Design and Test Design of a Pneumatic Precision Metering Device for Wheat.pdf

1、小麥是重要糧食作物，小麥排種器也是人們研究的重點，為了克服傳統(tǒng)小麥播種所帶來的缺點和不足，本文主要目標是研制一種氣吸式小麥精量排種器，旨在解決小麥播種時破損、漏播和播種均勻性問題。該氣吸式小麥精量排種器樣機在工程實訓中心試制加工，并在實驗室和田間完成排種器性能測試試驗，主要性能指標有合格指數(shù)、重播指數(shù)、漏播指數(shù)和單位長度播種量。性能試驗安排在JPS-12精密播種試驗臺上完成，通過機器視覺系統(tǒng)來檢測在不同工況下小麥氣吸式排種器工作性能，最

2、后將排種器安裝在播種機上進行田間試驗驗證排種器性能。
　　 為了從理論上分析排種器結構參數(shù)對性能的影響，在排種過程的三個階段建立動力學和運動學方程，分別是吸種階段、護種階段和投種階段；最后采用流體仿真軟件ANSYS/CFX對排種器負壓氣室模擬仿真，優(yōu)化氣吸式小麥排種器參數(shù)。
　　 試驗結果表明排種器轉速、負壓以及它們的交互作用對排種性能有極其顯著影響。當排種盤轉速達到19轉/分，負壓為2.5kPa時，排種器合格指數(shù)達到最

3、高92.98%，重播指數(shù)為2.01%，漏播指數(shù)為5.09%，單位長度播種量比精播量小。當排種器轉速達到34轉/分，負壓為4.5kPa時，單位長度播種量達到53顆時，滿足畝播量要求，排種器的合格指數(shù)為89.11%，重播指數(shù)為9%，漏播指數(shù)為1.88%，試驗結果表明該氣吸式排種器可以達到精量播種的要求。
　　 通過排種過程動力學和運動學分析并在實驗室條件下進行試驗驗證，試驗分析表明排種器排種性能受負壓和轉速的影響顯著。當負壓增大時，

4、排種器合格指數(shù)增加，重播指數(shù)和漏播指數(shù)降低；當排種器的轉速增大時，合格指數(shù)降低，漏播指數(shù)增加。通過對排種器進行動力學分析，當增加排種盤摩擦系數(shù)tanαg，可以增加排種器的吸種性能，我們可以通過選擇具有較大摩擦角材料來提高排種器吸種性能；同時增大排種盤型孔孔徑可以增加吸附力，提高排種器的吸種性能。
　　 將氣力式小麥精量排種器安裝在播種機上完成田間播種，田間試驗表明：氣力式小麥精量排種器能實現(xiàn)小麥精量排種，排種均勻性較好。小麥出苗

5、后測量其粒距，統(tǒng)計分析其平均粒距為62mm，跟試驗室條件下測試粒距64mm基本一致，田間試驗排種器平均合格指數(shù)為72.25%，此次數(shù)據(jù)測量重復十次，其中單次最高合格指數(shù)可達85.7%。
　　 采用流體軟件ANSYS模擬在不同負壓條件下，分析排種器負壓區(qū)氣室內(nèi)壓強變化云圖，仿真試驗表明：當負壓值為2.5kPa、3.5kPa和4kPa時，負壓氣室內(nèi)云圖跟實際接近，且氣室內(nèi)壓強云圖較均勻，仿真結果與試驗結果一致。在實驗室條件下對排種器