高性能精量排种理论与技术

种植机械化作为现代农业生产核心环节之一，是提高作物单产水平的重要保证。目前我国主粮作物种植机械化程度达到较高水平，但仍存在诸多“卡脖子”技术瓶颈。快速突破机械化种植短板的核心在于突破高性能精量排种系统基础理论和高效设计方法，研发系列优选适用的机械化、智能化精量播种装备及关键部件，实现关键核心技术自主化突破与应用。《高性能精量排种理论与技术》介绍了主粮作物机械化精量播种农艺要求及发展趋势、玉米单粒精量排种技术、水稻高精度排种技术、精量排种智能监测技术等，为提高粮食作物机械化生产水平，保障国家粮食生产安全和农业可持续发展提供了重要参考。

第1章 绪论 1
1.1 主粮作物生产概况 1
1.1.1 世界玉米和水稻生产概况 2
1.1.2 中国玉米和水稻生长概况 4
1.2 主粮作物精量播种农艺模式概况 6
1.3 高性能精量播种技术发展趋势 10
参考文献 13
第2章 玉米精量排种技术及装备研究现状 15
2.1 玉米精量排种技术及研究方法 15
2.2 玉米精量播种装备研究及应用现状 20
2.3 国内外玉米精量排种器研究现状 22
参考文献 28
第3章 典型玉米物料特性测定与虚拟标定 29
3.1 典型寒地玉米供试品种选取 29
3.2 玉米种子基础物理特性测定 31
3.2.1 玉米种子几何特性 31
3.2.2 玉米种子含水率 32
3.2.3 玉米种子千粒重及密度 33
3.3 玉米种子摩擦特性测定 35
3.3.1 玉米种子静摩擦因数 35
3.3.2 玉米种子滚动摩擦因数 37
3.3.3 玉米种子自然休止角 42
3.4 玉米种子力学特性测定 43
3.4.1 玉米种子刚度系数 43
3.4.2 玉米种子弹性模量 45
3.4.3 玉米种子碰撞恢复系数 46
3.5 玉米种子物料特性主成分分析与聚类分析 51
3.5.1 玉米种子物料特性主成分分析 51
3.5.2 玉米种子物料特性聚类分析 56
3.6 玉米种子物料特性参数虚拟标定 57
3.6.1 玉米模型建立及虚拟标定 57
3.6.2 碰撞弹跳虚拟标定 59
3.6.3 储卸料过程虚拟标定 61
参考文献 74
第4章 玉米精量排种技术与系列装备 76
4.1 机械式与气力式玉米精量排种器设计规则 76
4.2 指夹式玉米精量排种器设计 76
4.2.1 总体结构与工作原理 77
4.2.2 指夹式玉米精量排种器关键部件设计与分析 79
4.3 动定指勺夹持式玉米精量排种器设计 92
4.3.1 总体结构与工作原理 92
4.3.2 动定指勺夹持式玉米精量排种器关键部件设计与分析 94
4.4 间歇同步充补鸭嘴式玉米精量排种器设计 100
4.4.1 总体结构与工作原理 100
4.4.2 间歇同步充补鸭嘴式玉米精量排种器关键部件设计与分析 102
4.5 内充气送式玉米精量排种器设计 112
4.5.1 总体结构与工作原理 112
4.5.2 内充气送式玉米精量排种器关键部件设计与分析 113
4.6 系列玉米精量排种器实体样机试制 128
参考文献 128
第5章 玉米精量排种智能监测系统开发 130
5.1 玉米精量排种智能监测载体总体结构 130
5.1.1 智能监测系统研究载体 130
5.1.2 精量排种系统改进及原理 131
5.2 玉米精量排种智能监测系统总体结构 132
5.2.1 智能监测硬件系统开发 132
5.2.2 智能监测软件系统开发 132
5.3 玉米精量排种智能监测准确度影响特性 136
参考文献 139
第6章 系列玉米精量排种器数值模拟与性能优化 141
6.1 指夹式/动定指勺夹持式玉米精量排种器排种性能数值模拟研究 141
6.1.1 几何模型与边界条件确定 141
6.1.2 指夹式/动定指勺夹持式玉米精量排种仿真分析 143
6.2 间歇同步充补鸭嘴式玉米精量排种器排种性能数值模拟研究 150
6.2.1 几何模型与边界条件确定 151
6.2.2 ADAMS-EDEM耦合仿真分析 153
6.3 内充气送式玉米精量排种器排种性能数值模拟研究 157
6.3.1 几何模型与边界条件确定 157
6.3.2 CFD-DEM气力耦合仿真分析 158
参考文献 166
第7章 系列玉米精量排种器台架优化试验 167
7.1 试验内容与指标 167
7.1.1 试验材料与设备 167
7.1.2 试验因素与指标 169
7.2 指夹式玉米精量排种器 170
7.2.1 试验内容与方法 170
7.2.2 高速摄像试验结果与分析 171
7.2.3 多因素试验结果与分析 176
7.3 长带指夹式玉米精量排种器 181
7.3.1 试验内容与方法 181
7.3.2 试验结果分析 181
7.4 动定指勺夹持式玉米精量排种器 182
7.4.1 试验内容与方法 182
7.4.2 单因素试验结果与分析 183
7.5 间歇同步充补鸭嘴式玉米精量排种器 184
7.5.1 试验内容与方法 184
7.5.2 单因素试验结果与分析 185
7.6 内充气送式玉米精量排种器 187
7.6.1 试验内容与方法 187
7.6.2 多因素试验结果与分析 188
参考文献 190
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