雙層圓盤式覆土器的試驗研究

發(fā)布時間：2020-07-31 22:11

【摘要】：隨著種子栽培技術與培育質量的不斷提高,精密播種技術的應用越來越廣泛,對精密播種機械的要求也更加嚴格,不僅要求排種器提供均勻的種子流和精確的穴粒數(shù),對影響種子播深與實際株距分布的覆土器也提出了更高的要求。良好的覆土質量不僅能夠保證種子有一個適當?shù)牟ド?提高作物的出苗率,還能夠使作物株距均勻,有利于作物的采光和通風以及后期中耕作業(yè)等。為了進一步探索覆土器的結構和運動參數(shù)對覆土效果的影響,本文提出并設計了一種新型圓盤式覆土器——雙層圓盤式覆土器,即在目前常見的雙圓盤式覆土器的基礎上,在圓盤內側再增加一組直徑較小的圓盤,其目的在于將普通覆土器的一次性覆土變?yōu)閮纱胃餐?先由內側直徑較小的圓盤將靠近種溝的含水量較大、土壤狀況較好的少量土壤推送到種溝,完成第一次覆土;再由外側直徑較大的圓盤將剩下的土壤覆蓋,完成覆土作業(yè)。通過兩次覆土,既可以減小一次性覆土過程中大量土壤顆粒對種子的沖擊所引起的種子位置變化,還可以保證含水率相對較高、性狀相對良好的土壤直接與種子接觸,減少干濕土混合,從而保證覆土效果,有利于提高作物出苗率和作物和產(chǎn)量,對精密播種技術的進一步發(fā)展具有重要意義。本文利用Solid Works軟件建立了雙層圓盤式覆土器的三維幾何模型,并通過該軟件與ANSYS Workbench之間的接口將模型導入到ANSYS Workbench中,結合光滑粒子流體動力學方法對覆土過程進行了仿真分析,分析結果表明:雙層圓盤式覆土器在覆土過程中對土壤的擾動相對較小,土流運動相對平緩;為進一步驗證仿真結果,本文設計制作了雙層圓盤式覆土器,并利用均勻設計方法進行了土槽試驗,通過對兩種覆土器的覆土性能進行對比分析表明:雙層圓盤式覆土器在覆土過程中土壤對種子的沖擊相對較小,種子位移變化較小,更有利于實現(xiàn)精密播種。當內側覆土盤直徑為305mm、覆土速度為0.85m/s、覆土盤張角為50°時,覆土器對種子位移的影響最小,覆土效果最為理想。通過對試驗數(shù)據(jù)進行二次多項式逐步回歸分析,分別得到了種子位移和覆土厚度與覆土盤直徑、覆土速度以及覆土盤張角之間的數(shù)學模型Y1和Y2:Y_1 =1.914 +0.081 x_3 -5.643 x_2~2 -0.00365 x_3~2 +0.0323 x_1 x_1 +0.00063 x_1 x_3Y_2 = -18.814 +0.755 x_1 -64.764 x_2 +134.834 x _2~2-0.0378 x_3~2 -1.293 x_1 x_2 +5.248 x_2 x_3回歸模型Y1反映了各因素及因素的交互作用與種子位移之間的關系:覆土速度的二次項和覆土盤張角的二次項與種子位移呈負相關;覆土盤直徑與覆土速度的交互項、覆土盤直徑和覆土盤張角的交互項與種子位移呈負相關。回歸模型Y2反映了各因素及因素的交互作用與覆土厚度之間的關系:覆土速度的二次項和覆土速度與覆土盤張角的交互項與覆土厚度呈正相關;覆土盤張角的二次項和覆土盤直徑與覆土速度的交互項與覆土厚度呈負相關。通過回歸模型的建立,確立了覆土盤直徑、覆土速度及覆土盤張角與種子位移和覆土厚度之間的數(shù)學關系,為覆土器性能參數(shù)的進一步研究提供了理論支持。
【學位授予單位】：吉林農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S223.2
【圖文】：

覆土器,板式