振动式精密排种器排种速度仿真与分析.pdf

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1、第32卷第3期佳木斯大学学报(自然科学版)V01．32No．32014年o5月JournalofJiamusiUniversity(NaturalScienceEdition)May2014文章编号：1008—1402(2014)03—0408一o4振动式精密排种器排种速度仿真与分析①陈长春，周海波，马翔，周亮，翟通通(佳木斯大学机械工程学院，黑龙江佳木斯154007)摘要：根据水稻工厂化育秧精密播种的需要，提出了一种振动式精密排种器的设计研究，它。具有播种精度高、播种性能稳定等特点，但是其结构较复杂，尤其是气动振动系统，影响其排种性能的因素比较多，依靠传统经验设计和试

2、验分析等方法均存在不足．为快速、准确地获得设计参数，本文在三维实体建模基础上，应用Adams软件建立了排种器仿真模型，同时对排种速度进行运动学仿真和分析．仿真结果表明，在不同输入气体压强下，单粒种子在振动盘上的排种速度仿真结果与试验测试结果基本一致，证实所建立的排种器仿真模型是实用的，研究成果将为排种器的虚拟样机及参数优化设计奠定了基础．关键词：精密播种；排种器；运动学仿真中图分类号：$223．13文献标识码：A为基础，并进一步研究变形体(弹性体、流体等)的0引言运动．其中点的运动学研究点的运动方程、轨迹、位作为现代化农业精密播种技术之一，精密排种移、速度、加速度等运动

3、特征；刚体运动按运动的特器的有效研发尤为关键，具有播种精度高、工作性性又可分为平动、绕定轴转动、平面平行运动、绕定能稳定的双重振动式精密排种器结构较复杂，影响点转动和一般运动．振动式精密排种器主要由定量供种箱和气动排种性能的因素也比较多．如果依靠传统经验设计振盘系统两部分组成，如图l所示．定量供种箱主和试验分析J，一般要经历三次以上的重复设计、要包括种箱、电磁振动器、勺式外槽轮等，气动振盘制造和试验测试，期间的物理样机加工与测试环节系统包括支架和振动盘，其中振动盘由气动振动不仅提高了设计成本，而且占用了1／4以上的开发器、振动座、板簧、振动梁、V形槽盘、梯形筛分盘、时间

4、心】，大大延缓了现代化农业的应用进程．为快调节板组成．其工作原理为定量供种箱的勺式外槽速、准确地获得最佳设计参数，充分挖掘精密排种轮可将精量的种子从种箱中分离出来，抛掷到气动器的工作潜能，更好的保证设计的可靠性，本文应振盘系统的振动盘上，经过梯形筛分盘筛分除杂用运动学仿真技术，在三维实体建模基础上，利用后，由V形槽盘均匀的排出，可进行播种作业¨¨．Adams．软件对该排种器的排种速度进行运动学仿由播种过程可知，振动盘的运动属于平动，而真与分析，从而验证仿真模型的正确性J．其上的种子运动可简化为点运动．为此，排种器排1运动学仿真方法种速度的仿真方法为：在Pro／E三维实体

5、模型基础上，应用Adams仿真软件，对气动振盘系统添加各运动学(kinematics)是力学的一门分支，专门描述物体的运动，即物体在空间中的位置随时间的种运动副、刚度、阻尼、接触力以及相应的结构参变化规律，完全不考虑作用力或质量等等影响运动数，创建完全参数化的排种器仿真模型，通过调整的因素．以研究质点和刚体这两个简化模型的运动振动力和频率，对虚拟系统进行排种速度的运动学①收稿日期：2014一o2—18·基金项目：国家“863”计划项目(2012AMOAS01-2-4)；黑龙江省大学生创新创业训练计划项目(2012sjo12)；黑龙江省高校科技成果产业化前期研发培育项目(

6、1253CGZH06)；黑龙江省普通高等学校青年学术骨干支持计划项目(1251G061)；佳木斯大学科技创新团队建设计划项目资助(Cxtd一2013一O1)．作者简介：陈长春(1991一)，河南周口人，研究方向：机械设计制造及其自动化，通讯作者：周海波(1973一)，男，博士，黑龙江肇东人，副教授，硕士生导师，主要研究方向：现代农业机械装备与智能控制技术．410佳木斯大学学报(自然科学版)2014年改为PartName，在PartName栏选择振动盘刚体，(4)定义接触力再将Location及Orientation均选择与梯形筛分板在工具箱中选择Contact工具，分别

7、定义种子和V形槽板一致，使梯形筛分板和V形槽板以Pa—和梯形筛分板、V形槽板之间的接触，其中，静摩rasolid格式导人Adams，然后再删除原梯形筛分板擦、动摩擦系数为种子摩擦系数．和V形槽板实体模型，从而完成仿真模型的导人(5)添加传感器过程．为了方便分别测量种子在梯形筛分盘和V形槽盘上的平均速度，需要在振动盘的不同位置添加2．3仿真条件设置传感器．选择菜单Simulate中的Sensor功能，分别(1)建立种子模型在梯形筛分板末端中点、V形槽板末端中点上各添参照文献[7]，选择超级稻秀优5号作为种加一个传感器，将种子的质心与各传感器