盧博 倪向東 李克志 李樹峰 齊慶征 邵文平

摘要：為探究穴播器轉(zhuǎn)速和種子初速度對穴播器排種性能的影響，對分置式排種系統(tǒng)及穴播器工作原理進(jìn)行闡述。利用EDEM建立棉種及穴播器的仿真模型，模擬棉種具有不同的初速度及穴播器在不同轉(zhuǎn)速下排種情況，根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡曲線、受力變化曲線、速度變化曲線綜合分析產(chǎn)生漏播、重播現(xiàn)象的原因。使用DesignExpert進(jìn)行兩因素五水平二次旋轉(zhuǎn)正交組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)，建立評價(jià)指標(biāo)的回歸方程，并通過響應(yīng)曲面分析排種性能。合格率隨穴播器轉(zhuǎn)速的增大而先增加后降低，隨種子初速度的增大而降低。優(yōu)化后的仿真參數(shù)組合為穴播器轉(zhuǎn)速39 r/min和種子初速度2.4 m/s，最佳優(yōu)化結(jié)果為漏播率3.2%，合格率95.1%，重播率1.7%。臺架驗(yàn)證性試驗(yàn)結(jié)果表明仿真試驗(yàn)可信，穴播器排種性能滿足高速精量播種要求，為新疆地區(qū)棉花機(jī)械化高速精量穴播技術(shù)及發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：棉種；排種性能；穴播器；精量播種；離散元法

中圖分類號：S223.2

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：20955553 （2024） 02004807

Symbol`@@收稿日期：2022年4月20日 ?修回日期：2022年6月16日

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（52065056）

第一作者：盧博，男，1997年生，新疆伊犁人，碩士研究生；研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)。Email： 1910386637@qq.com

通訊作者：倪向東，男，1974年生，上海人，博士，教授；研究方向?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)及理論。Email： nini0526@126.com

Simulation analysis and experiment of seed discharge performance of

high speed hole seeder based on EDEM

Lu Bo， Ni Xiangdong， Li Kezhi， Li Shufeng， Qi Qingzheng， Shao Wenping

（School of Mechanical and Electrical Engineering， Shihezi University， Shihezi， 832000， China）

Abstract：

In order to investigate the effects of hole seeder speed and initial seed velocity on hole seeder seeding performance， the working principles of the split seeding system and hole seeder are described. The cottonseed and hole seeder simulation model was established using EDEM to simulate different initial speeds of cottonseed and hole seeder at different rotational speeds and to analyze the causes of missed seeding and reseeding according to the trajectory curve， force change curve， and speed change curve. A?twofactor， fivelevel quadratic rotational orthogonal test design was conducted using DesignExpert to establish regression equations for the evaluation indexes， and response surfaces analyzed the seeding performance. The compliance rate increased and then decreased with the increase of the hole sower speed and decreased with the rise of the initial seed speed. The optimized parameters were 39 r/min and 2.4 m/s seed initial velocity， resulting in a 3.2% miss rate， 95.1% pass rate， and 1.7% reseed rate. The results of the bench validation test show that the simulation test is credible and the seed row performance of the hole sower meets the requirements of highspeed precision sowing， which can provide a reference for the mechanized highspeed precision hole sowing technology and development of cotton in Xinjiang.

Keywords：

cottonseed; seeding performance; hole seeder; precision seeding; discrete element method

0 引言

新疆是我國優(yōu)質(zhì)棉的重要生產(chǎn)基地，棉花總產(chǎn)量、單位面積產(chǎn)量和種植面積均居首位。目前新疆地區(qū)棉花種植都采用先覆膜后打孔的精播方式，而作業(yè)機(jī)械分為機(jī)械式和氣力式兩種類型［1］。棉花精量機(jī)械化播種技術(shù)，是指用精量播種機(jī)械將棉種按精準(zhǔn)農(nóng)藝要求的播種量、株距、深度精確播入土壤的技術(shù)，通常要求一穴一粒［2］。通過精量播種，可在常規(guī)播種的基礎(chǔ)上減少用種量，無需間定苗工作，顯著降低棉花生產(chǎn)成本，同時(shí)還可增產(chǎn)增效。

