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水稻芽种物料特性的试验研究

作　者: 于恩中
导　师: 吴明
学　校: 吉林农业大学
专　业: 农业机械化工程
关键词: 水稻芽种含水率物料特性静载荷计算机仿真
分类号: S511
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 196次
引　用: 3次
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内容摘要

本文在调研和查阅大量资料的基础上，首先对物料学在国内外发展状况进行了论述，指出以美国科学家W·Airy发表的《谷物的压力》一文为标志，人们开始对农作物、水果及食品等物料的物理学特性陆续进行研究，由于当时水果及蔬菜生产机械的迅速发展和设计生产的需求，急需了解一些水果及蔬菜的农业物料学性质及数据，以此作为研制农业机械的依据，这些研究工作推动了农业物料性质测试和研究的发展。美国宾夕法尼亚大学N·Mohsenin教授的三部著作即《动植物物料物理学性质》、《农业物料及食品特性》和《农产品及食品电磁辐射特性》成为物料学的学科体系的基本理论，为物料学的发展奠定了坚实的基础。近二十几年来的计算机机、有限元计算及各种传感器测试等现代技术方法发展和应用，大大提高了农业物料性质测试精度和理论分析水平，使得物料学的发展登上了新台阶。农业物料特性研究方法一般引用物理学传统的方法，即测试物料各种力学特性并进行理论分析，再把测试结果在实际中进行应用。本文以几个在生产实践上例子较详尽的说明了物料学力学特性的极为广泛的应用。在介绍了物料学的一些内容之后，本文又简介了水稻种植的发展简史，指出人们在发展了多种水稻种植方法以后，水稻直播成为主要的发展趋势，随着科学技术的不断发展和提高，能够解决水稻直播种植方式中的一些技术难题，使该技术较能够充分地发挥了自己的长处。水稻芽种直播技术是水稻育秧插拨技术和水稻干种直播的发展，芽种直播技术既克服了育秧插拨技术所带来的生产上的烦琐，又较好地解决了干种直播带来的不利稻种发芽出苗的弊病，从而引起了一些农业工作者的重视，为水稻的生产提供一条新的思路。水稻芽种直播是将稻种催芽至1～3mm以后通过水稻芽种直播机械直接播入土壤中，以减轻由传统种植方式带来的劳动强度大，程序烦琐等缺点，因而具有一定的优越性。水稻芽种物料特性是研制直播机械的基础，水稻芽种的物料学研究在水稻芽种直播机械的设计中具有重要的意义。本文对水稻芽种的基本物料特性进行了研究，选择了在生产实践中比较常用的三个水稻吉林农业大学硕士学位论文水稻芽种物料特性的试验研究品种农大19号、农大13号和农大10号为范例，分别对三轴尺寸、千粒重、内摩擦角、休止角等物理特性和散粒体特性进行了测试和研究，然后根据直播机械设计的最初构思即采用气吸式芽种直播，对水稻芽种芽种的临界速度特性进行了研究，利用计算机模拟软件Simulink对水稻芽种的临界速度进行了模拟，并提出了一种新的求球体物料的临界速度的方法。因为水稻芽种是一种结构比较复杂的农业物料，不同部分的力学性质有所不同，特别是在运动或受到冲击时极易脱芽，严重影响播种质量，因此本文对水稻芽种的各组成部分分别进行了研究，以此为水稻芽种直播机械提供一些基础设计数据。虽然水稻芽种直播技术在实际生产中己经得到应用，但水稻芽种物料特性的研究还比较少，由于水稻芽种的物料的特殊性，应用在该物料的实验仪器也比较少，所以这些情况就给研究工作带来了困难。本文在研究的过程中，自制了简单但比较实用的仪器装置，较好地解决了研究过程中的一些困难。

全文目录

摘要  6-8
英文摘要  8-10
第一章绪论  10-17
  1.1 国内外农业物料学的研究的现状、水平及发展趋势  10-12
  1.2 本文选题的目的和意义  12-15
  1.3 本文研究的具体内容  15-17
第二章水稻芽种基础物料特性的试验研究  17-26
  2.1 试验材料与准备  17
  2.2 基本数据的测量方法及测量结果分析  17-25
    2.2.1 水稻芽种的三轴尺寸的测量  17-19
    2.2.2 水稻芽种的千粒重的测量  19-20
    2.2.3 水稻芽种的内摩擦角的测量  20-23
    2.2.4 水稻芽种的休止角的测量  23-24
    2.2.5 水稻芽种滑动摩擦角的测量  24-25
  2.3 小结  25-26
第三章水稻芽种临界速度特性的仿真  26-34
  3.1 对芽种的临界速度进行计算机仿真的意义  26-27
  3.2 计算机仿真软件SIMULINK的简介  27-28
  3.3 临界速度动力特性的数学模型  28-29
  3.4 临界速度动力特性的仿真模型  29-31
  3.5 水稻芽种临界速度的模拟参数及模拟结果  31
  3.6 水稻芽种临界速度的测量  31-32
  3.7 模拟结果与实验结果的比较小结  32-33
  3.8 小结  33-34
第四章水稻芽种的压缩敏感性的试验研究  34-46
  4.1 静载荷下物料的接触理论分析  34-37
  4.2 静载荷下水稻芽种破坏敏感性的试验研究  37-45
    4.2.1 水稻芽种基体的力学性质的实试验研究  38-40
    4.2.2 水稻芽种的种芽的力学性质的试验研究  40-42
    4.2.3 水稻芽种的种芽和芽种母体连接部分的力学性质的研究  42-45
  4.3 小结  45-46
第五章结论  46-47
参考文献  47-50
致谢  50

水稻芽种物料特性的试验研究

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