油菜氣力滾筒式精量集排器排種過程分析及性能試驗.pdf

1、本文針對單體式排種器播種機結構復雜、傳動系統復雜等問題，設計了一種“一器六行”氣力滾筒式精量集排器。針對集排器田間作業(yè)或排種滾筒轉速高時充種性能不穩(wěn)定的問題，為提高集排器充種性能，提出了一種滾花排種滾筒，主要研究內容包括:
　　(1)測試分析了油菜籽機械物理特性，以“華油雜62”、“中雙11”和“中油雜19”油菜籽為研究對象，測定了不同油菜品種幾何尺寸、球度及壓縮力學特性，為集排器關鍵部件設計和EDEM仿真試驗模型構建提供理論依據

2、。結果表明:油菜籽長、寬、高及球度均服從正態(tài)分布，測試三種品種油菜球度均為90％以上，“中雙11”油菜籽的球度最高。不同品種油菜籽的壓縮壓力-位移曲線走勢基本一致，油菜籽平均直徑對屈服載荷、最大載荷和屈服位移均影響極顯著。
　　(2)開展了油菜氣力滾筒式精量集排器的總體結構設計和滾花式排種滾筒參數分析確定。本文結合油菜種子的物料特性與農藝要求，確定了油菜氣力滾筒式精量排種器總體設計方案，闡述了集排器總體結構和工作原理。該排種滾筒直

3、徑Φ120mm、每排徑向型孔數Z=30、滾花模數m=0.3，型孔中心兩側各5mm內不加工滾花。
　　(3)分析了氣力滾筒精量集排器排種過程油菜籽的力學特征，開展了基于EDEM的仿真試驗。構建了充種、攜種和投種三個過程的力學模型，分析了影響集排器排種性能的主要因素以及影響規(guī)律。應用EDEM軟件開展了滾花結構、排種滾筒轉速和充填高度等對種群充填角、拖帶角和種群動力學特性影響的規(guī)律研究。結果表明:滾花排種滾筒拖帶角隨排種滾筒轉速增大而增

4、大，且大于無滾花排種滾筒;種群充填角隨排種滾筒與種群間的摩擦力增加而增加。同時，隨排種滾筒轉速的增加，排種滾筒對種群作用的法向力和切向力以及種群所受合力、種群速度線性增加;隨充填高度的增加，種群所受合力和種群速度線性增加。且排種滾筒轉速或充填高度一定時，滾花排種滾筒的種群動力學特性優(yōu)于無滾花排種滾筒。
　　(4)開展了氣力滾筒式精量集排器排種性能臺架試驗。型孔直徑和投種角度對集排器排種性能影響試驗結果表明:型孔直徑Φ1.2mm、投

5、種角度為60°的集排器排種性能較優(yōu)。以集排器排種性能為評價指標，以負壓壓力值、正壓壓力值、排種滾筒轉速和充填高度為試驗因素，開展了單因素試驗和正交試驗。單因素試驗結果表明:當排種器負壓為-2500Pa、正壓為500Pa、充填高度為-5mm、排種滾筒轉速為30r/min時，合格指數90.10％，漏播指數1.56％;當排種滾筒轉速在15～50 r/min范圍內時，各行排量一致性變異系數和總排量穩(wěn)定性變異系數分別低于5.5％和2.0％，種子破

6、損率低于0.2％。正交試驗結果表明:排種滾筒轉速、充填高度、負壓壓力值和正壓壓力值對各行排量一致性變異系數影響極顯著，各因素交互作用影響不顯著;負壓壓力值對總排量穩(wěn)定性變異系數影響顯著，其余因素及各因素交互作用影響不顯著。
　　(5)開展了油菜氣力滾筒式精量集排器田間試驗，研究了排種滾筒轉速和機組前進速度對集排器田間播種性能的影響。田間試驗結果表明以滾花排種滾筒為關鍵部件的集排器田間播種性能穩(wěn)定可靠，該集排器直播油菜平均株距為65