1 绪论 1
1.1 我国研究深施型液态施肥技术的目的和意义 1
1.2 国内外液态肥发展现状 3
1.3 国内外液态施肥机的研究现状 5
1.4 深施型液态施肥机的应用前景 10
1.5 研究的主要内容 10
2 深施型液态施肥关键部件的理论分析 12
2.1 扎穴机构的运动学和动力学分析 12
2.1.1 扎穴机构结构和工作原理 13
2.1.2 椭圆齿轮的角位移分析 14
2.1.3 扎穴机构的运动学模型 14
2.1.4 扎穴机构的动力学模型 17
2.2 分配器的运动学分析 22
2.2.1 凸轮机构基本尺寸设计 23
2.2.2 分配器的结构及工作原理 30
2.2.3 分配器凸轮轮廓设计 31
2.3 喷肥针的理论分析 32
2.3.1 喷肥针结构及工作原理 33
2.3.2 液态肥在喷肥针喷口处的出流特性 34
2.3.3 液态肥在管路中的流动状态及速度分布 36
2.3.4 管路中的阻力和功率损失 37
3 扎穴机构和分配器的优化设计 38
3.1 开发平台和开发工具的选择 39
3.2 人机交互的优化方法 41
3.3 扎穴机构的运动学优化 42
3.3.1 数学模型 43
3.3.2 计算机辅助设计 43
3.3.3 结果分析 44
3.3.4 优化结果 54
3.4 扎穴机构的动力学优化 56
3.4.1 优化目标 56
3.4.2 目标函数 57
3.4.3 约束条件 57
3.4.4 模型优化 57
3.4.5 优化结果 58
3.5 分配器的优化设计 59
3.5.1 目标函数 60
3.5.2 计算机辅助设计 60
4 关键部件动态仿真及深施型液态施肥装置设计 62
4.1 扎穴机构的动态仿真 62
4.1.1 椭圆齿轮Pro/E设计与仿真 63
4.1.2 扎穴机构Pro/E运动学仿真 63
4.1.3 扎穴机构ADAMS动力学仿真 69
4.2 分配器的动态仿真 76
4.2.1 凸轮的Pro/E设计与仿真 76
4.2.2 分配器Pro/E运动学仿真 77
4.2.3 分配器ADAMS动力学仿真 79
4.3 深施型液态施肥装置试验台Pro/E设计 81
4.3.1 深施型液态施肥装置试验台结构及工作流程 82
4.3.2 试验台辅助装置结构简介 84
5 深施型液态施肥装置施肥过程高速摄像判读分析 87
5.1 系统选型 87
5.2 材料与方法 87
5.2.1 试验材料 87
5.2.2 试验方法 88
5.3 高速摄像判读分析 89
5.3.1 液态肥喷施过程 89
5.3.2 液态肥施肥损失 91
5.3.3 喷肥针尖运动轨迹 92
6 全椭圆齿轮行星系扎穴机构的设计与仿真 94
6.1 全椭圆齿轮行星系扎穴机构的特点 94
6.2 全椭圆齿轮行星系扎穴机构运动学模型的建立 95
6.2.1 扎穴机构的角位移分析 95
6.2.2 扎穴机构运动学模型 97
6.2.3 机构上各点位移方程和各构件的角位移方程 98
6.2.4 机构上各点速度方程和各构件的角速度方程 99
6.3 全椭圆齿轮行星系扎穴机构的计算辅助设计 101
6.4 全椭圆齿轮深施肥扎穴机构的动态仿真 102
6.5 液态肥输送防缠绕设计 104
7 存在问题与展望 108
参考文献 110