高速精量播種不僅要求機(jī)械能達(dá)到精播的農(nóng)藝要求，同時(shí)還具有較高的作業(yè)速度。新疆棉花播種的適宜期僅有10～15天，播種機(jī)為不誤農(nóng)時(shí)經(jīng)常連續(xù)不停運(yùn)轉(zhuǎn)。氣力式播種機(jī)對種子外形要求不高，且不傷種，相較于機(jī)械式播種機(jī)更適宜高速播種作業(yè)。氣吸式排種器在中低速作業(yè)時(shí)對種子的吸附性能較好，但高速作業(yè)時(shí)對負(fù)壓能耗需求大，且對氣室穩(wěn)定性要求高［36］。王國偉等［7］通過改進(jìn)精量排種器的結(jié)構(gòu)，減少種群內(nèi)摩擦，使用EDEM模擬簡化后的排種器在無負(fù)壓狀態(tài)下的充種過程，以前進(jìn)速度作為試驗(yàn)因素，以充種合格率作為性能指標(biāo)，進(jìn)行單因素試驗(yàn)，仿真結(jié)果表明充種合格率隨著轉(zhuǎn)速的降低而升高。李曉紅等［8］為實(shí)現(xiàn)大豆高速精量播種，利用EDEM軟件對內(nèi)充種式排種器進(jìn)行模擬仿真試驗(yàn)，分析工作轉(zhuǎn)速對排種性能的影響，通過臺架試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果表明隨著排種器轉(zhuǎn)速的增大，雙粒充種現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)，單粒指數(shù)先升后降，漏播指數(shù)先降后升。張勝偉等［9］采用流固耦合的方式對綠豆種子進(jìn)行仿真試驗(yàn)，選取種盤轉(zhuǎn)速和負(fù)壓進(jìn)行單因素試驗(yàn)，結(jié)果表明隨著種盤轉(zhuǎn)速的增加，單粒率和漏吸率降低，重吸率升高。張寧寧等［10］利用EDEM對滾筒式穴播器及花生種子進(jìn)行仿真試驗(yàn)，結(jié)果表明合格指數(shù)隨著工作轉(zhuǎn)速的增加而降低，取種器參數(shù)、工作轉(zhuǎn)速及種子級別均會對排種性能產(chǎn)生影響。

為實(shí)現(xiàn)高速精量作業(yè)，本文采用分置式排種系統(tǒng)，降低高速作業(yè)時(shí)的振動(dòng)對排種器充種的影響，使穴播器完成高速播種。利用離散元分析軟件EDEM對種子在穴播器內(nèi)部運(yùn)移過程進(jìn)行模擬，分析單粒精播的種子速度與受力變化，采用兩因素五水平二次旋轉(zhuǎn)正交組合仿真試驗(yàn)對穴播器的排種性能進(jìn)行分析，并通過臺架試驗(yàn)對比驗(yàn)證。

1 分置式排種系統(tǒng)工作原理與穴播器結(jié)構(gòu)

1.1 分置式排種系統(tǒng)工作原理

基于新疆棉花精量播種的農(nóng)藝要求，提出一種分置式排種系統(tǒng)，即排種器與穴播器分離。如圖1所示，排種器可一次完成六行排種，每個(gè)穴播器單體完成一行膜上播種。排種器高頻充種，穴播器與其速比進(jìn)行匹配，可實(shí)現(xiàn)高速播種作業(yè)。氣吸滾筒集排式排種器利用負(fù)壓從種箱內(nèi)取種，完成一次排種。輸種管加載氣吹正壓，管內(nèi)形成均勻種子流。種子進(jìn)入穴播器的分種格型腔，鴨嘴成穴器完成二次膜上排種。

1.穴播器 2.輸種管 3.排種器

1.2 穴播器結(jié)構(gòu)

穴播器結(jié)構(gòu)如圖2所示，工作時(shí)，種子在正壓氣流的作用下加速，按一定的時(shí)間間隔從輸種管進(jìn)入導(dǎo)種口。種子以一定的初速度進(jìn)入穴播器內(nèi)部，在分種盤的轉(zhuǎn)動(dòng)下進(jìn)入相鄰的腔室，擋種盤及護(hù)種板保護(hù)種子在旋轉(zhuǎn)的過程中不會從分種格內(nèi)跑出。攜帶種子的型腔在轉(zhuǎn)動(dòng)至下方時(shí)，種子在重力作用下從擋圈缺口處落進(jìn)鴨嘴，隨后鴨嘴破膜成穴，種子進(jìn)入種穴完成膜上播種。

