集排离心式油菜精量排种器排种过程解析与种子流控制策略

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51575218
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    62.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0506.机械设计学
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Most of metering devices are sowing one row at one device, resulting in complicated structure of the multi-row seeder and inconsistent seeding amount among the rows. Centrifugal metering device is a multi-row metering device with simple construction, but here's difficult to be used for precision sowing small seeds, such as rapeseed. Moreover, the holes of the device is easy to be blocked. To solve above problems, an innovative centralized precision seed-metering technology applied centrifugal metering and multistage distribution was proposed .The project is intended to analysis the seed discharging process and explore the seed flow control strategy of the device for precision sowing rapeseed. Firstly, the stochastic process of the seed metering process will be investigated using theories of stochastic analysis, dynamics and kinematics analysis and reliability analysis. Then random process models, including the displacement, the velocity and the forces of the seed under centrifugal action will be constructed. Further more, the movement law of seeds during the series of sub-processes will be concluded. The optimization strategy will be proved up to enhance its reliability and stability according to a tenet that less series of sub-processes and shorter migration path of the seed. Secondly, mechanism of multistage distribution of seed flow and strategy of prevention blocking of holes of the device will be verified and investigated in detail of the broadened hole and the diverging branch-valve. Thirdly, technologies of the discrete element method simulation and high speed photograph will be employed to study the whole seed metering processes to extract the trajectory of the transporting seeds singly and orderly. Meanwhile, the solid-gas-fluid coupling characteristic about the transporting seeds and gas flow field produced by the centrifugal action will be inspected as well as to evaluate its affects on seed metering. As a further step, the structure of the device will be optimized with increased reliability and performance and sowing speed. The results of the project would promote the technology of centrifugal metering, enrich the design method and means of agricultural machine seed metering device and simplify the rapeseed planter as well as to increase the mechanization level of rapeseed.
针对传统油菜排种器属一器一行、结构复杂且各行一致性难以保证,现有离心式排种器均为非精量条播且因型孔易堵塞导致断条的缺陷,提出一种具有枝状阀式种子多阶“分-合”分流机构的集排离心式油菜精量排种技术与配套装置,开展排种过程的解析与种子流的有效控制策略和排种器结构优化研究。应用随机过程、可靠性设计和运动学与动力学理论,建立排种过程中油菜种子的位移、速度、受载等随机变量的随机过程模型;研究油菜种子排种过程的运移规律,优化并获取最短排种路径;探明采用扩大排种盘型孔孔径增加种子流以避免型孔堵塞,再利用枝状阀式多阶“分-合”分流机构导种的各行排量一致的均匀种子流的形成机制;应用EDEM仿真和高速摄像技术,模拟并提取排种过程中单粒连续种子流的运移轨迹,探明排种过程的固气流耦合特征;提供新型排种技术、简化油菜播种机结构,寻求高速播种排种技术的实现途径,促进油菜种植机械化水平的提高。

结项摘要

本项目针对传统油菜排种器属一器一行、结构复杂且各行一致性难以保证的问题,开展一器多行集排式油菜精量排种器的排种过程解析与种子流控制研究:应用物料特性测试仪及高速摄像技术研究油菜种子物理机械特性与排种机构的作用关系;结合运动学与动力学理论及随机过程理论,建立油菜集排离心锥桶式、集排旋转盘式、集排气送式排种器的种子迁移中的位移、速度、受载等随机变量的随机过程模型,得到种子迁移规律并阐明排种机理。运用EDEM仿真技术,探明油菜集排离心锥桶式排种器型孔堵塞临界值,并确定排种器的投种孔直径取3.8mm时性能较优;探寻种子流经由枝状阀式多阶混合均匀分流机制,基于可靠性设计,得到油菜籽在不同排种过程中种子运移规律并获取最短排种过程和最优的排种路径;解析离心集排器排种过程,提出了通过减小内锥筒容积缩减达到动态平衡时间的改进策略和基于螺旋供种装置的充种量稳定主动控制策略。运用EDEM-CFD气固耦合仿真探明排种过程中迁移的油菜种子(固态)、气流场(气态)的气固耦合特征,揭示排种器排种机理并优化装置结构参数,得到供种装置工作转速范围为10~30r/min,采用倾角为20°的锥柱状型孔时,供种性能较优;输种管道直径、长度和横纵管道长度比分别为42mm、1.0 m和2/3时,管道出口处种子速度、两相流相对速度和压强损失较小,排种性能较优。项目研究提供了新型集排技术、简化油菜播种机结构,寻求高速播种排种技术的实现途径,提高油菜种植机械化水平。

