气吸式排种器种子吸附过程的动力学分析.docVIP

  气吸式排种器种子吸附过程的动力学分析# 赵湛，边疆* （江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室，镇江 212013） 5 10 15 20 25 30 35 40 摘要：分析了气吸滚筒式排种器种子吸附过程的动力学特性，建立了吸附力 F 与滚筒转速ω、 种盘位置角α之间的数学关系，提出了影响排种器吸种性能的主要因素和种子吸附的判别方 法。以油菜种子为试验对象，在排种器试验台上进行了吸种性能试验，结果表明：单粒吸种 率随着ω的增大而降低，随着α的增加呈现先增大后减小的规律，当ω＝10r/min、α＝30o 时，单粒吸种率达到 94%。 关键词：气吸式排种器；吸附过程；数学模型；动力学分析；性能试验 中图分类号：S223.2 Dynamic Analysis of Seeds Motion During the Sucking Process on Vacuum Precision Seeder ZHAO Zhan, BIAN Jiang (Key Laboratory of Modern Agricultural Equipment and Technology, Ministry of Education, Jiangsu University, Zhenjiang 212013) Abstract: According to the dynamic analysis of seeds motion during the sucking process, the mathematical relationship between the sucking force F and cylinder rotational speed ω, position angle of vibration seeds bed α was established, then the major factors affecting the adsorption performance were received and an adsorption judgment was proposed. Taking rape seeds as experimental material, sucking performance tests of precision seeder were carried out on the test-bed. The results show that the seeds single pickup ratio decreases with the increasing ω, the ratio first increases and then decreases with the increasing α. The seeds single pickup ratio 94% can be received with the working parameters of ω=10r/min and α=30o. Key words: vacuum precision seeder; sucking process; mathematical model; dynamic analysis; experimental tests 0 引言 近年来，精密播种技术成为农业机械化发展的重要方向之一[1-3]，它可以实现植株的分 布均匀、合理密植、有利于作物的苗期生长，是提高种植业效益的重要手段。排种器是实现 精密播种的核心部件，按其工作原理可以分为机械式、气吸式和磁力式等。气吸式精密排种 器是利用负压气流的吸附力将种子从种盘中分离出来，以达到单粒播种的目的，它具有不伤 种、对种子几何尺寸要求不高、适应能力强、易于实现高效作业的优点[4-5]。 种子在气流场中的受力运动是影响气吸式排种器工作性能的主要因素，目前，对于种子 吸附过程的动力学研究还不完善，对排种器工作性能的分析还主要依赖于试验方法[6-9]。本 文通过建立种子吸附过程的动力学模型，分析了滚筒转速和种箱位置角对吸种性能的影响， 并以油菜种子为对象，进行了排种器吸种性能试验。 1 排种器工作原理 气吸滚筒式排种器主要由振动种盘和气力吸种部件组成[10]，排种器结构和工作原理如 基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金（20103227120010） 作者简介：赵湛（1978－），男，副研究员，主要研究方向：现代农业机械设计及理论. zhaozhan@ujs.edu.cn -1-   图 1 所示。由于农业物料种子通常呈现散体颗粒状，其机械特性介于固体和流体之间，自然 堆积状态下，种子之间存在着复杂的挤压和摩擦作用力，力的大小与种层厚度、内摩擦系数 有关