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1 玉米机械化精密播种的作用及意义1

1.1 玉米机械化精密播种的意义2

1.2 玉米机械化精密播种的现状3

1.3 打穴式精密播种与现代种植技术工艺5

1.4 研究的目的及主要内容7

2 谷物精密排种器的发展状况9

2.1 精密排种器的分类及特点9

2.2 机械式精密排种器的结构和工作原理10

2.3 气力式精密排种器的结构和工作原理20

2.4 精密排种器存在的主要问题25

3 打穴播种机的发展现状26

3.1 打穴播种机的特征和工作指标26

3.2 打穴播种机的分类28

3.3 打穴播种机研究的发展历程29

3.4 典型打穴播种机的结构和工作原理34

4 铲式成穴器成穴机理分析及试验研究42

4.1 成穴器结构及工作过程42

4.2 成穴器工作过程的运动分析43

4.3 成穴器结构参数对成穴质量影响分析47

4.4 成穴器成穴性能试验研究50

5 铲式成穴器成穴性能动态仿真研究58

5.1 成穴器运动特性的计算机仿真58

5.2 穴孔形状分析64

6 倾斜圆盘勺式玉米精密排种器工作过程理论分析66

6.1 排种器结构特点及工作过程67

6.2 玉米种子几何尺寸分布规律和形状特征分析69

6.3 排种器分种勺结构特点及对种子适应性分析71

6.4 排种器充种过程分析73

6.5 排种器清种过程分析79

6.6 排种器护种过程分析86

7 排种器工作性能计算机仿真89

7.1 分种过程种子运动分析89

7.2 排种过程种子运动分析91

7.3 投种过程种子运动分析94

7.4 种子在打穴铲中的运动96

7.5 排种器投种性能分析104

7.6 分种勺持种空间分析108

7.7 排种器中种子运动的仿真研究113

7.8 排种器投种过程计算机仿真116

8 倾斜圆盘勺式玉米精密排种器试验研究118

8.1 排种器参数对排种质量影响的试验118

8.2 排种器转速与倾角的优化组合122

9 虚拟样机技术在播种机设计中的应用125

9.1 虚拟样机的特点及应用125

9.2 应用Pro/E软件建模和仿真126

9.3 ADAMS在播种机仿真中的应用129

9.4 播种机关键部件应力分析133

10 基于神经网络的播种机参数分析与设计138

10.1 BP神经网络在穴孔长度试验中的应用138

10.2 播种机试验与参数优化142

11 铲式玉米精密播种机设计157

11.1 播种机的设计要求158

11.2 播种机结构参数的确定159

11.3 2BJX-2型铲式玉米精密播种施肥机简介163

参考文献166

图次11

图2-1 垂直圆盘式精密排种器11

图2-2 内侧充种垂直圆盘排种器11

图2-3 内充种垂直轮式排种器12

图2-4 组合内窝孔玉米精密排种器12

图2-5 球勺内窝孔精密排种器13

图2-6 水平圆盘精密排种器14

图2-7 低置式水平圆盘精密播种机14

图2-8 倾斜轮孔式精密排种器15

图2-9 型孔带式精密排种器16

图2-10 带夹式精密排种器17

图2-11 勺式精密排种器17

图2-12 指夹式玉米精密排种器19

图2-13 滚筒式精密排种器19

图2-14 “赛克洛-500”气压式排种器21

图2-15 “艾罗马特”气吹式排种器21

图2-16 气吹式排种器22

图2-17 气力轮式排种器23

图2-18 新型气压式精密排种器23

图2-19 组合吸孔气吸式排种器24

图2-20 新型组合吸孔式排种器24

图3-1 打穴播种机播种指标示意图28

图3-2 打穴播种机分类29

图3-3 JAFARI播种机结构简图35

图3-4 带式播种机结构简图36

图3-5 冲压式播种机结构简图37

图3-6 柱塞式精密播种机结构简图37

图3-7 铲斗式精密播种机结构简图38

图3-8 转动注射式播种机结构简图39

图3-9 管式播种机结构简图40

图4-1 铲式成穴器结构43

图4-2 打穴铲端点几何关系44

图4-3 打穴铲运动规律46

图4-4 穴孔长度与成穴器参数的关系48

图4-5 穴孔宽度与成穴器参数的关系49

图4-6 成穴器参数对穴孔长度的影响54

