论文部分内容阅读
花生是我国的最具优势的油料作物,总产量居世界第一位。我国花生种植机械化水平低、种植综合效益低下,生产规模难以扩大。提高花生种植机械化水平,对新疆地区推广种植花生具有重大意义。本文针对花生种子质量大、容易破碎的特点,设计了一种以负压取种、辅助夹持装置辅助携种、种子自重投种的气力式花生精量排种器。通过对花生种子基本物料特性的试验研究,得出新疆常用“四粒红”花生种子的含水率、百粒重、三轴尺寸、种子容重、自然休止角、滑动摩擦角、起始破碎力等参数,建立了花生种子模型,为排种器的设计提供理论依据。以气力式花生精量排种器的辅助夹持装置为设计重点开展排种器结构的设计研究。辅助夹持装置工作时,活动夹种块沿凸轮轮廓曲线运动,凸轮的回程弧段和近休止阶弧段活动处于排种器携种阶段,辅助夹持装置夹持种子;在凸轮推程弧段和远休止弧段处于排种器投种和吸种阶段,辅助夹持装置对种子不产生作用力。通过对花生种子在进入夹持状态时的静力学分析,得出凸轮轮廓曲线运动规律是影响花生辅助夹持力大小的关键因素。利用Matlab对等速运动曲线、正弦修正运动曲线、3-4-5次项运动规律曲线、正弦修正等速运动规律曲线、3-4-5次项修正等速运动规律曲线等5种凸轮轮廓曲线仿真分析比较,得出凸轮曲线为3-4-5次项运动规律曲线为最佳曲线。求出凸轮的最大推程h为50mm时,最大压力角Ψ正切值小于许用压力角正切值0.58,建立了凸轮轮廓曲线的轨迹曲线方程;在Solidworks中建立凸轮的三维模型,并利用ADAMS软件进行仿真分析得到凸轮从动件在排种器转速?为20r/min时夹持种子的加速度a为0.1m/s2。试制了气力式花生精量排种器,并进行排种性能试验。通过对负压单因素试验和速度单因素试验数据分析,得到排种器最优性能的速度和负压值范围。在单因素试验的基础上对排种器进行了正交试验,通过极差分析得出在负压值HC为10.2k Pa,排种器转速为20r/min时,排种器合格指数为92.3%性能最优。正交试验方差分析可知,排种器负压气室负压值和排种器转速对排种器合格指数、漏播指数、重播指数都有极其显著的影响,速度和负压的交互作用对漏播指数和合格指数具有显著影响,对重播指数影响不显著。通过性能试验分析,为气力式花生精量排种器的进一步研究,提供了方向。