脫毒微型戲馬鈴薯排種器設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究.pdf

1、馬鈴薯是我國第四大糧食作物，兼具有糧食和蔬菜的特點(diǎn)。馬鈴薯種植面積及產(chǎn)量居世界第一位。近年來馬鈴薯脫毒及速繁技術(shù)的應(yīng)用解決了馬鈴薯品質(zhì)退化并加快了產(chǎn)業(yè)發(fā)展，脫毒微型馬鈴薯已逐漸取代常規(guī)切塊薯成為大田播種用的種薯，馬鈴薯產(chǎn)量和商品率得到大幅度提高。馬鈴薯種植農(nóng)藝的改變，要求推進(jìn)與之配套的機(jī)械化播種技術(shù)，論文以脫毒微型馬鈴薯為研究對象，研制一種適應(yīng)于脫毒微型馬鈴薯的精量排種技術(shù)及其裝置。
　　 論文在綜述了馬鈴薯機(jī)械化播種技術(shù)現(xiàn)狀及

2、應(yīng)用的基礎(chǔ)上，比較分析了機(jī)械式和氣力式兩種不同類型排種裝置，結(jié)合脫毒微型馬鈴薯的物料特性和種植要求，研制了一種脫毒微型馬鈴薯的氣吸式精量排種裝置，開展了脫毒微型馬鈴薯氣吸式排種器動(dòng)力學(xué)計(jì)算、氣室流場仿真分析和排種器試驗(yàn)研究。完成的主要工作如下：
　　 (1)測試分析了脫毒微型馬鈴薯的物理機(jī)械特性，為排種器參數(shù)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。重點(diǎn)測試了3個(gè)品種脫毒微型馬鈴薯的幾何物理特性和散粒體特性以及脫毒微型馬鈴薯的壓縮特性和剪切特性。結(jié)果表明：

3、不同品種脫毒微型馬鈴薯壓縮屈服載荷差異顯著，剪切最大硬度差異不顯著，脫毒微型馬鈴薯的擠壓變形屈服載荷平均值為19.612N，最大硬度平均值為43.98N。
　　 (2)開展了脫毒微型馬鈴薯鏈勺式和內(nèi)充種式機(jī)械式排種裝置設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究，比較分析得出機(jī)械式排種原理對脫毒微型馬鈴薯損傷嚴(yán)重，不適應(yīng)性其機(jī)械物理特性。以此為基礎(chǔ)，確定以氣吸式排種原理為研究目標(biāo)，提出了排種器總體設(shè)計(jì)方案并開展了排種盤型孔與氣室結(jié)構(gòu)等主要參數(shù)的分析計(jì)算。

4、r>　　 (3)以空間三維自然坐標(biāo)系為依托，開展了脫毒微型馬鈴薯排種器工作過程的動(dòng)力學(xué)特征研究，建立排種器關(guān)鍵參數(shù)與型孔處壓差的數(shù)學(xué)模型，同時(shí)結(jié)合流體力學(xué)計(jì)算方法建立了負(fù)壓區(qū)氣流場斷面的壓差及氣體管路流量計(jì)算模型。
　　 (4)采用計(jì)算流體力學(xué)分析軟件ANSYS/CFX對排種器不同工作參數(shù)的氣室流場進(jìn)行模擬分析，明確了整個(gè)氣室流場的微觀特征，得出排種盤型孔型式是影響氣室流場壓強(qiáng)分布的最主要因素，與圓錐形型孔相比圓柱形型孔氣室壓

5、強(qiáng)分布均勻且型孔處壓差大，對脫毒微型馬鈴薯的吸附力增大，氣流速度明顯大于圓錐形，流速均勻性也比圓錐形好。
　　 (5)設(shè)計(jì)了一種脫毒微型馬鈴薯排種器試驗(yàn)臺及投種檢測系統(tǒng)，并開展了氣吸式排種器的排種性能試驗(yàn)。試驗(yàn)研究了排種器結(jié)構(gòu)和運(yùn)行參數(shù)對試驗(yàn)指標(biāo)的影響規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明排種器轉(zhuǎn)速、試驗(yàn)傾角及其交互作用對合格指數(shù)和漏播指數(shù)影響顯著，合格指數(shù)隨排種器轉(zhuǎn)速的增加而先增大后減小，隨試驗(yàn)傾角的增加而增大，當(dāng)排種器轉(zhuǎn)速為40r/min、試驗(yàn)