprecisionseedingandthemeteringper

7、formanceisdirectlyrelatedtothequalityofseeding.Mechanicalseed-meteringdevicehastheadvantagesofsimplestructure,lowcostandiswidelyused.Butitalsoleadstodamagetoseedsandcannotadapttohighspeedoperation.Thecommonlyprecisionseed-meteringdeviceispneumaticseed-meteringdevice.Thesingleseed

8、isusuallygrabbedfromseedchamberanddischa