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玉米精密穴播器的设计与仿真研究

作　者: 赵建托
导　师: 赵武云
学　校: 甘肃农业大学
专　业: 农业机械化工程
关键词: 精密播种穴播器 ADAMS 仿真研究
分类号: S223.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

玉米是世界上三大粮食作物之一,种植面积仅次于水稻和小麦,居第三位。随着玉米品种更新、生产条件改善与栽培技术的提高,玉米种植面积增长迅速,对播种要求不断提高,需要性能良好的精密播种机。国外精密播种机主要向大型、高效发展,主要是气力式精密播种机。然而,由于其结构复杂、成本较高,不适合在山区地况下使用。目前,我国还存在农业机械化水平、农民的收入及技术均不高的状况。为此,对机械式精密播种机进行研究具有十分重要的战略意义。精密播种是指按精确行距、粒距、播种深度和每穴粒数,将种子播入土壤。精密播种可以节省种子,不需间苗,有助于中耕除草、田间管理,为实现干旱和半干旱地区粮食作物的增产提供了物质保障。同时,精量播种提高了种子利用率,降低了种子成本。本文研究了现有的穴播器的基础上,对玉米精密穴播器的结构和参数进行了设计和理论分析,设计了采用滚子摆动从动件盘形凸轮机构和平面四杆机构组合控制鸭嘴强制开启的机构。利用ADAMS软件与Pro/ENGINEER软件,得到了鸭嘴强制开启机构中凸轮的理论轮廓曲线与坐标点,精确设计了凸轮实体。在ADAMS/view环境下建立了精密穴播器的仿真模型,对鸭嘴强制开启机构进行了仿真,测量了鸭嘴的摆角、角速度、角加速度,结果满足设计要求。成穴器运动仿真和滑移率对穴孔形状的影响仿真,提高了设计的正确性,避免设计错误。

全文目录

摘要  2-3
Summary  3-7
第一章绪论  7-15
  1.1 课题研究的目的和意义  7
  1.2 国内外精密播种机研究概况  7-11
    1.2.1 国外精密播种机概况  8-10
    1.2.2 国内精密播种机概况  10-11
  1.3 穴播机具研究概况  11-13
  1.4 本课题研究的内容  13-14
  1.5 研究方法和技术路线  14-15
第二章玉米精密穴播器的设计  15-23
  2.1 设计目的  15
  2.2 穴播器  15-16
    2.2.1 穴播器的结构  15-16
    2.2.2 穴播器的工作原理  16
  2.3 穴播器参数设计  16-18
    2.3.1 穴播轮半径  16-17
    2.3.2 成穴器重合度  17
    2.3.3 固定嘴压力角与活动嘴压力角  17-18
  2.4 鸭嘴强制开启机构  18-19
    2.4.1 机构设计  18-19
    2.4.2 工作原理  19
  2.5 鸭嘴强制开启机构理论分析  19-22
    2.5.1 鸭嘴开度及转角  19
    2.5.2 滚子摆动从动件盘形凸轮机构  19-21
    2.5.3 平面四杆机构  21-22
  2.6 本章小结  22-23
第三章窝眼轮式排种器的设计  23-31
  3.1 排种器的性能要求  23
  3.2 排种器类型  23-25
  3.3 窝眼轮式排种器  25-26
    3.3.1 窝眼轮式排种器原理  25
    3.3.2 窝眼轮式排种器工作过程  25-26
  3.4 窝眼轮式排种器的参数设计  26-29
    3.4.1 窝眼轮直径  27-28
    3.4.2 窝眼型孔设计  28-29
    3.4.3 窝眼型孔数  29
  3.5 种箱的设计  29-30
    3.5.1 种箱的容量  29
    3.5.2 种箱的几何形状  29-30
  3.6 本章小结  30-31
第四章基于ADAMS 的凸轮设计  31-48
  4.1 ADAMS 软件简介  31-34
    4.1.1 ADAMS 软件基本模块  31-33
    4.1.2 ADAMS 基本函数简介  33-34
  4.2 凸轮机构  34-37
    4.2.1 凸轮机构类型  34
    4.2.2 凸轮从动件常用运动规律  34-37
    4.2.3 凸轮运动规律选用原则  37
  4.3 凸轮机构的参数设计  37-39
    4.3.1 凸轮机构压力角  37-39
    4.3.2 凸轮最小基圆半径  39
    4.3.3 滚子半径  39
  4.4 基于 ADAMS 的凸轮设计  39-46
    4.4.1 运动规律  39-40
    4.4.2 凸轮运动函数  40
    4.4.3 基本参数分析  40-41
    4.4.4 凸轮轮廓曲线  41-45
    4.4.5 凸轮实体  45-46
  4.5 本章小结  46-48
第五章精密穴播器的仿真研究  48-60
  5.1 Pro/ENGINEER 软件简介  48-49
  5.2 ADAMS/View 模块仿真步骤  49-50
  5.3 精密穴播器的建模  50-52
    5.3.1 仿真模型  50-51
    5.3.2 添加约束  51-52
  5.4 穴播器仿真研究  52-59
    5.4.1 鸭嘴开度仿真  52-53
    5.4.2 成穴器运动仿真分析  53-56
    5.4.3 成穴器滑移率对穴孔形状的影响  56-59
  5.5 本章小结  59-60
第六章结论与建议  60-61
  6.1 主要结论  60
  6.2 建议  60-61
致谢  61-62
参考文献  62-65
作者简介  65-66
导师简介  66-68

玉米精密穴播器的设计与仿真研究

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