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(1)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(11)
Design and experiment of multi-row pneumatic precision metering device for rapeseed
油菜多行气动精量排量装置设计与试验
  • DOI:
    10.25165/j.ijabe.20181105.3544
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    International Journal of Agricultural and Biological Engineering
  • 影响因子:
    2.4
  • 作者:
    Ibrahim Elebaid Jabir;Liao Qingxi;Wang Lei;Liao Yitao;Yao Lu
  • 通讯作者:
    Yao Lu
油麦兼用气送式集排器输种管道气固两相流仿真与试验
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    农业机械学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    雷小龙;廖宜涛;张闻宇;李姗姗;王都;廖庆喜
  • 通讯作者:
    廖庆喜
油菜气力滚花滚筒式精量集排器充种性能仿真分析与试验
  • DOI:
    10.13300/j.cnki.hnlkxb.2017.05.015
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    华中农业大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李姗姗;廖庆喜;王都;姚露;雷小龙;王磊;邢鹤琛
  • 通讯作者:
    邢鹤琛
Numerical simulation of seed motion characteristics of distribution head for rapeseed and wheat
油菜、小麦分配头种子运动特性数值模拟
  • DOI:
    10.1016/j.compag.2018.04.009
  • 发表时间:
    2018-07-01
  • 期刊:
    COMPUTERS AND ELECTRONICS IN AGRICULTURE
  • 影响因子:
    8.3
  • 作者:
    Lei, Xiaolong;Liao, Yitao;Liao, Qingxi
  • 通讯作者:
    Liao, Qingxi
Recent advances on rapeseed metering devices
油菜排量装置的最新进展
  • DOI:
    10.2174/2212797610666161209151728
  • 发表时间:
    2017-01
  • 期刊:
    Recent Patents on Mechanical Engineering
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Yang Rui;Zhai Pengcheng;Liao Qingxi
  • 通讯作者:
    Liao Qingxi

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

基于edem的离心式排种器排种性能数值模拟
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    农业机械学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    廖庆喜
  • 通讯作者:
    廖庆喜
小白菜复式播种机犁旋辊压驳岸型种床起垄装置研究
  • DOI:
    10.6041/j.issn.1000-1298.2021.11.004
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    农业机械学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘海;张青松;廖宜涛;魏国粱;杜铮;廖庆喜
  • 通讯作者:
    廖庆喜
基于低空无人机遥感技术的油菜机械直播苗期株数识别
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    农业工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    赵必权;丁幼春;蔡晓斌;谢静;廖庆喜;张建
  • 通讯作者:
    张建
油菜精量直播机气力式排种系统稳压控制方法与试验
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    农业工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    廖宜涛;舒彩霞;廖庆喜;韦跃培;王磊;王都;郑娟
  • 通讯作者:
    郑娟
油菜精量联合直播机气力排种系统性能和参数建模
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    农业工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    廖庆喜
  • 通讯作者:
    廖庆喜

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

廖庆喜的其他基金

油菜旋风分离式混合流与输送介质互作关系及短程收获路径策略
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目
小粒径种子精量排种系统设计基础理论与方法
  • 批准号:
    51875229
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
油菜籽气力精量排种器串联排种机制与短程排种路径优化
  • 批准号:
    51275197
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    78.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
油菜籽气力式排种器气固耦合机制及排种机理
  • 批准号:
    50875104
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    33.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码