简论离心力可利用重力与离心力充种立式圆盘排种器

论文导读：虑颗粒与颗粒、颗粒与机构壁面之间碰撞恢复、摩擦等实际因素，解决了颗粒体之间从及颗粒与壁面之间力无法计算的不足。（4）排种器试验探讨及回归模型建立为深入探讨及研究可使用重力与离心力充种的立式圆盘排种器工作性能的正确途径，设计出具有全面表现原型排种器重要特点、适应因素多水平调整、工作历程可视化、与试验台机械接
摘要：论文选题源于国家自然基金项目“基于内降外增论述的高速机械式大豆精密排种机构创新与机理探讨”（项目编号：51275086）。旨在探讨一种具有良好充种性能的可使用重力与离心力充种的立式圆盘精密排种器，为推动机械式大豆精密排种器高速作业能力的探讨提供新技术及论述支持。论文基于全面体系的探讨路线，遵循论述分析与创新设计相结合、试验与虚拟仿真相结合的原则，就可使用重力与离心力充种的立式圆盘排种器进行了深入体系的探讨。（1）明确探讨重点与方向以广泛查阅相关技术资料、专家走访等透彻了解现有机械式精密排种器在机构设计与开发上有着的诸多亟待解决的科学不足。总结前期对排种器研发的经验教训，借鉴国内外现有同类机具的技术特征并结合现代机械化作业的新要求，明确了机械式排种器探讨重点和方向在于改进充种性能、提升排种频率从及建立相关论述等方面。（2）创新排种盘和护种板结构在综合分析和考虑目前市场上几类具有代表性排种器上排种盘及护种板优劣的基础上，创新性的设计出一种可使用重力与离心力充种的浅盆形立式排种盘和一种容纳式防伤种护种板。该结构形式的排种盘在充种时既使用了种子之间相互意义力，又有效使用和发挥了种子的部分重力从及离心力，三者充填力的结合提升了排种器的充填性能，解决了传统立式圆盘排种器充种不佳的不足。同时又避开了内环窝眼式排种器在极限转速时难从清种现象的发生。在护种板折边上设计加工一环槽结构，使其构成一种容纳式防伤种护种板。该护种板结构既实现了立式圆盘排种器的护种作业，又有效克服了传统固定式护种板易伤种的缺陷，达到护种和防伤种的双重意义。（3）EDEM颗粒体仿真探讨由于散粒体物料具有复杂的力学联系及多样的形态变化，引入EDEM颗粒体仿真技术并结合CATIA V5R20对机械式排种器进行虚拟仿真探讨。采取四面构型法精确建立了大豆EDEM颗粒体模型和机构3D模型对物料的意义环境。通过全局变量设置、颗粒体模型创建、几何体模型导入、运动属性添加从及颗粒工厂的定义，模拟了大豆在排种器内充种、清种、护种、排种等运动历程并获得空穴率和重种率等相关数据。该办法充分考虑颗粒与颗粒、颗粒与机构壁面之间碰撞恢复、摩擦等实际因素，解决了颗粒体之间从及颗粒与壁面之间力无法计算的不足。（4）排种器试验探讨及回归模型建立为深入探讨及研究可使用重力与离心力充种的立式圆盘排种器工作性能的正确途径，设计出具有全面表现原型排种器重要特点、适应因素多水平调整、工作历程可视化、与试验台机械接口良好等特征的排种器试验装置。使用该装置在国内具有先进水平的JPS-12计算机视觉技术排种器检测实验台上进行试验探讨，获取了合格指数、漏播指数、重播指数等性能指标数据。然后通过专业软件Reda、Design Expert6（Copyright2000by Stat-Ease，Inc）、MATLAB等进行设计及数据处理，建立了排种器工作历程中散粒体颗粒的力学模型及排种器性能指标随各有关因素变化的回归模型，明确了排种器的工作机理及基础结构等诸因素对排种器工作性能的影响规律并优化得出一组最佳参数组合。（5）新型排种器产品化设计经全面考虑产品功能、构成、联接等技术环节，在试验探讨与优化分析的基础上，将排种器产品设计定位于立式复合圆盘重力清种的结构形式。由壳体、可使用重力与离心力充种的复合立式排种盘、容纳式防伤种护种板、排种轴、检视窗等组成的可使用重力与离心力充种的立式圆盘排种器，具有横向尺寸小、结构简单、传动方便、充种性能好、不伤种、投种准确、适中的特征。关键词：排种器论文重力与离心力论文立式圆盘论文容纳式护种板论文EDEM论文
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CONTENTS7-10
摘要10-12
Abstract12-14
1 引言14-24

