气吸式排种装置排种性能理论分析与试验.pdf

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1、第26卷2010笠第9期9月农业工程学报TransactionsoftheCSAE、，01．26No．9Sep．2010133气吸式排种装置排种性能理论分析与试验刘文忠1，赵满全2※，王文明2，一，赵士杰2(1．内蒙古农业大学能源与交通工程学院，呼和浩特010018；2．内蒙古农业大学机电工程学院，呼和浩特010018；3．邢台职业技术学院机电工程系，邢台054035)摘要：为了探讨提高气吸式排种装置排种性能的方法，该文从理论上分析了气吸式排种器的吸附机理，建立了气吸室空气流场方程，并通过对种子在气吸状态下的受力情况及种子脱离吸种孔后的运动进行分

2、析计算，建立了种子运动方程。利用移动式排种器试验台分别以排种盘转速、气吸室真空度为试验因素，对气吸式排种装置排大豆时的影响进行了单因素试验，结果表明：排种盘转速、气吸室真窄度对气吸式排种器的排种性能影响显著，与粒距合格率的相关系数均在0．96以上：当排种盘转速为21．7r／min、气吸窜真空度为2．5kPa时排种效果最好，合格率达到91．26％。关键词：农业机械，转速，试验，气吸式，排种装置，真空度doi：10．39698．issn．1002—6819．2010．09．022中图分类号：S157．4文献标志码：A文章编号：1002-6819(20

3、10)-09—0133—06刘文忠，赵满全，王文明，等．气吸式排种装置排种性能理论分析与试验[J]．农业工程学报，2010，26(9)：133—138．LiuWenzhong，ZhaoManquan，WangWenming，eta1．Theoreticalanalysisandexperimentsofmeteringperformanceofthepheumaficseedmeteringdevice[J】．TransactionsoftheCSAE，2010。26(9)：133—138．(inChinesewithEnglishabstrac

4、t)0引言播种是农业生产过程中的关键环节，播种机是实现播种高效、高质，保证高产的重要装备。排种器作为播种机的核心部件，是决定播种机特性和工作性能的主要因素，其性能的好坏直接影响着播种机的播种质量，因此加强对排种器的研究是提高播种机性能的关键。目前，国内外常见的排种器按其能否形成等时距均匀种子流、精确控制排种量分为精密排种器和非精密排种器。精密排种器主要有机械式和气力式2种，机械式排种器结构简单，在实际应用中占有一定比例：但对种子尺寸要求严，排种频率低，无法适应高速作业。气力式排种器包括气吸式、气吹式和气压式3种形式，而气吸式排种器具有省种、不伤种

5、、对种子尺寸要求不严、适应力强、易于实现单粒精播和作业速度高等诸多优点【l之J，且可以通过更换不同的排种盘播种玉米、大豆、向日葵等不同作物，实现一机多用，因此，了解气吸式排种器的基本结构和工作原理，掌握和分析其工作性能的影响因素，对于推进其研究具有重要意义。排种器试验是播种机研发过程中所使用的主要手段，试验台是实现高性能播种机更新换代必不可少的试验设备131。随着精密排种器朝着快速、高效的方向发展，收稿日期：2010-0625修订日期：2010-09．15基金项目：内蒙古自治区自然科学基金项目(2009zdll)：内蒙古农业大学科技创新团队项目(

6、NDP、nD2010．8)作者简介：刘文忠(1976一)，男，内蒙古呼和浩特市人。呼和浩特内蒙古农业大学能源与交通工程学院，Olool8。Email：1wzl997@126．com※通信作者：赵满全(1955一)，男，内蒙古土右旗人，教授，中国农业工程学会高级会员(E041200061S)．主要从事工程力学与农业机械的教学与研究。呼和浩特内蒙古农业大学机电工程学院，010018．Email：mgzmq@yahoo．c,om．cn其研究和测试的手段和方法也在不断更新，目前国内采用的方法主要有：裸眼直接观测、人工黄油粘胶带法、高速摄影法、基于微机的检

7、测法、基于虚拟仪器的检测系统和基于图像处理的检测法等[1,41。但当前排种器试验台采用的承种方法主要是在帆布带上涂抹黄油或者其他粘胶物料的帆布带法，还有就是利用沙坑或同定沙盘作为承种床的移动式排种器试验台。1气吸式排种装置排种性能影响因素分析影响气吸式排种装置排种性能的因素很多，包括结构参数对排种性能的影响以及上作过程中的动态参数的选择对排种性能的影响。笔者主要针对其中的主要因素加以分析。1．1结构参数对排种性能的影响分析对气吸式排种装置排种性能影响较大的结构参数主要是吸种孔的直径、结构形式以及吸种孔的数量和分布形式。种子在吸附过程中的受力分析如

8、图l，排种器工作时，若忽略摩擦力的作用，则种子主要受到重力G，惯性力J及吸孔对种子的支持力Ⅳ的作用。其中J=mRc02(m——种子质量，