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机动式大豆育种精密播种机的研究

作　者: 姜峰
导　师: 陈海涛
学　校: 东北农业大学
专　业: 农业机械化工程
关键词: 大豆育种排种器精密播种机性能试验
分类号: S223.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

田间育种在农业发展中发挥了至关重要的作用。据有关专家测算,种子在我国农业增产中的贡献份额占到30%左右,而发达国家良种对农业增产的贡献率达50%。田间育种机械在育种工作中起着非常突出的作用,它可以极大地提高育种工作质量、效率、降低成本、缩短育种周期。目前国外育种机械技术已较成熟,水平较高,与育种农艺技术配套的机械已大规模使用,但其价格昂贵,操作复杂,零配件换修困难,无法满足我国育种播种要求。而我国由于对该领域的研究投入不足等原因,育种机械的研制仍处于起步阶段,远远不能满足现代农业发展对优良品种选育工作的需求,因此研制适合我国国情的育种用专用播种机具有重要的现实意义。本文在深入研究育种播种农艺特点及其对育种机械技术要求的基础上,完成的主要研究内容和取得的主要成果如下：1)插装组合式排种器的研究与开发。根据育种试验播种农艺要求,设计了一种插装组合式育种排种器并确定了关键部件工作参数。排种器箱体设计为组合式结构,由透明材料制作,通用性与可视性良好；排种器与机架之间通过带有弹簧柱销的导套与导柱插装连接,可随时对排种器进行清种、换种操作。通过JPS-12计算机视觉精密排种器性能检测试验台进行了排种性能试验。试验结果表明,各项排种性能指标均满足《中耕作物精密播种机产品质量分等》标准中优等品的规定。2)机动式大豆育种精密播种机的研究与开发。采用CAD与CAE相结合的手段,利用虚拟样机技术,对机动式大豆育种精密播种机进行整机建模和仿真分析。并应用ANSYS12.0软件对播种机机架进行了有限元分析,以保证整机工作状态时,具有良好的强度和刚度。3)样机试制、性能试验与改进设计。提出了机动式大豆育种精密播种机整机的设计原则,并对关键部件进行了结构设计及参数的确定。完成了整机样机试制及田间播种性能试验。试验结果表明,整机操作简单、传动可靠、移动转向灵活、稳定性较好,可保证播深一致性和粒距均匀性。根据实际田间性能试验情况,部分结构还可以进一步优化。通过分析,对整机提出了改进和优化方案。该方案能更好地保证整机工作及传动的稳定性,但使用效果仍需通过田间试验进行确定。

全文目录

摘要  8-9
Abstract  9-11
1 引言  11-19
  1.1 研究的目的意义  11-12
  1.2 国内外研究概况  12-16
    1.2.1 国内研究现状  12-14
    1.2.2 国外研究现状  14-16
  1.3 主要研究内容和方法  16-17
    1.3.1 研究内容  16-17
    1.3.2 研究方法  17
  1.4 研究技术路线  17-19
2 总体方案设计  19-23
  2.1 育种播种技术要求  19-20
    2.1.1 育种试验的特点  19
    2.1.2 育种播种机械技术要求  19
    2.1.3 基本工作参数确定  19-20
  2.2 整机设计原则  20
  2.3 总体结构方案及其工作原理  20-22
  2.4 小结  22-23
3 插装式排种器的设计  23-36
  3.1 技术要求  23-24
    3.1.1 我国大豆种子资源特征  23-24
    3.1.2 育种排种器的技术要求  24
  3.2 排种器结构设计  24-31
    3.2.1 插装式排种器总体结构  24-25
    3.2.2 箱体结构设计  25-27
    3.2.3 排种轮结构  27-29
    3.2.4 充种区域  29-30
    3.2.5 清种区域  30
    3.2.6 护种区域  30
    3.2.7 插装结构  30-31
  3.3 排种器性能试验  31-35
    3.3.1 试验材料  31-32
    3.3.2 仪器及装置  32
    3.3.3 试验方法  32-33
    3.3.4 试验结果与分析  33-35
  3.4 小结  35-36
4 其它关键总成设计与样机试制  36-47
  4.1 动力源的选配  36-38
    4.1.1 动力源的选择  36-37
    4.1.2 动力源的布置  37-38
  4.2 机架结构设计  38-42
    4.2.1 机架结构  38
    4.2.2 机架模态分析  38-42
  4.3 开沟覆土装置的设计  42-44
    4.3.1 开沟器的设计  42-43
    4.3.2 覆土器的设计  43-44
  4.4 镇压轮的选择  44-45
  4.5 传动的设计  45-46
  4.6 样机试制  46
  4.7 小结  46-47
5 田间性能试验  47-55
  5.1 材料及方法  47-49
    5.1.1 试验材料  47
    5.1.2 试验仪器及设备  47-48
    5.1.3 试验方法  48
    5.1.4 试验方案  48
    5.1.5 试验环境条件  48-49
  5.2 试验过程  49-50
  5.3 试验结果与分析  50-54
    5.3.1 试验数据处理  50-53
    5.3.2 试验结果分析  53-54
  5.4 小结  54-55
6 整机改进设计  55-56
7 结论  56-57
  7.1 结论  56
  7.2 创新点  56-57
致谢  57-58
参考文献  58-60
攻读学位期间发表的学术论文  60

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