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(nèi)存在著復(fù)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(nèi)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(xué)特性（彈性恢復(fù)系數(shù)，摩擦系數(shù)），幾何特性（三軸長度，密度，千粒重），流動特性（休止角）。
　　

2、2.根據(jù)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(guān)系，建立磁力與距離的數(shù)學(xué)模型，利用C++軟件對EDEM軟件中的顆粒體力模塊進(jìn)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(shù)（頻率，幅度）和種箱內(nèi)種子物料的物理特性（包衣種子形狀）對種

3、箱內(nèi)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(biāo)，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(shù)對振動種箱內(nèi)種群的供種效果進(jìn)行測定，實驗結(jié)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