摘要
玉米是我国重要的粮食作物，我国玉米种植主要在平原地区与丘陵半山区。由于丘陵半山区耕地分布不集中，地块狭小等限制因素，传统大型播种机无法进行工作，而我国针对丘陵播种机械研究尚浅，技术匮乏，丘陵地区的玉米播种仍旧以人力、畜力为主，劳动强度大，工作效率低。为了提高丘陵半山区玉米种植效率，减轻劳动力，文章根据本地区丘陵玉米种植模式与种植农艺，针对丘陵半山区不同地块玉米种植农艺参数要求的差别，设计了一种丘陵半山区电动履带式玉米播种机。本文将从以下几个方面进行研究: (1)通过考察保定周边丘陵半山区玉米种植情况，确定了丘陵玉米种植模式与农艺参数要求:以“郑单958号”玉米种子为播种研究对象，对种子进行筛选并测量种子外形尺寸，通过统计尺寸参数，得到种子外形尺寸值呈正态分布，并计算种子尺寸均值，为设计播种机排种器提供参数依据;最后提出了播种机的设计要求，并对播种机整体结构进行设计。 (2)根据丘陵半山区玉米种植要求与种子均值尺寸对播种装置进行结构设计。首先对排种器进行设计，确定排种器方案，并设计了一种窝眼轮式玉米排种器，其特点是添加扰种装置对排种器内种子进行搅动，避免种子堆积，并将扰动装置、清种装置及窝眼轮的转轴通过皮带轮组连接传动。通过EDEM离散元法对排种器工作进行仿真，研究排种过程中种子运动及分布情况，探究影响排种性能因素的规律。最后对播种装置的排种驱动机构、行距调节机构、株距调节机构进行理论分析与结构设计，并基于SolidWorksSimulation对播种装置的机架与排种传动轴进行静力学分析，确保其强度符合工作要求。。 (3)根据丘陵半山区玉米种植要求与播种装置的结构，确定播种机选用履带式行走机构与电动推杆牵引悬挂机构。对履带式行走机构的履带参数进行设计与计算，并分析播种机行走与工作阻力，确定行走机构底盘驱动电机参数与选型。设计牵引悬挂机构连接杆与动力装置，并分析播种装置在不同工作姿态下连接杆与电动推杆的受力情况，确定了连接杆与电动推杆的力学参数。 (4)制作排种器样机并进行台架试验。分析确定了影响排种性能的两个关键参数:排种器窝眼轮转速与窝眼轮窝眼孔数，通过单因素试验对两参数进行范围优选;根据数据优选范围，开展二因素三水平正交试验，并应用SPSS统计学软件对试验数据进行极差分析与显著性分析，得到排种性能最优参数组合。
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