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磁吸滚筒式精密排种器动力学仿真及试验研究

作　者: 刘文东
导　师: 胡建平
学　校: 江苏大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 磁吸式 精密排种 仿真 均匀试验
分类号: S223.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


磁力精密排种是针对蔬菜、花卉类小颗粒种子的精密播种需要而提出的新型排种原理,它具有对种子尺寸要求不高、不伤种子、通用性好、适应性强的优点。本文以磁吸滚筒式精密排种器为研究对象,采用虚拟样机仿真技术与物理样机试验研究相结合的方法,开展了以下研究工作:通过对磁粉包衣种子在气隙梯度磁场所受磁力的理论分析,建立了磁力理论计算公式,分析了影响磁力的主要因素;通过对种子排种过程的力学建模分析,得出了种子排种的磁力条件,确定了影响种子排种的主要因素;采用基于Pro/E软件和ADAMS软件的虚拟样机技术进行了排种器的虚拟样机仿真研究,建立了排种器的虚拟样机模型,对种子排种运动进行了仿真,得到了种子在排种过程的运动规律和受力变化以及滚筒转速、励磁电流强度和取种位置角对种子排种运动的影响规律,为后面进行的试验研究提供了依据;采用均匀设计试验法,以磁粉包衣油菜籽为试验对象,进行了排种器排种性能试验研究,考察了滚筒转速、励磁电流强度、种箱振动以及取种位置角对排种性能的影响,通过回归分析得到了单粒率、漏播率和重播率与各影响因素间的关系式,进而得出了影响排种性能的主次因素,并进行了参数优化,试验结果表明,排种器单粒率可达94%,能满足排种精度要求。本文研究结果揭示了磁吸滚筒式精密排种器工作的内在规律,为排种器参数优化设计提供了理论依据,为磁吸滚筒式精密排种器在小颗粒种子机械化精密播种方面的实际应用奠定了基础。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第一章 绪论  9-15
  1.1 引言  9
  1.2 精密播种技术的研究概况  9-11
    1.2.1 精密播种机械类型及工作原理  9-10
    1.2.2 国内外研究现状  10-11
    1.2.3 发展趋势  11
  1.3 磁力播种技术  11-14
    1.3.1 磁力播种技术的发展  11-12
    1.3.2 磁吸滚筒式精密排种器介绍  12-14
  1.4 本文的研究内容和方法  14-15
第二章 排种器排种元件的磁力分析  15-22
  2.1 磁力理论分析  15-17
    2.1.1 磁力排种空间的磁场要求  15-16
    2.1.2 磁力理论计算  16-17
  2.2 磁力实验测试  17-21
    2.2.1 测试方法  17-18
    2.2.2 测试对象  18-19
    2.2.3 实验结果及分析  19-21
  2.3 小结  21-22
第三章 排种过程的力学建模及分析  22-35
  3.1 吸种阶段分析  22-24
  3.2 携种阶段分析  24-27
  3.3 清种阶段分析  27-30
  3.4 种箱振动特性分析  30-34
  3.5 小结  34-35
第四章 排种器的虚拟样机建模及动力学仿真  35-54
  4.1 虚拟样机技术  35-36
  4.2 PRO/E软件  36-37
  4.3 ADAMS软件  37-40
    4.3.1 ADAMS的功能  37-38
    4.3.2 ADAMS的主要模块  38-39
    4.3.3 ADAMS的虚拟样机设计过程  39-40
  4.4 排种器的虚拟样机建模  40-44
    4.4.1 排种器的三维建模及虚拟装配  40
    4.4.2 排种器虚拟样机模型的建立  40-44
  4.5 排种运动仿真分析  44-52
    4.5.1 排种元件运动仿真  44-45
    4.5.2 种子排种运动仿真  45-52
  4.6 小结  52-54
第五章 基于均匀设计的排种器试验研究  54-75
  5.1 试验目的  54
  5.2 试验效果评价指标  54-55
  5.3 试验总体设计  55-60
    5.3.1 试验方法的选择  55-57
    5.3.2 试验仪器设备及试验对象  57-58
    5.3.3 试验方案与结果  58-60
  5.4 试验结果及分析  60-73
    5.4.1 回归模型  60-70
    5.4.2 各因素对排种性能的影响分析  70-73
  5.5 小结  73-75
第六章 总结与展望  75-77
  6.1 总结  75-76
  6.2 展望  76-77
参考文献  77-80
致谢  80-81
攻读硕士学位期间发表的论文和参加的科研工作  81
  一、发表的论文  81
  二、参加的科研工作  81

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中图分类: > 农业科学 > 农业工程 > 农业机械及农具 > 种植机械 > 播种机
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