学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

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

作　者: 王顺利
导　师: 曹卫彬；马蓉
学　校: 石河子大学
专　业: 农业机械化工程
关键词: 精量播种机械钳夹式精量排种器高速摄像 UG ADAMS
分类号: S223.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 43次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

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。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-17
  1.1 研究棉花精量排种的背景与意义  10-11
  1.2 国内外棉花精量播种机械发展状况  11-13
    1.2.1 国外棉花精量播种机械发展状况  12
    1.2.2 国内棉花精量播种机械发展状况  12-13
    1.2.3 国内几种典型的机械式棉花精量播种机械的发展状况  13
  1.3 排种器动态性能检测研究方法  13-16
  1.4 本文的主要研究内容  16-17
第二章：穴播器成穴机理分析及试验研究  17-28
  2.1 打穴播种机的结构形式和工作原理  17-19
    2.1.1 打穴播种机的结构形式  17-18
    2.1.2 打穴播种机的工作原理  18-19
  2.2 鸭嘴成穴器成穴机理分析  19-24
    2.2.1 鸭嘴成穴器结构及工作过程  19
    2.2.2 鸭嘴成穴器工作过程的运动分析  19-24
  2.3 鸭嘴成穴器成穴性能试验研究  24-27
    2.3.1 鸭嘴成穴器参数的选择  24
    2.3.2 鸭嘴成穴器成穴性能试验计划  24-26
    2.3.3 鸭嘴成穴性能试验结果与分析  26-27
  2.4 本章小结  27-28
第三章基于高速摄像技术的钳夹式棉花精量排种器台架实验  28-41
  3.1 试验平台构成  28-31
    3.1.1 PSD-8 型鸭嘴穴播排种器性能试验机  28-30
    3.1.2 钳夹式棉花精量排种器  30
    3.1.3 动力系统  30-31
  3.2 高速摄像系统组成  31
  3.3 高速摄像图片数据分析简介  31-32
  3.4 利用Blaster`s MAS 对采集到的图片进行分析  32-39
    3.4.1 种子的悬浮姿态  32-33
    3.4.2 种子在取种区中的运动轨迹分析  33
    3.4.3 种子在清种区中的运动轨迹分析  33-34
    3.4.4 种子在投种区中的运动轨迹分析  34
    3.4.5 种子在投种下落中的运动分析  34-37
    3.4.6 排种器投种性能分析  37-39
  3.5 试验数据处理  39-40
    3.5.1 试验设计方案  39-40
    3.5.2 试验结果与分析  40
  3.6 本章小结  40-41
第四章基于虚拟样机技术的钳夹式棉花精量排种器的仿真分析  41-57
  4.1 虚拟样机的特点及应用  41
  4.2 应用UG 软件对排种器实体进行三维建模  41-46
    4.2.1 UG 软件及其主要技术特征  42
    4.2.2 排种器零部件的实体建模过程  42-45
    4.2.3 排种器零部件的装配  45-46
    4.2.4 排种器零部件建模和装配过程中的几个要点  46
  4.3 ADAMS 在排种器仿真中的应用  46-51
    4.3.1 虚拟样机技术的概述  46-47
    4.3.2 ADAMS 软件简介  47
    4.3.3 虚拟样机技术仿真分析的基本步骤  47-49
    4.3.4 UG 与ADAMS 三维几何建模的数据转化方法  49
    4.3.5 仿真环境中构件约束副、力和驱动的添加方法  49-51
  4.4 种子在排种器中的运动仿真分析  51-52
    4.4.1 ADAMS 环境中排种器基础模型的建立  51
    4.4.2 种子运动仿真分析  51-52
  4.5 取种组合机构的运动仿真分析  52-54
    4.5.1 ADAMS 环境中基础模型的建立  52-53
    4.5.2 种子动力仿真分析  53-54
  4.6 排种器关键部件应力分析  54-56
    4.6.1 分种盘应力分析  54-56
    4.6.2 鸭嘴成穴器应力分析  56
  4.7 本章小结  56-57
第五章机械钳夹式棉花精量排种器的优化设计与分析  57-64
  5.1 排种器的设计要求  57
  5.2 排种器结构参数的优化设计  57-61
    5.2.1 取种组合机构优化设计  57-58
    5.2.2 分种机构优化设计  58-61
  5.3 田间试验  61-63
    5.3.1 机械钳夹式棉花精量播种机简介  61-62
    5.3.2 田间实验及数据分析  62-63
  5.4 本章小结  63-64
第六章结论与展望  64-66
  6.1 结论  64
  6.2 展望  64-66
参考文献  66-69
致谢  69-70
作者简介  70-71
导师评阅表  71

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

内容摘要

全文目录

相似论文