基于TRIZ-AD的集成式油菜气力精量排种装置设计

摘要：

针对现有气力式播种机排种装置的传动和供气系统复杂、机械结构无法适配智能变量作业、气力供给风压消耗大且稳定性差等问题,该研究应用发明问题解决理论(theory of inventive problem solving,TRIZ)与公理化设计(axiomatic design theory,AD)方法,开展油菜气力精量排种装置设计.首先使用TRIZ技术成熟度预测和进化定律分析,阐明了排种技术发展阶段和进化路径及潜力;其次建立基于TRIZ和AD集成的设计过程模型,求解时在功能域到结构域映射过程中引入TRIZ工具,采用"冲突解决原理"解决现有排种装置中涉及的传动系统、供气系统矛盾冲突,分析对改善结构参数有用的发明原理和对应的方案,最终确定电机直接驱动排种盘和风机内置气室的解决方案,构造并求解其原始设计矩阵,并通过独立公理和信息公理判断该解决方案的合理性及最优化.最后进行电机风机集成式油菜气力精量排种装置设计,确定电机风机同侧排布技术方案,集成电机驱动简化传动,集成风机取消输气管道降低风压损失.台架试验结果表明,设计的集成式排种器排种性能满足油菜单粒排种要求,吸种负压绝对值取 1.0～2.0 kPa、作业速度小于 7 km/h时,排种合格指数均大于 90%,且合格指数达到 90%需要的风压低于现有排种装置风机和输气管道布局所需风压.本研究可为气力式排种器设计提供思路和参考.

关键词：农业机械、播种机、精量排种、风机集成、TRIZ、AD、技术矛盾

所属期刊栏目：39

分类号：S223.2(农业机械及农具)

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;国家油菜产业技术体系项目;湖北省农机装备攻关项目

在线出版日期：2023-11-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：49-59