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基于DEM-MBD耦合的滚勺式精量穴播器成穴器运动参数优化

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中国农业大学学报 2024年第1期29卷 66-77页

作者：王尊赵武云石林榕孙步功孙伟戴飞周刚郭军海饶罡李辉甘肃农业大学机电工程学院兰州730070 甘肃省农科院旱地农业研究所兰州730070

针对滚勺式精量穴播器固定成穴器成穴轨迹呈余摆线,余摆线过大造成撕膜和挑膜的问题,同时为降低株距的差异性,基于离散元法和多体动力学耦合方法对穴播器成穴器运动过程进行仿真分析。以牵引速度、牵引角度和穴播器质量为影响因素,以余... 详细信息

针对滚勺式精量穴播器固定成穴器成穴轨迹呈余摆线,余摆线过大造成撕膜和挑膜的问题,同时为降低株距的差异性,基于离散元法和多体动力学耦合方法对穴播器成穴器运动过程进行仿真分析。以牵引速度、牵引角度和穴播器质量为影响因素,以余摆线宽度、株距和播种深度为响应值,通过预试验和单因素试验确定各因素对响应值的影响规律,基于前期仿真试验结果开展多因素仿真试验获得最优参数组合,并通过田间试验验证最优结果的可靠性。结果表明:滚勺式精量穴播器成穴器运动的最优参数组合为,牵引速度523.43 mm/s、牵引角度21.9°、穴播器质量18.2 kg,此时株距为196.84 mm,余摆线宽度13.98 mm。以最优参数组合进行验证试验,株距为193.86 mm,相对误差1.51%;余摆线宽度13.28 mm,其相对误差4.39%。

关键词：穴播器成穴器 DEM-MBD耦合仿真优化

半自动压缩基质型西瓜钵苗移栽机成穴器参数优化

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农业工程学报 2019年第11期35卷 48-56页

作者：韩长杰徐阳尤佳张静袁盼盼新疆农业大学机电工程学院

在圆饼状压缩基质型西瓜钵苗移栽时,由于栽植机形成的穴形质量不佳,会造成钵苗倾斜。根据西瓜钵苗的移栽农艺要求,结合旱地移栽机械作业的特点,开展了半自动压缩基质型西瓜钵苗移栽机的成穴器参数优化研究。分析了成穴器的运动机理,建... 详细信息

在圆饼状压缩基质型西瓜钵苗移栽时,由于栽植机形成的穴形质量不佳,会造成钵苗倾斜。根据西瓜钵苗的移栽农艺要求,结合旱地移栽机械作业的特点,开展了半自动压缩基质型西瓜钵苗移栽机的成穴器参数优化研究。分析了成穴器的运动机理,建立了栽植穴的参数方程,得出理论成穴深度是影响穴口上部纵长的主要因素;利用离散元法对成穴器成穴过程进行仿真分析,验证成穴器结构参数与运动参数的合理性,探明了小端直径不同的成穴器在不同理论成穴深度的成穴效果;结合田间试验对成穴器参数进行优化,试验结果表明,成穴器小端直径为60 mm,理论成穴深度为65 mm时,所成穴形有利于圆饼状压缩基质型西瓜钵苗栽植;仿真及试验结果表明,穴口上部纵长、穴口上部宽度和有效成穴深度的仿真结果与试验结果之间的误差最小值、最大值和平均值分别为0.34%、12.78%、6.7%;7.23%、20.87%、12.33%;1.79%、17.92%、10.46%。该研究为成穴器的优化改进提供参考。

关键词：机械化移栽优化成穴器离散元

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直插穴播机成穴器垂直入土阻力研究

林业机械与木工设备 2023年第8期51卷 35-44页

作者：王尊赵武云石林榕张锋伟孙步功郭军海饶罡李辉甘肃农业大学机电工程学院甘肃兰州730070

为提高直插穴播机作业时的稳定性,研究不同型式和结构尺寸成穴器对入土阻力的影响,利用直插土槽试验台测定了不同型式、截面尺寸、入土角度、含水率以及不同土壤类型下的入土阻力。结果表明:影响入土阻力大小的主要因素包括土壤含水率... 详细信息

