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1、2009年2月农机化研究第2期电磁振动排种器振动系统参数的确定杨望,杨坚,周晓蓉,周勇(广西大学机械工程学院,南宁530004)摘要:把电磁振动排种器等价成2自由度振动系统,结合种子在排种盘上的运动,对电磁振动排种器振动系统进行理论解析,给出了系统运动的数学模型,分析了系统各主要振动参数对排种盘与振动筛运动的影响。结果表明,系统参数d1=0.13～0.23,d2=0.2～0.6,μ=1.5时,系统振动稳定,易获得较大的排种速度,种子不易堵塞。关键词:排种器;电磁振动;参数;数学模型+中图分类号:S223.25文献标识码:A文章编号:1003-188X(2009)02-0047-04铁产
2、生交变的电磁力作用于排种盘,由于排种盘和振0引言动后板由弹簧片支撑,且排种盘和振动后板由连接弹电磁振动排种器(下面简称排种器)结构简单,排簧连接,使得排种盘和振动后板产生振动,而振动后种性能较好,不伤种,被较多地用于水稻播种机上。板和振动筛通过连接圆柱连接,振动筛也产生振动。一直以来,排种器参数的设计较多地采用试验方法进振动筛和排种盘的振动,使得来自于种子箱—漏斗的行,或不考虑后振动盘系统和主振动排种盘系统的相种子被振落到排种盘后端V型槽上。同时,由于排种互影响,把排种器等价成单自由度振动系统进行研盘具有水平和垂直方向的振动,使排种盘后端的种子[1-2]究。但后振动盘系统和主振动盘系统
3、组成的排种在排种盘的V型槽中形成种子流并向前运动,当种子器是一个较复杂的振动系统,后振动盘系统的弹簧刚运动到分流盘分流孔时,架空的种子被振落,落入集度、质量和连接弹簧的刚度对排种盘的运动速度及排种器回收,其余的种子在振动作用下继续向前运动,[3]种速度有较大影响。因此,为了明确后振动盘系统、当种子到达分流盘出口时,落入接种器。连接弹簧和主振动盘系统振动参数对排种器运动速度的影响,进一步提高排种器系统设计的可靠性及排种性能,本文考虑后振动盘系统与连接弹簧的影响,对排种器系统进行解析研究。同时,结合种子在排种盘上的运动分析,给出排种器的运动数学模型及振动参数的设计方法。1排种器结构及工作原
4、理1.1结构1.排种盘2.分流盘3.接种器4.集种器5.主振板弹簧6.电磁铁排种器主要由主振动排种盘系统(排种盘、分流7.连接弹簧8.连接钢板9.后板弹簧10.振动后板11.连接圆柱盘、主振板弹簧)、后振动盘系统(振动后板、振动筛、12.振动筛13.漏斗后板弹簧)、连接弹簧和电磁铁组成,如图1所示。电图1接种器结构简图磁铁外接能产生交变电流的控制装置。Fig.1Structureofseedingapparatus1.2工作原理2系统数学模型的建立当电磁铁加上具有一定频率的交变电流时,电磁2.1排种器数学模型收稿日期:2008-04-03排种器是一个多自由度的振动系统,但系统振动作者简
5、介:杨望(1984-),男,广西合浦人,硕士研究生,(E-mail)时,主振动排种盘系统的质心在垂直于K1弹簧片方yanghpoe0@163.com。通讯作者:杨坚(1957-),男,广西合浦人,教授。向的位移S1和后振动盘系统的质心在垂直于K2弹簧·47·2009年2月农机化研究第2期片方向的位移S2较小。弹簧片倾角θ1和θ2变化很由式(2)、式(3)和式(5)合解得1/4圆板型弹簧小,且主振动排种盘系统和后振动盘系统绕其质心的的势能为22转角位移很小,为了便于分析,把θ1和θ2视为常量,U1=aS1-bS1S2+cS2(6)且略去绕质心转动的影响,把排种器简化成一个二自式中,a=K
6、3a1,B=K3b1,c=K3c1。由度线性振动系统。其中,主振动排种盘系统简化成a=[(9π3/8-6π2+13π/2+4)cos2θ+114根弹簧片(总的弹簧刚度系数为K1)支持一质量块2(3π/2-4π-2)sinθ1cosθ1+m1,质心在前后两弹簧片的中点;后振动盘系统简32222(3π/8-π-π/2)sinθ1]/(3π-8π-4)化成4根弹簧片(总弹簧刚度系数为K2)支持一质23b1=-[(2π+π-3π/4)sinθ2sinθ1+量块m2(包括种子压在振动筛上的质量),质心在前2后两弹簧片的中点。由连接弹簧(1/4圆弧板型弹簧)(3π/2-4π-2)sin(θ1-θ2
7、)+23连接两分系统构成排种器振动系统,其力学模型如图(-12π+8+13π+9π/4)cosθ1cosθ2]/222所示。(3π-8π-4)322c1=[(9π/8-6π+13π/2+4)cosθ2-2(3π/2-4π-2)sinθ2cosθ2+32222(3π/8-π-π/2)sinθ2]/(3π-8π-4)16EIK3=3R图2排种器力学模型图1¨21¨2系统的动能T=m1S1+m2S2Fig.2Mechanicalmodelofseed