1.1 探讨目的与作用14-16

1.2 国内外探讨近况及进展动态分析16-21

1.2.1 国外探讨状况16-18

1.2.2 国内探讨状况18-21

1.3 主要探讨内容和办法21-22

1.3.1 探讨内容21

1.3.2 探讨办法21-22

1.3.3 创新点22

1.4 探讨预期目标22-23论文导读：壳体容腔宽度73-755.3.4型孔密度75-775.4多因素组合试验探讨77-855.4.1案例设计77-805.4.2试验结果与分析80-845.4.3试验指标优化分析84-855.5小结85-866试验探讨86-1026.1试验材料选择866.2单因素试验探讨86-946.2.1速度因素86-906.2.2排种盘直径90-926.2.3壳体容腔宽度92-946.3多因素试验探讨94-1006.3.1案

1.5 技术路线23-24

2 浅盆形立式排种盘24-43

2.1 现有排种盘结构和不足24-25

2.2 排种盘基础结构和参数25-28

2.1 排种盘基础结构形式25-26

2.2 排种盘折边倾角26

2.3 排种盘折边厚度26-27

2.4 排种盘宽度27-28

2.3 排种盘型孔结构及参数28-34

2.3.1 充填引导28-29

2.3.2 基圆直径29-30

2.3.3 型孔内面倾角30-34

2.4 论述分析34-41

2.4.1 充种区的确定34-38

2.4.2 清种区的确定38-40

2.4.3 投种区的确定40-41

2.4.4 护种区的确定41

2.5 排种盘加工表面质量参数选择41-42

2.6 小结42-43

3 容纳式防伤种护种板43-50

3.1 现有护种板结构和不足43-44

3.2 护种板结构及参数44-48

3.

2.1 护种板基础结构形式44-45

3.

2.2 护种板包角45

3.

2.3 护种板环槽结构及参数45-48

3.

2.4 护种板厚度48

3.3 防伤种机理分析48-49

3.4 实施模式49-50

4 试验准备及试验装置设计50-61

4.1 试验因素选择50-51

4.2 JPS-12 计算机视觉排种器性能检测试验台51-56

4.

2.1 试验台的工作原理51

4.

2.2 性能指标及技术规格51-52

4.

2.3 一般技术数据52-53

4.

2.4 主要结构53-54

4.

2.5 体系参数设置54-56

4.3 试验排种器设计56-57
4.

3.1 技术要求56

4.

3.2 结构设计56-57

4.4 试验结果的处理与评价办法57-60

4.1 虚拟仿真57-58

4.2 样机试验58-60

4.5 试验规范及流程60-61

5 EDEM 虚拟仿真61-86

5.1 仿真流程61-62

5.2 EDEM 在排种机构上探讨可行性分析62-65

5.

2.1 前处理器设置62-64

5.

2.2 计算与结果分析64-65

5.3 单因素试验探讨65-77
5.

3.1 作业速度66-70

5.

3.2 排种盘直径70-73

5.

3.3 壳体容腔宽度73-75

5.

3.4 型孔密度75-77

5.4 多因素组合试验探讨77-85
5.

4.1 案例设计77-80

5.

4.2 试验结果与分析80-84

5.

4.3 试验指标优化分析84-85

5.5 小结85-86
6 试验探讨86-102

6.1 试验材料选择86

6.2 单因素试验探讨86-94

6.

2.1 速度因素86-90

6.

2.2 排种盘直径90-92

6.

2.3 壳体容腔宽度92-94

6.3 多因素试验探讨94-100
6.

3.1 案例设计94-95

6.

3.2 多因素组合试验结果及分析95-99

6.

3.3 试验指标优化分析99-100

6.4 仿真与试验探讨差别性分析100-102
6.

4.1 试验结果及分析100-101

6.

4.2 理由分析101-102

7 产品化设计102-105

7.1 排种器组成102-104

7.

1.1 壳体造型与组合102

7.

1.2 排种轴102

7.

1.3 复合排种盘102-103

7.

1.4 检视窗103-104

7.2 零部件组合104-105
8 结论105-106
致谢106-107
参考文献107-111
攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研成果111