为提高直插穴播机作业时的稳定性,研究不同型式和结构尺寸成穴器对入土阻力的影响,利用直插土槽试验台测定了不同型式、截面尺寸、入土角度、含水率以及不同土壤类型下的入土阻力。结果表明:影响入土阻力大小的主要因素包括土壤含水率、成穴器型式和结构尺寸。不同类型的成穴器在沙土/沙壤土所受入土阻力大小随着含水率的增大而减小;成穴器入土阻力随入土角度的增加呈增大趋势,随截面尺寸增加而呈增大趋势。综合加工难度考虑,直插穴播器选择入土角度30°、截面尺寸为30 mm的方型成穴器。研究结果以期为直插穴播机的研究提供依据。

关键词：直插穴播机成穴器入土阻力参数优化

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油菜钵苗移栽机成穴器外形优化试验研究

中国农业科技导报 2021年第10期23卷 97-106页

作者：全伟吴明亮官春云罗海峰湖南农业大学机电工程学院长沙410128 湖南农业大学东方科技学院长沙410128 湖南农业大学国家油料改良中心湖南分中心长沙410128

为了降低油菜钵苗移栽机成穴器的入土阻力及穴内回土量,根据油菜钵苗移栽的农艺要求,结合垂直入土成穴作业的特点,开展了成穴器外形优化研究。以油菜钵苗移栽机成穴器外形(方锥台形、圆柱台形、正菱台形)、下端尺寸、入土深度为试验因素... 详细信息

为了降低油菜钵苗移栽机成穴器的入土阻力及穴内回土量,根据油菜钵苗移栽的农艺要求,结合垂直入土成穴作业的特点,开展了成穴器外形优化研究。以油菜钵苗移栽机成穴器外形(方锥台形、圆柱台形、正菱台形)、下端尺寸、入土深度为试验因素,利用离散元法对成穴过程进行仿真分析,以成穴器的入土阻力与穴内截面回土系数为指标评价各试验因素对成穴作业质量的影响。仿真结果表明,较优的成穴器外形为圆柱台形,所成孔穴上端尺寸为72 mm,有效深度为43 mm,入土阻力为62.8 N,穴内截面回土系数为0.07。结合物理试验对成穴器作业性能进行验证,结果表明,孔穴上端尺寸、有效深度、入土阻力和穴内截面回土系数的试验结果与仿真结果之间的误差平均值分别为5.7%、6.9%、5.3%、22.2%。结果表明,优化后的成穴器外形及参数组合合理,所成孔穴满足设计要求。

关键词：油菜钵苗移栽成穴器外形离散元法

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直插式播种机的研究——Ⅰ.直插式成穴器

农业工程学报 1993年第3期9卷 66-70页

作者：陈晓光左春柽高峰吉林工业大学洛阳工学院

为适应少耕、免耕及地膜覆盖播种作业要求,提出并研究了直插式播种机基本工作原理与总体结构形式。通过对直插式播种机关键部件一成穴器进行诸结构方案对比与运动分析,选定并设计出可实现入土、出土直插运动的成穴器及其辅助工作部件。

关键词：播种机直插式成穴器

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流体穴播成穴器改进设计及试验

沈阳农业大学学报 2016年第2期47卷 241-245页

作者：辛明金刘苏伟苏小华宋玉秋任文涛王冰媛刘兰新沈阳农业大学工程学院沈阳110161 沈阳北方重工集团工程设计研究院沈阳110141

为提高流体穴播的成穴效果,改进设计了流体穴播成穴器,利用拨轮带动拨指机构驱动排种管使其摆动,实现种液零速排放。确定了拨杆的长度、拨指相位差等结构参数;进行了排种管末端速度及摆角分析,建立了排种管末端速度与机器前进速度、传... 详细信息

