铲式玉米播种机排种过程的离散元仿真

铲式玉米精密播种机是由铲式成穴器和勺式精密排种器等部件组成。铲式成穴器在土壤表层生成穴孔,并将勺式排种器投出的单粒玉米种子送入穴孔中,完成播种过程。基于EDEM对该播种机的工作过程进行了离散元仿真,进一步丰富和完善播种机的研究。首先,在系统分析勺式精密排种器工作过程的基础上,建立勺式精密排种器简化的三维离散元模型和对排种器的清种过程进行数学建模,通过EDEM软件对其的清种过程进行了仿真分析,得到分种勺的转速和排种器的垂直倾角是影响勺式精密排种器分种过程的主要因素,随着排种轮转速的增加,清种开始角和结束角均增加;随着排种器的垂直倾角增加,清种开始角和清种结束角也都增加;随着排种器的垂直倾角和排种轮转速的增加,排种器重播率先减小后增大。通过仿真分析可以得到勺式精密排种器的转速在40r/min、垂直倾角在o20时,勺式精密排种器的重播率最小,清种效果最佳。其次,对铲式玉米精密播种机的投种机构进行简化,应用Pro/E三维建模软件建立投种机构的简化模型,并应用EDEM软件对播种机的投种过程进行仿真分析,得到了铲式成穴器的转速n和投种角?是影响投种过程中种子运动的主要因素,在工作速度?nnmin/05,投种角??40?时,打穴铲对种子下落的运动轨迹具有较好的适应性。再次,根据玉米种子的结构特点,基于组合球法建立了玉米种子的离散元模型,并应用其进行勺式精密排种器排种过程的仿真,得到的仿真结果与理论分析基本一致,证明了采用组合球法建立玉米模型的正确性。最后,采用组合球法建立玉米种子队铲式玉米精密播种机的整体过程进行离散元仿真,得到玉米种子在播种机工作过程中的所受力的变化情况。