2BQ-12型气流一阶集排式播种机的研究

随着科学技术的发展，现代农业对播种机械的要求是：增大作业幅宽，提高作业速度，发展变量播种，推广精密播种技术，但我国现有播种机多为“一器一行”形式，与小型拖拉机配套的播种机仍占主导地位。因此，研制能够增大作业幅宽，提高作业速度的播种机成为现代农业机械的研究方向。 本课题研究的播种机的核心工作部件为集中定量送种系统和气流一阶分配系统。集中定量送种系统亩播量调节范围大，满足“一器多行”定量送种要求，使整机结构简单、紧凑，通过液压控制折叠机架的展开和折叠，在满足宽幅作业的要求，同时使整机具有较小的运输尺寸和良好的道路通过性；气流一阶分配系统具有对种子的外形尺寸要求不严，伤种少，通用性好等优点，满足高速作业要求。整机的工作过程是：智能控制系统控制集中定量送种系统精确送种，以气流为载体，通过分配器径向分配排种，经过导种管落入开沟器开出的种沟内，完成播种作业。 主要的研究内容包括：确定2BQ-12型气流一阶集排式播种机的整体方案，包括种箱、机架、集中定量送种系统、气流一阶分配系统、动力传递系统、智能控制系统和播种单体等的设计；通过AutoCAD绘制二维图纸，利用三维绘图软件Pro/E完成整机的虚拟设计和装配；利用Pro/MECHANIC有限元分析软件对电机支架进行应力应变分析，通过分析应力云图和应变云图，对电机支架进行优化设计，增加结构可靠性；通过流体力学软件FLUENT对该系统的关键部件增压管和分配器进行内部流场模拟，直观展示分配器内部出现涡流的区域，并分析原因，改进设计；设计播量调节范围大、播量调节准确方便、操作简单的集中定量送种系统和智能控制系统，为精确作业和变量作业打下基础。在理论分析的基础上，完成了样机的加工试制和整机的性能试验，试验结果如下： 小麦的碰撞发芽率试验表明，在50m/s的气流输送速度下，小麦的发芽率为98.5%，符合国标要求，因此可以使用50m/s的气流输送速度；破碎率的试验结果为0.35%<0.5%，符合国家标准规定；总排量稳定性试验的变异系数为0.92%<1.3%，符合国家标准；各行排量一致性变异系数为3.22%<3.5%，符合国家标准；排种均匀性最大变异系数为30.99%<45%，符合国家标准规定；播种深度合格率为84%>75%，符合国标规定。