为提高流体穴播的成穴效果,改进设计了流体穴播成穴器,利用拨轮带动拨指机构驱动排种管使其摆动,实现种液零速排放。确定了拨杆的长度、拨指相位差等结构参数;进行了排种管末端速度及摆角分析,建立了排种管末端速度与机器前进速度、传动比等参数的关系模型;对种液离开排种口的水平分速度进行了分析,建立了其与机器前进速度、拨指长度、拨杆实际作用长度以及种液流速等各参数之间的关系模型。通过单因素试验和四因素四水平正交试验,得出各因素的最优组合。研究结果表明:在机器前进速度为1.4m·s-1、拨指长度为12mm、拨杆实际作用长度为90mm、流体速度为2.9m·s-1的情况下,平均穴距为296.3mm,变异系数为6.36%,成穴效果达到了作物穴播生产要求。

关键词：流体穴播成穴器结构参数

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铲式成穴器工作过程的离散元仿真分析

沈阳农业大学学报 2014年第1期45卷 113-116页

作者：纪玉杰于淼李成华沈阳理工大学机械工程学院沈阳110159

铲式成穴器是播种机工作过程中用来生成穴孔的成穴装置,为研究铲式成穴器的成穴性能,采用离散元法研究成穴器的工作过程。分别建立成穴器与土壤颗粒的二维离散元仿真分析模型,通过对土壤颗粒与成穴器之间施加合理的力学模型,进行铲式成... 详细信息

铲式成穴器是播种机工作过程中用来生成穴孔的成穴装置,为研究铲式成穴器的成穴性能,采用离散元法研究成穴器的工作过程。分别建立成穴器与土壤颗粒的二维离散元仿真分析模型,通过对土壤颗粒与成穴器之间施加合理的力学模型,进行铲式成穴器工作过程的离散元仿真分析。结果表明:随着打穴深度的增加,水平工作阻力的波动较大,而垂直工作阻力变化较小;通过对土壤颗粒动态速度场的分析描述,验证了铲式成穴器理论分析的正确性,证明了采用离散元分析成穴器工作过程的可行性。

关键词：成穴器离散元成穴土壤仿真

圆盘式成穴器计算机仿真模拟研究——基于离散元法和ADMAS

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农机化研究 2019年第5期41卷 23-26,32页

作者：崔兰超李世正洛阳职业技术学院河南洛阳471000

圆盘式成穴器是播种机工作过程中用来生成穴孔的成穴装置,是精密播种装置的重要器件,对于其结构性能的分析是提高播种机作业效率和质量的有效手段。为了优化圆盘式成穴器结构,将CAD建模和ADMAS动态模拟软件引入到了成穴器设计和仿真过程... 详细信息

圆盘式成穴器是播种机工作过程中用来生成穴孔的成穴装置,是精密播种装置的重要器件,对于其结构性能的分析是提高播种机作业效率和质量的有效手段。为了优化圆盘式成穴器结构,将CAD建模和ADMAS动态模拟软件引入到了成穴器设计和仿真过程中,分别建立了成穴器与土壤颗粒的二维离散元仿真分析模型,通过ADAMS软件对土壤颗粒与成穴器之间施加合理的力学模型,对成穴器作业过程中工作的阻力进行了仿真模拟分析,并研究了不同含水率情况下成穴装置水平和垂直阻力的变化规律。仿真计算结果表明:采用离散元法和ADMAS软件联合仿真方法可以成功地实现成穴器阻力的仿真计算,并可以输出阻力大小随播深以及含水率的变化曲线,为圆盘成穴精密播种装置的结构优化和设计提供重要的数据参考。

关键词：成穴器离散单元法 ADMAS软件联合仿真精密播种

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铲式成穴器成穴性能的试验研究

农业机械学报 1999年第2期30卷 33-37页

作者：马成林李成华于海业 K-H.Kromer 吉林工业大学农机工程学院波恩大学农业工程研究所

根据铲式成穴器的成穴机理确定了其结构参数和工作参数的设计变化范围，并按照二次回归试验设计方法进行了成穴器参数对成穴性能影响的试验。通过对试验结果的统计分析，查明了成穴器参数对穴孔长度、穴孔宽度。

关键词：播种机开沟器成穴器工作性能试验