【摘要】：滇重樓是中國名貴中藥材,現(xiàn)行的播種方式主要以手工點播為主,勞動強度大,播種質量不一致,尚無配套的精密播種機。針對此現(xiàn)狀,本文開展了滇重樓精密播種機的關鍵部件排種器的研究。分析當前國內外現(xiàn)有精密排種器現(xiàn)狀,設計一種能有效解決現(xiàn)氣吸式排種器結構復雜,正負壓交換相干擾的氣吸滾筒式滇重樓精密排種器。在研究滇重樓的物理機械特性基礎上,設計了一種吸滾筒式滇重樓精密排種器,并通過排種器三維模型進行干涉分析,對種子的運動過程進行了理論分析,得到影響排種器性能的因素指標。最后對樣機進行了臺架試驗研究,采用四因素五水平二次正交旋轉組合試驗設計方法,優(yōu)化得到了排種器工作的最優(yōu)參數(shù)。具體開展的研究內容如下：(1)測定滇重樓種子的基本物理參數(shù),得到新鮮滇重樓種子的千粒重在57.00g-65.00g范圍內,含水率為46.67%；滇重樓種子的三軸尺寸平均值分別為長4.81mm、寬4.02mmm、高3.72mm。直徑基本呈正態(tài)曲線分布,種子直徑平均值為4.18mm;球度為86.6%；含水率為46.67%時,種子的密度為1146.44kg/m3；滇重樓種子的靜滑動摩擦角的平均值為28。；滇重樓種子的剪切模量和彈性模量,其值分別為2.99Mpa和5.7Mpa。(2)以流體動力學繞流阻力原理為基礎,對吸種、攜種、投種以及過渡四個過程進行力學建模分析,計算所需吸附力的大��；確定了精密排種器的基本結構和相應的參數(shù),利用UG軟件對所有部件進行三維建模、虛擬裝配和干涉分析。(3)通過理論計算,確定排種器結構的基本尺寸；通過對排種器吸種、攜種以及投種工作過程的動力學分析,得到影響排種器工作效果的因素確定為吸種負壓、滾筒轉速、型孔直徑和種層高度,并對這四種因素進行理論分析。(4)在JPS-12試驗臺上,對排種器的性能進行試驗研究。選取吸種負壓、滾筒轉速、型孔直徑以及種層高度作為影響因素,進行單因素試驗,得到各因素對排種器排種性能的影響。采用四因素五水平的二次正交旋轉組合試驗方法,同樣以上述四種因素作為影響因素,將合格指數(shù)、重播指數(shù)以及漏播指數(shù)作為目標函數(shù),利用數(shù)據(jù)分析軟件Design-Expert 8.0進行數(shù)據(jù)優(yōu)化處理,建立各因素與目標函數(shù)的數(shù)學模型,從而得到各因素對目標函數(shù)的影響規(guī)律和趨勢,優(yōu)化得到了以上四種因素的最佳參數(shù)組合,即在試驗參數(shù)范圍內最適合滇重樓精密播種的參數(shù)組合為滾筒轉速為18 r/min,種層高度為95 mm,型孔直徑為2.7-3.1mm,吸種負壓為-1.9～-2.1kPa時,排種器的合格指數(shù)大于90,漏播指數(shù)小于5,重播指數(shù)小于5,滿足滇重樓精密播種的種植要求。本文所得結論可以為滇重樓氣吸式精密播種機械研究的繼續(xù)開展提供理論基礎和參數(shù)依據(jù)。
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S223.2

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本文編號：2776073