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机械钳夹式棉花精量排种器排种机理研究及计算机仿真分析

王顺利  
【摘要】:作为世界上最大的棉纺国家,棉花的稳定供给对我国棉纺产业意义重大。新疆是中国国内规模最大的棉花种植省区,其棉花产量约占中国棉花总产量的1/3和世界棉花总产量的近8%,棉花产业在新疆农村经济乃至整个国民经济发展中具有不可替代的作用。加入WTO以后,新疆棉花继续长足发展,棉花产量不断增加,已经为新疆农业经济的重要产业部门,中国棉花市场也与世界棉花市场融合在一起,棉花贸易自由比进一步深化发展。所以进一步提高棉花的单产及总产量将对我国棉花生产的持续发展和我国经济的稳步增长问题,具有十分重要的意义。 提高棉花单产的一项重要措施是提高棉花种植机械化水平,即采用先进的种植技术。精量播种是指作物的种子按农艺要求所规定的行距、粒距、播种深度、以单粒或双粒准确地播入土壤中。精量播种是提高粮食单产的一项现代化综合性技术措施。精量排种器是精量播种机的关健部件,其作用是把种室内的种子按设计要求定时、单粒排出,衡量其性能高低的一个重要指标是播种均匀性。精量排种器按排种原理分为机械式和气力式两大类,机械式排种器结构简单、造价低、具有较高的排种速度,以及取种可靠的特点,是高速排种器的发展方向。本文针对机械钳夹式棉花精量排种器的清种和投种过程,主要开展了以下几方面研究工作: 1、钳夹式棉花精量排种器之成穴器的成穴原理、打穴运动轨迹的理论分析和试验研究。 2、钳夹式棉花精量排种器的高速摄像性能检测系统搭建。为确定影响排种性能的主要结构参数,构建了由PSD-8型排种器性能实验机、机械式棉花精量排种器、动力系统、动力监测板、计算机以及高速CCD摄像机组成的排种器高速摄像性能检测系统。 3、在UG下对钳夹式棉花精量排种器零部件进行三维实体建模,并装配成整机模型,建立了基于UG的排种器虚拟样机。 4、将UG下建立的穴播器虚拟样机模型导入ADAMS,利用ADAMS对排种器进行运动学/动力学仿真分析,确定结构参数的最优组合。 5、优化后的排种器台架试验和田间试验分析与验证。


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