2 穴播器仿真與排種過程分析

由于穴播器為實(shí)體結(jié)構(gòu)，并不能觀察到種子在其內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)軌跡，使用EDEM對模型進(jìn)行仿真可清晰掌握種子在穴播器內(nèi)部運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并可知道任意時(shí)刻種子在任意位置處的速度，能夠比較真實(shí)的模擬實(shí)際排種過程，便于改變參數(shù)，分析穴播器的排種性能。

2.1 棉種三軸尺寸測定

棉種三軸尺寸分布如表1所示。

新陸早48為北疆部分早熟地區(qū)推薦棉種，適合4月中上旬播種。本文以新陸早48棉花種子作為研究對象，測量300粒三軸尺寸。測量工具為美耐特電子數(shù)顯游標(biāo)卡尺，測量范圍0～300 mm，測量誤差為±0.02 mm，精度為0.01 mm。經(jīng)過ks檢驗(yàn)證明棉種尺寸符合正態(tài)分布。

2.2 棉種模型建立

離散元顆粒的構(gòu)建在仿真中極其重要，必須建立相似的模型，其尺寸、形狀高度相似才會使仿真結(jié)果更接近真實(shí)。基于三軸尺寸樣本數(shù)據(jù)，棉種仿真模型在生成時(shí)標(biāo)準(zhǔn)偏差為5%，模型與實(shí)物相似度可達(dá)90%以上。脫絨棉種一端為橢球體，一端為錐體，棉花種子實(shí)物及仿真模型如圖3所示。

使用EDEM軟件中的Creater模塊創(chuàng)建棉種模型，使用球面聚合的方法將7個(gè)球體聚成一粒棉種，各球體的位置及大?。?1］如表2所示。

2.3 穴播器模型建立

在Solidworks中建立穴播器的三維模型，去除鴨嘴及非重要零部件后將模型簡化，另存為.STEP格式后導(dǎo)入EDEM中，如圖4所示。仿真所需的材料以及接觸參數(shù)如表3所示。18 mm×18 mm的顆粒工廠被設(shè)置在二次投種口正上方，并按固定的時(shí)間間隔產(chǎn)生棉種顆粒，投種時(shí)間間隔與分種盤轉(zhuǎn)動(dòng)間隔一致，以保證相鄰種子都能進(jìn)入相鄰分種格，投種初速度設(shè)置為3 m/s。EDEM中穴播器下方接種箱用來統(tǒng)計(jì)累加的棉種數(shù)量，以替代鴨嘴播種時(shí)每穴排出的棉種數(shù)量。當(dāng)每個(gè)分種格轉(zhuǎn)動(dòng)至該區(qū)域時(shí)，一粒棉種經(jīng)過接種箱數(shù)值會增加1，代表單粒精播，即合格；兩粒棉種經(jīng)過時(shí)會增加2，代表重播；當(dāng)分種格內(nèi)無棉種且經(jīng)過該區(qū)域時(shí)數(shù)值不變，代表漏播；依據(jù)此現(xiàn)象對作業(yè)性能進(jìn)行評價(jià)。

1.顆粒工廠 2.棉花種子 3.接種箱

仿真模型為15穴的穴播器，株距10.5 cm。設(shè)置穴播器轉(zhuǎn)速40 r/min，即前進(jìn)速度為3.96 km/h，種子初速度3 m/s?？偡抡鏁r(shí)長15 s，固定時(shí)間步長設(shè)為Rayleigh時(shí)間步長的10.007 8%，即步長為7.51×10-6 s，目標(biāo)保存時(shí)間間隔為0.01 s，網(wǎng)格尺寸為2Rmin（一般設(shè)置為小顆粒半徑的2倍及以上，網(wǎng)格的大小與求解精度無關(guān)），即1.7 mm。

2.4 仿真結(jié)果分析

2.4.1 種子運(yùn)移軌跡分析

為了掌握種子如何在穴播器內(nèi)部運(yùn)動(dòng)，在EDEM中選擇Analyst模塊，在Set up中添加Manual Selection，使用十字光標(biāo)在模型中選取10號種子作為研究對象，并勾選Stream All Steps顯示全部軌跡曲線，如圖5所示。

