基于離散元法磁吸滾筒式排種器種群運動規(guī)律研究.pdf

1、精密排種是排種器將種子從顆粒群中分離、攜帶、投種的過程，磁吸精密滾筒式排種器排種過程中種箱內存在著復雜多變的顆粒運動。本文以油菜、水稻、番茄三種不同形狀的磁粉包衣種子為研究對象，采用離散元法仿真分析物料種群在磁吸滾筒式排種器振動種箱內的運動規(guī)律，開展了如下研究:
　　 1.研究磁粉包衣種子（油菜種子，番茄種子，水稻種子）的力學特性（彈性恢復系數，摩擦系數），幾何特性（三軸長度，密度，千粒重），流動特性（休止角）。
　　

2、2.根據種子的物料特性建立種子的離散元顆粒模型，選擇合適的顆粒與顆粒、顆粒與種箱的接觸模型，選取合適的仿真時間步長，建立排種器幾何模型。本文采用顆粒體力替代磁力，實驗的方法測得包衣種子所受磁力與磁隙高度的關系，建立磁力與距離的數學模型，利用C++軟件對EDEM軟件中的顆粒體力模塊進行開發(fā)，建立顆粒體力插件，解決軟件不能加載磁力的問題。
　　 3.分析振動種箱的各運動參數（頻率，幅度）和種箱內種子物料的物理特性（包衣種子形狀）對種

3、箱內種群的供種效果、種群中種子分離吸附性能及充種性能的影響。種群堆積高度和堆積角度為衡量種群供種效果的指標，研究表明供種效果隨頻率、幅度的提高而提高，超過臨界值時堆積高度和堆積角不穩(wěn)定，不利于種群供種;相同條件下供種效果由優(yōu)到劣依次為球形、圓盤形、紡錘形。研究表明種群中種子的分離吸附性能隨頻率、幅度的提高而提高，超過臨界值時種群運動速度變化劇烈，種子的分離吸附效果變差。番茄、油菜包衣種子在振動頻率40Hz、幅度0.5mm種群運動速度平穩(wěn)

4、，分離吸附性能佳;水稻包衣種子在振動頻率60Hz、振幅1mm種群流動性佳，分離吸附性能佳。排種性能的研究表明，包衣種子在振動頻率40Hz時排種性能最佳，油菜、番茄、水稻包衣種子的最佳振幅分別為0.5mm、0.75mm、1mm。
　　 4.種群運動規(guī)律及充種性能實驗。采用高速攝影技術對振動種箱內種群的供種效果進行測定，實驗結果表明種群的供種過程與仿真過程運動趨勢一致，相同振動條件下，三種種子的堆積高度與仿真值相近，絕對誤差在2mm