基于單軸對(duì)稱特性的超級(jí)稻種子定向問題研究.pdf

1、隨著超級(jí)稻種植面積的擴(kuò)大，其機(jī)械化育秧技術(shù)日益迫切。超級(jí)稻與普通水稻在種植要求上有較大差別。普通水稻的播種精度為每取秧面積上3～5顆種子，超級(jí)稻相對(duì)于普通稻種具有超強(qiáng)的分蘗能力，每取秧面積上只需2±1顆種子，對(duì)播種裝置提出來了更高的播量精度和位置精度要求。超級(jí)稻播種的理想狀況是稻種在秧盤上呈單粒均勻分布，且空格率低，最終秧苗在秧盤上呈單株均勻分布，并且盤根成片，符合機(jī)插要求。本文設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)可調(diào)的曲柄滑塊式振動(dòng)排種器，通過選取合適的排

2、種器結(jié)構(gòu)參數(shù)，對(duì)播種過程中的超級(jí)稻稻種加以適當(dāng)?shù)募s束達(dá)到稻種定向運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)定向排序。本文主要的研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　 1)研究了國內(nèi)外精密播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的播種機(jī)主要適用于普通稻育秧，針對(duì)超級(jí)稻播種的農(nóng)藝要求，本文提出了定向有序的播種方法。
　　 2)通過研究稻種的物理特性，發(fā)現(xiàn)稻種茸毛生長具有方向性，設(shè)計(jì)了一種帶導(dǎo)向板的曲柄滑塊振動(dòng)排種器，利用稻種沿其長軸兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)與導(dǎo)向板間的摩擦系數(shù)不同的特點(diǎn)

3、，在振動(dòng)激勵(lì)的作用下，分析運(yùn)動(dòng)過程中稻種運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，實(shí)現(xiàn)稻種的定向排列。
　　 3)對(duì)稻種在振動(dòng)板上的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行受力分析，建立了稻種繞其質(zhì)心運(yùn)動(dòng)的歐拉動(dòng)力方程，應(yīng)用Simulink分析了歐拉動(dòng)力學(xué)方程中稻種姿態(tài)角α、β、γ的穩(wěn)定性，提出了通過控制y穩(wěn)定性實(shí)現(xiàn)稻種定向排序的方法，并分析了各結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)姿態(tài)角γ穩(wěn)定性的影響。
　　 4)利用ADAMS的二次開發(fā)功能，實(shí)現(xiàn)排種器虛擬樣機(jī)的參數(shù)化建模，通過仿真對(duì)比分析不同姿態(tài)的兩顆稻種

4、的運(yùn)動(dòng)結(jié)果，證實(shí)了定向排序方案的可行性，并分析了排種器結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)稻種姿態(tài)角），穩(wěn)定性及稻種相對(duì)于振動(dòng)板移動(dòng)速度的影響。
　　 5)根據(jù)ADAMS仿真分析結(jié)果和初步試驗(yàn)確定的排種器各參數(shù)取值范圍，以稻種定向排序成功率作為試驗(yàn)指標(biāo)，進(jìn)行五因素三水平的正交試驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行極差分析，得到各參數(shù)對(duì)稻種定向排序影響的重要性次序及定向排序的最佳因素、水平組合為:θ=10°，(φ)=20°，R=2mm，ω=21π，μ2=1.36，(μ2')