【正文】 通過(guò)對(duì)平板式整苗盤(pán)排種器和分流式電磁振動(dòng)排種器的結(jié)構(gòu)的分析和綜合考慮，構(gòu)思出了這樣一種方案是：沿排種盤(pán)出口的切線方向聯(lián)接上一套種子分流回收裝置，分流裝置通道的上面是一條槽，可以讓種子在其上流動(dòng)，下面是一中間中空的方形薄壁管道，插進(jìn)一塊可以抽動(dòng)的帶有6個(gè)槽孔的活動(dòng)板，通過(guò)設(shè)計(jì)各部分上孔的結(jié)構(gòu)尺寸和相互位置關(guān)系，來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)種和排種動(dòng)作。選取彈簧厚度h＝，寬度b＝22mm, 彈簧工作長(zhǎng)度l＝100mm，則根據(jù)彈簧剛度計(jì)算公式 E——鋼的彈性模量，對(duì)于碳素彈簧鋼，E＝計(jì)算得出，k＝。；彈簧片的寬度b=15~25mm；彈簧片的厚度h=2～3mm，一般取b：h＝10～20 ；彈簧片的安裝圓半徑r＝D中/2（D中——料斗中徑）；彈簧片的工作長(zhǎng)度l＝r。～25176。 排種盤(pán)結(jié)構(gòu)尺寸傾角振動(dòng)升角中徑總高出口高度槽間距螺旋槽寬螺旋槽板厚壁厚323176。在本課題中排種盤(pán)采用的材料是不銹鋼合金。取s＝3mm，e＝3mm，根據(jù)表1中計(jì)算公式，得出排種盤(pán)的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)為：t= hp+s=62mmB＝bp＋3＝8mmD外＝D中＋B＋2e＝76mmD內(nèi)＝D中－B＝54mmH＝ D外23mm 排種盤(pán)基本尺寸計(jì)算公式待定參數(shù)參數(shù)計(jì)算公式及說(shuō)明螺旋槽間距tt= hp+s (mm) 或滿足：2 hp+st hp+s螺旋槽板厚度s車制螺旋槽：s=3～5 (mm)，鈑金螺旋槽：s＝1～2 (mm)排種盤(pán)中徑D中(mm)排種盤(pán)外徑D外D外=D中+B+2e (mm)螺旋槽寬度BB=bp+2～3 (mm)排種盤(pán)壁厚度e車制螺旋槽：e=3～5 (mm) ，鈑金螺旋槽：e＝1～2 (mm)排種盤(pán)內(nèi)徑D內(nèi)D內(nèi)＝D中－B，一般D內(nèi)＝（8～11）lp (mm)排種盤(pán)高度HH＝（～）D外 (mm)，一般保證H＝（～3）t在實(shí)際工作中，為了避免頻繁的添加棉種，并保證種子更快更穩(wěn)定的從排種盤(pán)內(nèi)輸出，種子在排種盤(pán)內(nèi)的層數(shù)不易過(guò)多，所以排種盤(pán)的內(nèi)徑要相對(duì)增大，在本課題設(shè)計(jì)中，選用的排種盤(pán)的中徑為200mm。為保證結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)能夠適應(yīng)于大多數(shù)棉種，設(shè)計(jì)時(shí)依據(jù)較大尺寸的棉種為準(zhǔn)。如已知棉種尺寸為：lp——種子的長(zhǎng)度；bp——種子的寬度；hp——種子的高度。取k＝，由式（316）得：＝176。將以上數(shù)據(jù)帶入式（215）中，得176。對(duì)摩擦系數(shù)大的種子，可適當(dāng)?shù)娜〈笠稽c(diǎn)，?。?～5176。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)測(cè)量得到，棉種與排種盤(pán)之間的靜摩擦系數(shù)0＝，將其帶入式(214)中，得： ＝23176。對(duì)式（24）化簡(jiǎn)，然后積分，得到種子速度與角的函數(shù)關(guān)系，再求速度對(duì)角的偏導(dǎo)數(shù)，并令其值等于零，經(jīng)計(jì)算得： 式(214)其中，0——種子與排種盤(pán)之間的靜摩擦系數(shù) 一般當(dāng)激振頻率f＝100HZ時(shí)，＝10～16176。因此，角選擇應(yīng)保證在其它條件相同的情況下，使種子沿排種盤(pán)前進(jìn)的速度最大。因此電磁振動(dòng)排種器的輸種速度可由下式估算： 式（213）式中 f——電磁鐵激振頻率；l——種子長(zhǎng)度；——充滿系數(shù)，形狀簡(jiǎn)單而表面光滑的種子，＝～，復(fù)雜而又帶毛刺的種子，＝～。種子在排種盤(pán)上運(yùn)動(dòng)的平均速度取決于排種盤(pán)的螺旋升角、振動(dòng)升角、和種子的形狀、尺寸及二者之間的摩擦系數(shù)，還同電磁鐵的激振頻率f和螺旋槽方向振幅Ax的大小有關(guān)。設(shè)螺旋槽沿x方向的最大振幅為故螺旋槽的瞬時(shí)振幅為：令、分別表示種子向前、向后滑移和跳躍時(shí)，螺旋槽沿x方向所必須的振幅值，由式（26）、（28）、（29）得 式（210） 式（211） 式（212）由以上分析可知，通過(guò)調(diào)整排種盤(pán)的振幅，可以得到種子的各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。