基于EDEM-RecurDyn的玉米指夹式排种器振动特性分析与优化

作     者：张红梅 张晨明 李志杰 丁力 朱晨辉 张静 ZHANG Hongmei;ZHANG Chenming;LI Zhijie;DING Li;ZHU Chenhui;ZHANG Jing

作者机构：河南农业大学机电工程学院郑州450002 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2023年第54卷第S1期

页      面：36-46页

核心收录：

学科分类：0828[工学-农业工程] 08[工学] 

基　　金：河南省现代农业产业技术体系玉米全程机械化专项(HARS-22-02-G4) 河南省科技攻关项目(222102110032) 

主　　题：玉米指夹式排种器 振动特性 EDEM RecurDyn 

摘      要：为降低振动对指夹式排种器排种性能的影响,设计了一种具有辅助夹持结构的玉米指夹式排种器,阐述了指夹式排种器工作原理,并对辅助夹持的指夹和种盘等各关键构件结构进行了优化设计,建立了指夹夹持动力学模型。运用RecruDyn软件建立排种器虚拟样机模型,基于玉米籽粒特性在EDEM软件中构建玉米籽粒颗粒,通过EDEM-RecurDyn耦合仿真模拟了振动条件下排种器充种、携种及排种过程,分析对指夹式排种器排种性能影响的主要因素。最后结合台架试验,选取排种器作业速度、振动幅值和振动频率为试验因素,以排种器合格指数和漏播指数为试验指标进行排种性能试验验证。研究表明,指夹打开28.65°夹持玉米籽粒时,符合指夹式排种器在振动条件下的运动过程,耦合仿真分析结果与指夹式排种器实际运动过程基本一致,夹持过程中指夹和种盘共同配合下能够有效降低振动对排种器夹持性能的影响,满足设计要求;当作业速度为3.8 km/h、振动幅值为5 mm、振动频率为32.52 Hz时,排种器合格指数和漏播指数分别为91.0%、6.68%,排种器台架验证试验得出该参数组合下排种器排种合格指数为和漏播指数分别为90.0%、7.1%,与理论优化值非常接近,证明辅助夹持结构在排种作业中可以保持较好的稳定性,使得排种器具有良好的排种效果,满足精密播种作业要求,为玉米精密播种装置的改进设计提供参考。