且播种质量难以保证，遇干早缺苗严重，遇雨涝出苗过稠，间苗定苗费工，并易形成高脚弱苗，影响产量。因此对优质油菜种子进行精密播种迫在眉睫。精密播种优越性有如下几点精密播种可以节约大量种子。节省田间间苗定苗用工。精密播种苗齐苗壮，不拥挤，可提高田间间苗定苗工效，甚至可以取消间苗定苗工作。可增加作物产量。精密播种的苗分布均匀，透风透光性好，能充分利用土壤中的水分营养。苗期发育好，苗齐苗壮，可增产。本课题根据油菜种子的特性，对其精密播种部件滚筒气吸式精密排种器开展研究工作，为推进精播小颗粒种子的机械化进程开创条新路。国内外气力式精密排种器的发展概况精密排种器按其工作原理可分为机械式和气力式。气力式排种器包括气吸式气吹式气压式三种机械式主要有窝眼轮式圆盘式指夹式等。气力式排种器具有对种子适应性强，损伤轻等优点。气吸滚筒式精密排种器的优化国外气力式排种器的发展概况在国外的产品中，精密排种器主要以针式和滚筒式为主，滚筒式排种器较针式播种机效率更高。国外从世纪年代末开始出现气力式精密排种器。世纪年代以来，前苏联英德等国都相继提出了麦类作物精播理论，并对小麦精播机做了大量的试验研究。年前后，德国研制了气吸式小麦精密播种机，其排种器是由种子室和真空室组成，但是该机难以实现单粒排种，而且播种均匀度很差，重播严重。后来法国研制出种单粒气吸式小区播种机，它的排种器是个安装在转轴上的金属盘，盘的周缘分布着若干个吸嘴与圆盘内腔的真空负压相连。该机通过更换不同的吸嘴可以播种小麦玉米向日葵等作物。奥地利的自走式小麦精播机也属于气吸式精量播种机，该机的排种器是对组合吸缝盘和驱动格轮，由两个不同形状隙缝的交叉形成系列不同形状的吸孔。它没有输种管，排种器与开沟器融于体，投种点低，有利于精密粒距的形成。该机主要用于田间小区试验，在许多国家和地区得到推广应用。为了满足本国经济发展的要求，尽快提高精密播种机的作业速度，近十年来，欧美国家着重对气力式精密排种器进行了研究。当前，国外播种机械的发展方向已从对排种器的结构研究转移到对播种原理的研究上，比如蔬菜种子的精播问题。目前国外正在利用些新的播种原理，如日本提出的静授的精心指导下完成。在论文的选题收集资料撰写，直至最终的成稿，张祖立教授都给予了悉心指导和帮助。张老师科学严谨的治学态度，孜孜进取的探索精神，也使我受益非浅，在此表示衷心的感谢,同时也对张老师在我论文的撰写过程中的无私帮助和无微不至的关怀表示由衷的感谢在论文撰写及设计期间，同时得到张文杰等同学的帮助。在此向他们表示衷心的感谢,最后，感谢所有给予我支持和帮助的老师同学，以及我的家人,编号学号毕业论文设计届本科题目气吸滚筒式精密排种器的优化学院工程学院专业机械设计制造及其自动化姓名王晋军指导教师张祖立教授完成日期年月日目录摘要第章绪论研究小颗粒种子精播技术的目的和意义国内外气力式精密排种器的发展概况国外气力式排种器的发展概况国内气力式排种器的发展概况本文研究的内容第二章气吸滚筒式精密排种器的优化设计排种器结构及工作原理总体结构工作原理排种滚筒上吸孔的设计排种滚简内部正负压腔的设计排种装置的优化设计本章小结第三章气吸滚筒式精密排种器的理论分析种子所受吸附力及吸种高度的确定吸附力及其影响因素吸种高度及影响因素气吸滚筒式精密排种器吸种过程及其影响因素的分析种子从种箱到被吸孔吸附过程分析种子被吸附到滚筒上并随之运动的条件气吸滚筒式精密排种器的排种过程分析排种误差种子落地碰撞角和碰撞速度排种过程影响因素分析本章小结第四章气吸滚筒式精密排种器气流场的计算机仿真仿真初始边界条件的设定吸孔的结构形状及初始化条件仿真结果吸孔形状对吸种性能的影响吸孔导程对吸种性能的影响吸孔孔径大小对吸种性能的影响吸种滚筒内部负压区气流场仿真吸种滚筒内部正压区气流场仿真本章小结第五章总结与展望参考文献致谢摘要世界各国都很重视精量播种技术，精密播种可以节约大量的种子，节省田间间苗定苗用工，增加作物产量。本文在对国内外现有的气吸滚筒式精密排种器深入研究的基础上，对原有的设计进行了改进并制造了种新型的气吸滚筒式精密排种器。该排种器具有以下的特点首先，对主轴结构进行了优化设计，采用了根主轴形成两个压腔的设计方法，既保证了同轴度又减少了轴承的磨损，大大延长了轴承的使用寿命。其次，由于采用了弹簧结构，在隔气板与滚筒内壁接触转动的过程中，减少了因摩擦而导致的磨损漏气的问题。第三，对种箱进行了激振，使种子在种箱中形成沸腾状态，更有利于滚筒的吸种。