基于单轴对称特性的超级稻种子定向问题研究
发布时间：2024-03-24 09:08
随着超级稻种植面积的扩大,其机械化育秧技术日益迫切。超级稻与普通水稻在种植要求上有较大差别。普通水稻的播种精度为每取秧面积上3-5颗种子,超级稻相对于普通稻种具有超强的分蘖能力,每取秧面积上只需2±1颗种子,对播种装置提出来了更高的播量精度和位置精度要求。超级稻播种的理想状况是稻种在秧盘上呈单粒均匀分布,且空格率低,最终秧苗在秧盘上呈单株均匀分布,并且盘根成片,符合机插要求。本文设计了一种结构可调的曲柄滑块式振动排种器,通过选取合适的排种器结构参数,对播种过程中的超级稻稻种加以适当的约束达到稻种定向运动稳定状态,实现定向排序。本文主要的研究内容和结果如下： 1)研究了国内外精密播种机的发展现状,发现现有的播种机主要适用于普通稻育秧,针对超级稻播种的农艺要求,本文提出了定向有序的播种方法。 2)通过研究稻种的物理特性,发现稻种茸毛生长具有方向性,设计了一种带导向板的曲柄滑块振动排种器,利用稻种沿其长轴两个方向运动与导向板间的摩擦系数不同的特点,在振动激励的作用下,分析运动过程中稻种运动姿态,实现稻种的定向排列。 3)对稻种在振动板上的运动进行受力分析,建立了稻种绕其质心运动的欧拉动力方程...
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究的背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内外精少量播种研究现状
1.2.2 国内外自定向排序研究现状
1.3 论文主要研究内容
1.4 论文主要研究思路
1.5 本章小结
第二章 超级稻定向排序机理分析
2.1 超级稻物料特性分析
2.1.1 超级稻种子千粒重
2.1.2 超级稻种子主惯性轴长度
2.1.3 稻种表面特性及表面摩擦系数
2.2 超级稻定向排序的意义
2.3 排种器的方案确定
2.4 排种器排序机理分析
2.4.1 稻种主要运动形式
2.4.2 稻种受力分析
2.4.3 排种器排序的工作原理
2.5 影响排种器定向排序的主要参数
2.6 本章小结
第三章 欧拉动力学模型建立及稳定性分析
3.1 稻种在振动板上初始状态分析
3.2 殴拉动力学模型
3.2.1 参考坐标系和主轴坐标系选择
3.2.2 坐标转换顺序选择
3.2.3 欧拉动力学模型建立
3.3 欧拉动力学模型稳定性分析
3.3.1 Simulink系统模型建立
3.3.2 稳定性分析
3.3.2.1 稻种定向排序过程中几种主要运动情况
3.3.2.2 各参数对稻种运动稳定性影响
3.6 本章小结
第四章 基于ADAMS的定向排序播种机构的参数化建模及仿真分析
4.1 虚拟样机参数化建模辅助分析软件开发
4.1.1 模型简化
4.1.2 虚拟样机建模方法选择
4.1.3 定制对话框
4.1.4 排种器模型参数化
4.1.5 运动副参数化及驱动参数化
4.1.6 角度测量及摩擦系数设定
4.1.7 模型检验
4.2 仿真相关设置
4.2.1 求解算法的选择
4.2.2 仿真步长的设置
4.3 稻种绕质心转动仿真结果分析
4.3.1 稻种绕质心转动的几种主要形式
4.3.2 顺行、逆行稻种姿态角对比分析
4.3.3 各参数对姿态角γ波动的影响
4.3.4 ADAMS仿真结果与欧拉动力学方程求解结果对比
4.4 接触力分析
4.5 稻种质心平动仿真结果分析
4.6 本章小结
第五章 基于正交试验的排种器参数优化
5.1 正交试验的特点及设计流程
5.2 正交试验因素、水平的确定
5.2.1 正交试验因素的确定
5.2.2 各因素水平的确定
5.3 试验设备和材料
5.4 试验台主要零部件的设计与选择
5.5 试验方案及结果
5.6 试验结果极差分析及方差分析
5.7 理想参数下定向率验证试验及速度分析
5.8 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
本文编号：3937228
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究的背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内外精少量播种研究现状
1.2.2 国内外自定向排序研究现状
1.3 论文主要研究内容
1.4 论文主要研究思路
1.5 本章小结
第二章 超级稻定向排序机理分析
2.1 超级稻物料特性分析
2.1.1 超级稻种子千粒重
2.1.2 超级稻种子主惯性轴长度
2.1.3 稻种表面特性及表面摩擦系数
2.2 超级稻定向排序的意义
2.3 排种器的方案确定
2.4 排种器排序机理分析
2.4.1 稻种主要运动形式
2.4.2 稻种受力分析
2.4.3 排种器排序的工作原理
2.5 影响排种器定向排序的主要参数
2.6 本章小结
第三章 欧拉动力学模型建立及稳定性分析
3.1 稻种在振动板上初始状态分析
3.2 殴拉动力学模型
3.2.1 参考坐标系和主轴坐标系选择
3.2.2 坐标转换顺序选择
3.2.3 欧拉动力学模型建立
3.3 欧拉动力学模型稳定性分析
3.3.1 Simulink系统模型建立
3.3.2 稳定性分析
3.3.2.1 稻种定向排序过程中几种主要运动情况
3.3.2.2 各参数对稻种运动稳定性影响
3.6 本章小结
第四章 基于ADAMS的定向排序播种机构的参数化建模及仿真分析
4.1 虚拟样机参数化建模辅助分析软件开发
4.1.1 模型简化
4.1.2 虚拟样机建模方法选择
4.1.3 定制对话框
4.1.4 排种器模型参数化
4.1.5 运动副参数化及驱动参数化
4.1.6 角度测量及摩擦系数设定
4.1.7 模型检验
4.2 仿真相关设置
4.2.1 求解算法的选择
4.2.2 仿真步长的设置
4.3 稻种绕质心转动仿真结果分析
4.3.1 稻种绕质心转动的几种主要形式
4.3.2 顺行、逆行稻种姿态角对比分析
4.3.3 各参数对姿态角γ波动的影响
4.3.4 ADAMS仿真结果与欧拉动力学方程求解结果对比
4.4 接触力分析
4.5 稻种质心平动仿真结果分析
4.6 本章小结
第五章 基于正交试验的排种器参数优化
5.1 正交试验的特点及设计流程
5.2 正交试验因素、水平的确定
5.2.1 正交试验因素的确定
5.2.2 各因素水平的确定
5.3 试验设备和材料
5.4 试验台主要零部件的设计与选择
5.5 试验方案及结果
5.6 试验结果极差分析及方差分析
5.7 理想参数下定向率验证试验及速度分析
5.8 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
本文编号：3937228
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nygclw/3937228.html