偏心振动式排种器参数的试验研究

为了提高种绳捻制质量,使种子在种绳上的分布均匀性和密度等指标上符合水稻直播的农业技术要求,对偏心振动式排种器的振动电机转速、弹簧刚度、振子偏心距和种子箱内的种子量等参数对排种速度及其变异系数的影响等问题,进行了试验研究。结果表明,在一定范围内,振动电机转速越高,排种速度越高;弹簧刚度越小,排种速度越高;振子偏心距越大,排种速度越高。在振动电机转速为3800r/min和4410r/min条件下,种子箱内的种子量越多,排种速度越低;而在振动电机转速为3160r/min条件下,排种速度曲线在种子箱内种子量为0.3kg左右有一个极大值。通过试验与分析确定系统的主要参数:弹簧刚度1400N/m;振子偏心距6.0mm;在使用过程中,排种速度的调整,可以通过在3000～4500r/min范围内调整直流电机转速的方法进行实现。

偏心振动式排种系统参数的模拟分析

利用Excel对研制的偏心振动式排种系统的固有频率、阻尼比、幅值特性、相位特性及动态响应特性等特性参数进行了模拟分析。结果表明:对于本系统而言,随着排种过程的进行,系统质量逐渐减少,系统的固有频率、阻尼比、输出与输入信号的相位差和输出信号幅值等参数均逐渐加大,这必然导致系统的排种速度逐渐加大。进一步分析结果表明:加大系统不可变质量与可变质量的比值,有助于降低系统固有频率和阻尼比等参数的变化幅度,进而提高排种均匀性。该比值为5时,即可取得较好效果。研究方法与结论对类似机械的参数设计具有一定参考价值。

偏心振动排种器振动特性的理论分析

利用动力学分析法建立了偏心振动式排种系统质心位移和绕质心转动角位移的微分方程。利用Laplace变换求出了反映系统结构特征的传递函数,分析了系统的幅频特性和相频特性。研究了系统刚度、粘性阻尼系数尤其是变质量等参数对系统固有频率和阻尼比的影响。提出了在系统设计过程中,应采取措施降低质量变化对系统性能的影响,提高排种均匀性;在使用过程中,通过改变振子转动角速度来调节排种速度的观点。研究成果对该排种器的模拟试验与参数优化奠定了理论基础。