联合气力式油菜籽精量排种器的研究

油菜综合利用效益好,在我国农业生产和农民致富过程中占有重要地位,应大面积推广。但目前,我国油菜移栽及传统直播两种种植方式均存在用工量大、需要间苗等不足,限制我国油菜产业的发展。油菜精量直播能弥补目前种植存在的不足,本文在系统分析国内外现有排种器研究现状的基础上,研制了一种联合气力式油菜籽精量排种器,其针对油菜籽粒小、易破损等特点,利用负压吸种,利用正压清除多余种子,并用正压协助排种,完成油菜籽的精量播种。 本论文研究了联合气力式油菜籽精量排种器的工作原理,并以“华杂4号”为排种对象,设计了联合气力式油菜籽精量排种器的结构,并应用Pro/E建立了排种器三维模型;运用理论力学的方法系统进行了排种器工作过程中种子的受力分析;应用ANSYS CFX软件对排种器内的流场进行模拟分析;完成排种器的试制;应用JPS-12型排种器性能试验台对排种器进行了性能试验,并在单因素试验的基础上进行正交试验,以得到因素的主次顺序及最佳组合。 理论计算得出排种器型孔底孔直径为1.3mm,吸种负压为1.7kpa;ANSYS CFX分析表明排种器内流场稳定,型孔锥形角为60°时利于型孔充种,喷嘴作用角度为45°时,利于清种;单因素试验表明气室负压、清种正压、喷嘴角度、排种器转速对性能影响显著;对正交试验结果进行极差分析,得出影响排种性能指标的主次因素为:清种正压＞喷嘴角度＞气室负压＞排种器转速;其最佳组合为:排种器转速为13r/min,气室负压为-1750pa,清种正压为470pa,喷嘴作用角度为40°,排种器合格率达到80.89%。研究结果表明,该排种器基本能实现油菜籽精量排种,粒距均匀,不需要大量的间苗、定苗工作。