图4-7 成穴器参数对穴孔宽度的影响55

图4-8 成穴器参数对穴距的影响56

图4-9 成穴器参数对滑移系数的影响56

图5-1 打穴铲运动规律60

图5-2 打穴铲入土和出土过程61

图5-3 打穴铲顶点运动轨迹62

图5-4 打穴铲端点运动速度变化63

图5-5 打穴铲端点运动加速度变化64

图5-6 穴孔轮廓64

图6-1 倾斜圆盘勺式精密排种器结构67

图6-2 排种器零部件结构68

图6-3 玉米种子尺寸分布规律70

图6-4 分种勺结构71

图6-5 两粒种子存在的状态72

图6-6 种子面在排种平面上的倾角74

图6-7 种子面倾角与垂直倾角的关系75

图6-8 导种台上充种极限位置76

图6-9 充种极限角与垂直倾角和角速度关系77

图6-10 导种台上种子回落位置77

图6-11 种子回落角与垂直倾角和角速度关系78

图6-12 充种极限速度与垂直倾角关系79

图6-13 清种起始角计算简图80

图6-14 清种起始角与倾角关系81

图6-15 清种起始角与角速度关系81

图6-16 清种结束角计算简图82

图6-17 清种结束角与垂直倾角关系83

图6-18 清种结束角与角速度关系83

图6-19 完全清种角示意图84

图6-20 清种极限速度与垂直倾角关系86

图6-21 投种过程种子受力图86

图6-22 减速角与垂直倾角关系87

图6-23 减速角与角速度关系87

图7-1 分种过程种子运动轨迹90

图7-2 分种过程中种子的速度变化92

图7-3 分种过程中种子的加速度变化92

图7-4 排种过程中种子运动轨迹93

图7-5 排种过程中种子的速度变化94

图7-6 排种过程中种子的加速度变化94

图7-7 投种过程中种子运动轨迹96

图7-8 投种速度分解图96

图7-9 种子与打穴铲适应情况98

图7-10 打穴铲与种子运动轨迹分解图（1）100

图7-11 打穴铲与种子运动轨迹分解图（2）101

图7-12 种子侧向运动轨迹分解图102

图7-13 投种口示意图103

图7-14 投种示意图105

图7-15 持种空间示意图109

图7-16 Sqsr随转角？的变化110

图7-17 Spqr随转角？的变化111

图7-18 产生随机种子的程序框图114

图7-19 计算清种角和滑种角的程序界面114

图7-20 计算其他角度的程序界面115

图7-21 模拟种子在打穴铲中运动的程序框图116

图7-22 种子在打穴铲中运动的程序界面117

图8-1 转速对排种性能的影响121

图8-2 倾角对排种性能的影响122

图9-1 铲式精密播种机单体装配图127

图9-2 铲式精密播种机单体仿真图127

图9-3 打穴铲顶点位移模拟曲线128

图9-4 打穴铲顶点速度和加速度模拟曲线129

图9-5 打穴铲顶点运动轨迹130

图9-6 ADAMS/View环境中铲式精密播种机（无移动副）132

图9-7 ADAMS/View环境中铲式精密播种机（有移动副）132

图9-8 ANSYS中的分种勺盘135

图9-9 多个分种勺同时受力等效应力图136

图9-10 单个分种勺受力等效应力图136

图9-11 打穴铲前处理137

图9-12 打穴铲等效应力图137

图10-1 BP神经网络模型139

图10-2 两种处理方法相对误差比较140

图10-3 穴孔长度各值比较141

图10-4 沈农31玉米种子尺寸频率分布143

图10-5 丹玉28玉米种子尺寸频率分布143

图10-6 丹玉55玉米种子尺寸频率分布143

图10-7 播种机角度调节装置144

图10-8 沈农31重播率与播种速度和垂直倾角关系147

图10-9 丹玉28重播率与播种速度和垂直倾角关系148

图10-10 丹玉55重播率与播种速度和垂直倾角关系149

图10-11 BP算法流程152

图10-12 BP网逆映射原理152

图10-13 BP算法逆映射流程153

图11-1 铲式玉米精密播种机结构157

图11-2 铲轮直径与打穴铲数目关系160

图11-3 播种频率与播种速度关系160

图11-4 打穴铲结构参数162

图11-5 铲式玉米精密播种施肥机结构164