预切种式木薯排种机构设计与试验

作     者：陈林涛 刘兆祥 牟向伟 于新业 李开文 马旭 刘建军 CHEN Lintao;LIU Zhaoxiang;MOU Xiangwei;YU Xinye;LI Kaiwen;MA Xu;LIU Jianjun

作者机构：广西师范大学机械工程系桂林541004 华南农业大学工程学院广州510642 多利士木工机械有限公司桂林541004 

基　　金：广西高校中青年教师基础能力提升项目(2022KY0058) 桂林市创新平台和人才计划项目(20210217-7) 广西重点研发计划项目(2021AB38023) 广西自然科学基金项目(2018GXNSFAA050026) 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2023年第39卷第13期

页      码：55-67页

摘      要：针对当前预切种式木薯播种器存在充种效果差、合格指数低的问题,该研究设计了一种由落种滑板、主动辊筒、型孔摩擦带、支撑辊组、从动辊筒及储种箱等组成的预切种式木薯型孔摩擦带式精密排种机构。阐述了排种机构的基本结构和工作原理。对关键部件参数进行设计,通过理论分析确定影响排种机构充种性能的主要因素为型孔摩擦带型孔形状、型孔数量、型孔摩擦带安装倾角、型孔摩擦带速度以及种茎层厚度。基于离散元法(discrete element method,DEM)建立种茎群-型孔摩擦带仿真模型,通过单因素仿真分析各因素对充种性能及种茎群规律的影响。以充种合格指数和漏充指数为评价指标,通过二次回归正交旋转组合仿真分析确定最优参数,利用Design-Expert数据软件,建立各试验因素与评价指标的数学回归模型,并进行参数优化。结果表明,影响充种合格指数和漏充指数的因素主次顺序为型孔摩擦带速度、型孔摩擦带安装倾角和种茎层厚度,圆整后的最优参数为型孔摩擦带速度0.6 m/s、型孔摩擦带安装倾角45°,种茎层厚度250 mm,此时的模型预测充种合格指数为94.63%,漏充指数为3.42%,重充指数为1.95%。在最优参数下进行台架试验验证,种茎层厚度为220~280 mm,型孔摩擦带速度0.6 m/s,型孔摩擦带安装倾角45°,C型孔和型孔数12条件下,充种合格指数为94.13%,漏充指数为3.77%,验证试验结果与模型预测值相对误差小于5%。所设计的排种机构作业效果优于现有槽轮式排种机构,品种适应性良好,符合木薯精密播种的农艺要求。研究结果可为木薯精密播种器研制提供参考。

主 题 词：农业机械 离散元法 木薯 排种机构 型孔摩擦带 种茎层厚度 

学科分类：0828[工学-建筑类] 08[工学] 09[农学] 0903[农学-动物生产类] 0901[农学-植物生产类] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.11975/j.issn.1002-6819.202303075

馆 藏 号：203123998...