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《氣吸式免耕播種機排種裝置的振動試驗分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2015年4月農機化研究第4期氣吸式免耕播種機排種裝置的振動試驗分析1a，21b1a345劉月琴，劉漢濤，趙滿全，李鋒，黃鵬飛，胡永文(1．內蒙古農業(yè)大學a．機電工程學院;b．食品工程學院，呼和浩特010018;2．內蒙古機電職業(yè)技術學院，呼和浩特010070;3．內蒙古雙奇藥業(yè)，呼和浩特010010;4．西安西京學院，西安710123;5．公安海警學院機電管理系，浙江寧波315801)摘要:排種裝置作為氣吸式免耕播種機的關鍵部件，其由免耕地表引起的振動對排種性能具有一定的影響。為此，對氣吸式免耕播種機排種裝置進行了振動分析和基于響應面法的振動排種優(yōu)化試
2、驗。通過振動模型簡化和理論分析，由種子振動受力分析得出臨界吸附力和臨界真空度的計算式。在田間振動測試與理論分析的基礎上，利用精密排種試驗臺進行了排種性能試驗?；陧憫娣ǚ治龅脑囼灲Y果表明，影響氣吸式免耕播種機排種性能指標的因素次序:合格指數(shù)主次順序為振動頻率、排種盤轉速、真空度;漏播指數(shù)主次順序為真空度、振動頻率、排種盤轉速?？紤]到各因素之間的交互作用和農藝要求，玉米排種的最優(yōu)參數(shù)是真空度為3～3．5kPa，種盤速度為25～30m/s，振動頻率為55～65Hz。該結論為免耕播種機氣吸式排種裝置的性能優(yōu)化和免耕振動機理的深入研究奠定了基礎。關鍵詞:排種裝
3、置;免耕;氣吸式;振動;響應面法+中圖分類號:S223．26文獻標識碼:A文章編號:1003－188X(2015)04－0145－05DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2015.04.0350引言1振動測試分析精密播種作為農業(yè)生產中的一個重要環(huán)節(jié)，一直試驗利用2BM－11型免耕播種機在內蒙古自治受到人們的關注，國內外學者對其做了較多的研區(qū)武川縣上禿亥鄉(xiāng)保護性耕作項目區(qū)進行。選擇玉［1－3］究。氣吸式免耕播種機是將免耕播種技術與精密米茬子地作為試驗地，頻譜信號分析采用漢寧窗調制播種技術結合起來的一種現(xiàn)代化精密播種機。氣吸函數(shù)，發(fā)現(xiàn)振動頻率主
4、要分布在1000Hz以內，設定的［16］式排種裝置是保證排種質量、實現(xiàn)精密播種的重要部分析頻率范圍為0～800Hz。從分析結果中選擇一［4－6］件。排種裝置的工作過程是:風機抽吸使真空室個有代表性的加速度頻譜圖，去噪后形成頻譜包絡線產生負壓，種子被吸附在排種盤吸種孔上;當通過刮如圖1所示。圖1中橫坐標為頻率、縱坐標為加速種板時，多余的種子被剔除掉;當吸孔轉離真空室時，度。其中，單位為μU、1U所代表的加速度值是經放2種子靠自重下落，經導種管落入種溝，完成一個工作大倍數(shù)計算得到的數(shù)值，單位為m/s，縱坐標為對數(shù)［7－9］循環(huán)的排種。氣吸式精密播種機播種質量
5、的影坐標。響因素主要有排種盤轉速、真空壓力、導種管形式、投種高度和投種速度等。對于免耕地表作業(yè)，還有一些［10－12］其他因素的影響，如排種器的振動、沖擊、充種［13－15］時種子群的拖帶及種粒之間的碰撞等。本文通過免耕地表實測排種器的振動特性、振動頻譜圖分析及對免耕播種機振動系統(tǒng)簡化后進行理論分析，獲得圖1振動模態(tài)頻譜免耕播種機的振動數(shù)學模型，同時在振動排種試驗臺Fig．1Thespectrumofvibrationmode上進行試驗，利用響應面法優(yōu)化試驗排種參數(shù)。［17］由于地面凹凸不平，沒有一定的規(guī)律性。從圖1振動的模態(tài)頻譜圖可以看出，這些特征頻率
6、與免耕收稿日期:2014－05－14基金項目:國家自然科學基金項目(51365034)地面有密切關系。所以，可以認為該波為地面激振引作者簡介:劉月琴(1977－)，女，內蒙古察右前期人，博士研究生，(E－起的一個特征波形，從頻譜圖的包絡線可以判斷該振mail)liuyueqin103@126．com。動為隨機振動。當然，圖1中的加速度是激振器選型通訊作者:趙滿全(1955－)，男，內蒙古土右旗人，教授，博士生導師，［18］(E－mail)nmgzhaomq@163．com。的一個重要的參數(shù)?！?45·2015年4月農機化研究第4期圖4為在振動條件下種子在
7、吸孔上的受力狀況。2振動條件下種子的受力分析圖4(a)中，在吸附力的作用下，J為種子隨排種盤旋氣吸式免耕播種機排種單體結構如圖2所示。其轉引起的離心慣性力，其方向隨轉角α而改變;F為由切茬圓盤刀、施肥輪、播種開溝器、播種管、鎮(zhèn)壓輪、種子隨排種盤旋轉引起的切向慣性力;Ff1為種子間的排種器和種箱等主要部件構成。摩擦力。當排種盤經過種子堆時出現(xiàn)Ff1，離開種子堆后此力不存在。Fz為種子受到的振動慣性力，即Fz=m0az(1)其中，az為種子加速度，m0為種子質量?！鷄z=aτ+an+ay(2)其中，aτ為振動切向加速度，an為振動法向加速度，ay為排種
8、器在鉛垂方向的振動加速度。它們分別······2··由aτ=lθ、an=lθ、a
