【摘要】：精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展對農(nóng)業(yè)機(jī)械的精細(xì)化設(shè)計(jì)提出了更高的要求,玉米作為產(chǎn)量僅次于小麥和大豆的經(jīng)濟(jì)作物,對我國的糧食儲備有著至關(guān)重要的作用。目前市面上玉米精播機(jī)普遍存在較嚴(yán)重的漏播現(xiàn)象,危及國家糧食安全和農(nóng)民的種田效益,因此,急需設(shè)計(jì)一種能夠在高速作業(yè)條件下,實(shí)現(xiàn)單粒精密排種的玉米排種器。本研究設(shè)計(jì)研發(fā)了一套能夠在高速作業(yè)下實(shí)現(xiàn)玉米精量播種的排種器,并進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)研究,對玉米精密排種器的設(shè)計(jì)具有重要的參考和現(xiàn)實(shí)意義。本文在對國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上,針對普通勺輪式排種器的缺陷,設(shè)計(jì)出一套帶有自動補(bǔ)種裝置的雙排勺輪式精密排種器。通過利用兩個排種勺輪同時(shí)進(jìn)行取種,利用光電傳感器在偏離出種口10°處的位置提前進(jìn)行漏播監(jiān)測,若檢測到漏播現(xiàn)象,就讓排種器轉(zhuǎn)速加速越過空種槽達(dá)到補(bǔ)種的目的,并進(jìn)行了試驗(yàn)研究和驗(yàn)證,具體的研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)玉米籽粒物理特性研究。對選取的三種具有代表性的玉米籽粒即中原505號、科瑞紫香糯和科瑞甜糯F_1進(jìn)行特性研究,包括玉米籽粒的幾何特征的測量、玉米籽粒的千粒質(zhì)量的測量、玉米籽粒密度的計(jì)算以及玉米籽粒與鋼板和自身之間靜摩擦因數(shù)的測量,通過對玉米幾個特征的測量,將其歸納為長錐形、矩形和近球形三種類型,為后續(xù)的排種器設(shè)計(jì)和仿真分析提供基礎(chǔ)參數(shù)。(2)雙排勺輪式排種器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。針對普通勺輪式玉米排種器作業(yè)速度較低、高速作業(yè)時(shí)漏播率和重播率較大的問題,通過對種勺、隔板、雙面遞種輪和種殼的研究,改進(jìn)并設(shè)計(jì)了一種雙舀種結(jié)構(gòu)的新型排種器�；谂欧N器的工作原理,通過理論計(jì)算,確定排種器的主要結(jié)構(gòu)參數(shù):種勺窩的開口角度θ_1=28°,隔板遞種區(qū)的角度θ_3=75°,進(jìn)種口的大小為短軸d_2=54mm,長軸d_3=80mm,出種口的大小為寬度d_6=15mm,長度d_7=10mm。(3)雙排勺輪式排種器的動力學(xué)研究與仿真分析。依據(jù)雙排勺輪式排種器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理,對排種器加速過程中種子在舀種區(qū)、清種區(qū)、護(hù)種區(qū)的運(yùn)動進(jìn)行動力學(xué)分析。推導(dǎo)出在舀種區(qū)和清種區(qū)保證籽粒不從種勺中掉落的最大加速度,以及在護(hù)種區(qū)確定一處能夠穩(wěn)定可靠的檢測位置,并通過EDEM仿真軟件對雙排勺輪式排種器加速前后的排種性能進(jìn)行仿真研究,結(jié)果表明,在排種器排種速度為4km/h~8km/h的范圍內(nèi),變速補(bǔ)種的效果最好,加速度對排種性能的影響不超過2%,為后續(xù)的補(bǔ)種系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)。(4)自動補(bǔ)種系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。通過對補(bǔ)種系統(tǒng)的需求分析,設(shè)計(jì)了自動補(bǔ)種系統(tǒng)的整體方案和結(jié)構(gòu)方案,以及確定了檢測孔的位置和大小,并完成了自動補(bǔ)種系統(tǒng)硬件部分的選型和軟件部分的編碼。(5)樣機(jī)的試制與試驗(yàn)。本文設(shè)計(jì)的漏播自動補(bǔ)種系統(tǒng)在4km/h~8km/h的排種速度下進(jìn)行了漏播自動補(bǔ)種性能試驗(yàn)。結(jié)果表明:相對改進(jìn)前的勺輪式排種器,改進(jìn)后排種器的平均漏播率由9.6%降低到1.33%,播種合格率均能夠達(dá)到90%以上,表明本設(shè)計(jì)能夠較大地降低玉米漏播率,完成設(shè)計(jì)要求。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S223.2
【圖文】：

圖 1-3 約翰迪爾 1770 型精量播種機(jī)（叢錦玲等人 2014）Fig.1-3 John Dill 1770 precision planter檢測漏播情況有傳感器監(jiān)測和計(jì)算機(jī)視覺檢測兩種方法。Garcia P P 公司較早開始通過控制精量排種器排種速度來實(shí)現(xiàn)播種量控制，通過運(yùn)用計(jì)算機(jī)視覺處理技術(shù)來實(shí)

2.氣力式精量排種器 3.種箱 4.同步氣力式排種器的工作位置圖（王雪g position diagram of oilseed rap一套基于單片機(jī)的播種機(jī)排種

技術(shù)路線圖

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本文編號：2803902