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《华中农业大学》 2006年
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基于虚拟样机技术的漏播补偿系统设计与试验研究

徐昌玉  
【摘要】:精密播种是一项技术性强、标准高的田间作业,又是一项效益上显著、生产上实用的农业机械化新技术,是近年来农业部大力推广“节本增效工程技术”的主要内容之一。但是由于排种器在制造工艺上误差、机器行驶时滑移、地面的起伏状况、输种管堵塞、排种器卡死等造成的漏播现象较严重,所以有必要研制一种漏播补偿系统,在漏播故障发生时及时补种,以保证农作物的产量。 虚拟样机作为产品设计的一种现代设计方法,是对传统技术的一次革命。通过虚拟样机技术,工程师可以运用机械系统仿真试验,在设计阶段发现产品设计中的潜在问题,并快速进行修改,减少了对物理样机的依赖,从而缩短了设计周期和降低了设计成本。 本课题在对当前的设计方法分析的基础上,选择基于ADAMS软件的虚拟样机技术对补种系统进行性能设计和参数优化,采用虚拟样机仿真分析与物理样机试验相结合的方法,探索虚拟样机技术在播种机械产品设计中的应用和实现。 本课题以2BJD-4单组式半精密大豆播种机配套排种器为研究对象,在对种子的物料特性分析、漏播补偿机理研究、种子运动理论分析等的基础上,基于ADAMS动态仿真分析软件,建立了补偿系统装置的虚拟样机模型,寻找出了适合补种装置的结构形式和影响性能的相关结构参数,进行了种子运动轨迹曲线动态模拟,运行了仿真最优化分析,确定了影响补种质量的三大因素,即:弹簧的刚度系数k、电磁铁吸力F、型孔斜角度θ,并在给定的条件下确定补种装置的最优参数值分别为1.5102 N/mm,49.849N,-26.52°。 根据最优虚拟样机模型试制出了物理样机模型,设计了精密播种试验台架,运用虚拟仪器技术进行了漏播补偿控制程序设计,并设计、搭建了漏播补偿控制电路,组成一套漏播/补偿试验系统。 在室内试验台架上对漏播/补偿系统进行试验研究,试验结果表明:该补种器的补种率为83.2%,可以将总播种率从90.4%提高到98.4%;补种器的补种率随着机体前进速度增加而下降;补种器的补种率随着主排种器的排种率提高而提高。
【学位授予单位】:华中农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:S233.2

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【参考文献】
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