下面就對(duì)這兩種運(yùn)動(dòng)形式的產(chǎn)生條件進(jìn)行理論分析，如下：產(chǎn)生跳躍的條件：種子產(chǎn)生跳躍的情況發(fā)生在電流I0時(shí)，螺旋槽在電磁力的吸引下，向左下方加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于種子受慣性力作用而脫離螺旋槽，作瞬時(shí)微小的跳躍。將F值帶入(22)式并整理后，得： 式（24）式(24)中兩括號(hào)內(nèi)的正號(hào)用于種子向前升移時(shí)，負(fù)號(hào)用于種子向后降移時(shí) 。設(shè)排種盤(pán)在此方向以角頻率和振幅A作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，則在t時(shí)間，排種盤(pán)的位移s，速度v，加速度a分別為： ； ； 將加速度值帶入（21）式中，得： 式（22）摩擦力F的方向取決于相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向，即當(dāng)相對(duì)速度大于0時(shí)，F(xiàn)＝N 當(dāng)相對(duì)速度小于0時(shí)，F(xiàn)＝+N式中 ——種子與螺旋軌道之間的摩擦系數(shù)。 故種子在排種盤(pán)上的運(yùn)動(dòng)微分方程為： 式（21）式(21)中 ——種子沿螺旋軌道相對(duì)移動(dòng)的加速度。（a）、（b）所示。 (c)所示。如果種子騰空時(shí)間小于排種盤(pán)下降時(shí)間，則種子將過(guò)早的返回排種盤(pán)，隨排種盤(pán)一起下降，有如在排種盤(pán)上“進(jìn)一步退兩步”，每次升移都很小， (b)所示。 (a)中從位置B2到B3。 電磁吸力變化曲線圖T——交流電周期 tA——電磁吸力最大時(shí)刻 tB——電磁吸力最小時(shí)刻在電磁力最大瞬間，排種盤(pán)在吸力作用下，帶著種子從前上方向后下方運(yùn)動(dòng)，種子受到與排種盤(pán)運(yùn)動(dòng)方向相反的慣性力的作用。此時(shí)，與排種盤(pán)垂直的慣性力分量向下，增加了種子與排種盤(pán)之間的正壓力及摩擦力，而與排種盤(pán)平行的慣性力分量向后，故一般不會(huì)使種子滑動(dòng)，而只會(huì)隨排種盤(pán)一起向前上方運(yùn)動(dòng)。 電磁振動(dòng)排種器基本結(jié)構(gòu)示意圖 為了分析種子的運(yùn)動(dòng)情況，把種子在排種盤(pán)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，近似的看成滑塊在斜面上的運(yùn)動(dòng)。在整體播種裝置中，電磁振動(dòng)排種器的主要功能是實(shí)現(xiàn)棉種在排種盤(pán)內(nèi)的單列有序排列，并能夠以一種快速平穩(wěn)的速度前進(jìn)，其原理與電磁振動(dòng)上料器的工作原理基本相同，所以下面的分析以及參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算方法，都是參照電磁振動(dòng)上料器進(jìn)行的。 此處省略電磁振動(dòng)排種器是影響整套播種裝置工作性能和工作質(zhì)量的主要部分。電磁振動(dòng)排種器是一種控制簡(jiǎn)單的排種器，鑒于電磁振動(dòng)排種器的優(yōu)點(diǎn)及棉種的特殊性，所以擬定采用電磁振動(dòng)排種器作為光籽棉種的排種器。電磁振動(dòng)播種裝置主要由電磁振動(dòng)排種器、缽盤(pán)輸送機(jī)構(gòu)、導(dǎo)種管、電磁鐵和機(jī)架等組成。該套播種裝置的核心部件是電磁振動(dòng)排種裝置，包括電磁振動(dòng)排種器和分流裝置。第2章 電磁振動(dòng)式棉花精密播種裝置的設(shè)計(jì) 電磁振動(dòng)播種裝置的整體設(shè)計(jì)方案 播種裝置的總體設(shè)計(jì)方案電磁振動(dòng)排種機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)缽盤(pán)輸送機(jī)構(gòu)分流裝置本課題要研究的是棉花單粒精播技術(shù)，機(jī)械裝置必須根據(jù)要實(shí)現(xiàn)的功能來(lái)設(shè)計(jì)。電磁振動(dòng)理論用于棉種的精密播種技術(shù)中，利用電磁振動(dòng)排種器實(shí)現(xiàn)種子在排種盤(pán)上的單列有序排列；根據(jù)種子形狀尺寸設(shè)計(jì)出一套合適的分流回收裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)種子的分流回收和單粒排種?？刂蒲b置的設(shè)計(jì)：采用 PLC控制技術(shù)，通過(guò)編寫(xiě)程序?qū)﹄姶耪駝?dòng)播種裝置各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)整個(gè)播種過(guò)程的協(xié)調(diào)順利進(jìn)行，最終完成單粒精密播種。 課題主要研究?jī)?nèi)容及關(guān)鍵點(diǎn)本課題的研究?jī)?nèi)容主要包括：電磁振動(dòng)式棉花精密排種器的主要參數(shù)設(shè)計(jì)：通過(guò)對(duì)電磁振動(dòng)排種器工作原理的分析，得出實(shí)現(xiàn)棉種在排種盤(pán)內(nèi)單列有序排列和快速平穩(wěn)前進(jìn)