结合该气吸滚筒式精密排种器，本文主要开展了以下几个方面的研究工作对气吸滚筒式精密排，第章绪论研究小颗粒种子精播技术的目的和意义世界各国都很重视精量播种技术，发达国家已基本实现大中粒作物的精量播种，节本增效显著，但对油菜谷子等小颗粒作物的精播技术有待进步的研究。本文以油菜种子为例，探讨了小颗粒种子的精播问题。油菜是世界上重要的油料作物之，成熟的油菜籽多为球形或近似球形的小颗粒，其直径为，。油菜在我国常年种植面积约为万公顷，其种子含油量为，是我国重要的油料作物。长期以来，我国油菜种植面积和总产量均居世界第，占世界油菜种植面积和总产量的左右。根据资料显示，年以来，菜籽油占我国食用植物油消费量的近。当前我国油菜产业的种植面积大总产量高，市场需求量和发展潜力都很大。年全国油菜种植面积扩大到万公顷，产量达到万吨。随着人们生活水平的提高，对植物油的消费也日益增长，加工能力膨胀对油料需求加大，我国从年开始进口油菜器的吸种及排种过程进行了理论分析，得到了吸附力吸种高度排种误差碰撞角和碰撞速度等数学模型，并对影响吸排种效果的因素进行了分析。运用有限元分析软件对吸孔及正负压腔的气流场进行了建模与仿真试验，结果表明直孔的吸种性能比锥形孔和沉孔好孔径越大，吸种能力越强吸孔导程对吸种性能无显著影响滚筒壁上的吸孔靠近正负压腔气流大的地方，受到气流的影响也较大。通过对气吸滚筒式精密排种器的理论分析和计算机仿真，得到了些规律，为其实际应用奠定了基础。关键词精密播种气吸滚筒式精密排种器有限元分析理论分析气吸滚筒式精密排种器的优化证。吸孔导程的增加对吸孔入口处气流速度的影响并不明显。导程只起到了对气流的调整和稳定作用。吸孔孔径的增加对吸孔入口处气流速度的影响不太明显，但由于随着孔径的加大，气流量随之增加，吸种能力增加，故孔径越大，吸种能力越好。在吸种滚筒内部的负压区，滚筒上的吸孔越靠近空心轴上的负压吸孔，吸孔处的气流速度越大，远离空心轴上负压吸孔的吸孔，气流速度较小，基本没有变化。在吸种滚筒内部的正压区，滚筒上的吸孔远离风管出口，吸孔处压力及气流速度较小，变化不大靠近风管出口，吸孔处的压力及气流速度较大，变化也较明显。本章运用进行的模拟仿真为下面的气吸式精密排种器的设计和试验研究奠定了基础。第五章总结与展望本文在全面深入地研究了国内外气吸滚筒式精密排种器的基础上，改进设计并制造了种新型的排种器。该排种器结构简单，同时便于适时调节。通过对该排种器进行理论分析计算机仿真及试验研究，现总结如下对种子吸附力吸种高度及排种误差进行了理论推导，并对它们的影响因素进行了分析吸孔直径越大，吸孔内外压差越大，吸附力越大种子所受吸附力的大小与空气流量成正比例的关系，与锥角成反比关系同时吸附力的大小与吸种高度有关。吸种高度与吸孔直径负压大小种子密度及种子大小有关。吸孔直径越大，负压越大，则吸种高度越大而种子密度越大，种子半径越大，吸孔锥角越大，则吸种高度越小。机组的前进速度滚筒的转速及排种位置对排种误差有影响。当种子在滚筒正下方下落时，如果种子在滚筒圆周上的速度与播种机前进速度大小相等，方向相反，可以实现零速投种，此时播种效果最好。运用有限元分析软件对吸种口气流场及正负压区的气流场进行了仿真，仿真试验表明在吸孔内外压差为标准大气压的条件下，直孔的吸种性能要好于锥形孔和沉孔，锥形孔的吸种性能次之，沉孔的吸种性能最差，但由于锥形孔和沉孔入口处的横截面积较大，其吸种范围较大，经试验验证，锥形孔的吸种性能最好。吸孔导程的增加对吸孔入口处气流速度的影响并不明显。导程只起到了对气流的调整和稳定作用。吸孔孔径的增加对吸孔入口处气流速度的影响不太明显，但由于随着孔径的加大，气流量随之增加，吸种能力增加，故孔径越大，吸种能力越好。在吸种滚筒内部负压区，滚筒上的吸孔越靠近空心轴上的负压吸孔，气流速度越大，远离负压吸孔的吸孔，气流速度较小，基本没有变化。在吸种滚筒内部正压区，滚筒上的吸孔远离风管出口，吸孔处压力及气流速度较小，变化不大靠近风管出赵立新，郑立允，王玉果，等，振动气吸式穴盘播种机的吸种性能研究农业工程学报，刘彩玲，宋建农，张广智，等气吸式水稻钵盘精量播种装置的设计与试验研究农业机械学报，肖有益气吸式滚筒型穴盘育苗用排种器的试验研究汇硕士学位论文北京中国农业大学，气吸滚筒式精密排种器的优化，张建平，李飞雄气吸式排种器排种均匀性的模拟农业工程学报徐正林关于气吸式精密播种有关问题的研究，山西农业大学报，龚曙光工程应用实例解析北京机械工业出版社，胡仁喜，王庆五