種子若從導(dǎo)種口順利進(jìn)入分種格后，攜帶種子的該分種格由上方轉(zhuǎn)動(dòng)至水平時(shí)，種子所處的位置首先會靠近分種格內(nèi)圈；攜帶種子的該分種格由水平轉(zhuǎn)動(dòng)至下方時(shí)，種子會沿著分種格側(cè)板由內(nèi)圈運(yùn)動(dòng)至外圈；運(yùn)動(dòng)至外圈的種子會與擋圈發(fā)生碰撞，緊接著會被分種格另一側(cè)的側(cè)板攜帶至擋圈缺口處進(jìn)行投種。

2.4.2 種子合力與速度變化分析

該粒種子從生成到排出全過程如圖6所示，共分為3階段進(jìn)行：投種區(qū)Ⅰ、種子跟隨區(qū)Ⅱ、排種區(qū)Ⅲ。1～1.04 s為第一階段，由于設(shè)定生成的種子初速度較快，種子僅在重力作用下（0.001 6 N），由導(dǎo)種口快速進(jìn)入穴播器內(nèi)部，種子與分種格底板發(fā)生劇烈碰撞后速度急劇降低，由3.1 m/s先降至1.7 m/s再降至0.6 m/s，所受合力為0.11 N，圖中表現(xiàn)為突躍狀態(tài)。1.05～1.61 s為第二階段，種子速度處于較低水平，分種盤由上方轉(zhuǎn)動(dòng)至水平時(shí)，種子與分種格側(cè)板發(fā)生微小碰撞和摩擦，速度略有增大后再降低，所受合力在這一階段小幅度波動(dòng)，分種盤由水平轉(zhuǎn)動(dòng)至下方時(shí)分種格內(nèi)的種子速度逐漸增大至1.1 m/s，當(dāng)?shù)竭_(dá)底部時(shí)速度減小至0.3 m/s。1.61～1.7 s為第三階段，此時(shí)速度處于較低水平，種子受到分種格側(cè)板的推動(dòng)加速至0.9 m/s，所受合力為0.18 N，從擋圈缺口處排出。種子脫離穴播器后，在重力的作用下加速至1.11 m/s，投種軌跡類似于平拋運(yùn)動(dòng)。

2.4.3 排種性能分析

每穴一粒是精量播種的要求，漏播與重播現(xiàn)象的發(fā)生都會使合格率降低。如圖7所示，觀察穴播器各分種格中種子分布，可清晰掌握排種結(jié)果。此時(shí)刻t=6 s，存在漏播與重播現(xiàn)象，重播出現(xiàn)時(shí)漏播一般也會發(fā)生，原因是上一個(gè)種子若與分種格底板碰撞后反彈回入種口，會與下一粒種子同時(shí)進(jìn)入同一個(gè)分種格內(nèi)，此時(shí)前一個(gè)分種格就會沒有種子，而后一個(gè)分種格會有兩粒種子。

此時(shí)刻t=2.78 s，只有漏播現(xiàn)象，原因在于若一粒種子隨分種盤轉(zhuǎn)動(dòng)至擋圈缺口前與擋圈發(fā)生碰撞，反彈較大且跳過缺口，會在當(dāng)前時(shí)刻無種子排出。該粒種子隨著分種格進(jìn)入下一周循環(huán)，新產(chǎn)生的種子進(jìn)入這個(gè)分種格內(nèi)，在轉(zhuǎn)動(dòng)至擋圈缺口處僅會產(chǎn)生重播現(xiàn)象。另外，在仿真的過程中未出現(xiàn)連續(xù)漏播及重播的現(xiàn)象，表明該仿真參數(shù)設(shè)置較為可靠。

為便于分析仿真結(jié)果，在穴播器下方擋圈缺口處設(shè)置合適大小的Grid Bin Group，記錄仿真全過程從該處排出的種子數(shù)量，將Result Data導(dǎo)出并在origin中繪制點(diǎn)線圖，進(jìn)一步分析漏播及重播現(xiàn)象。

如圖8所示，在0～0.76 s時(shí)為水平線，此時(shí)還未有種子進(jìn)入擋圈缺口，之后排出的種子數(shù)量沿著線性階梯狀上升。

仿真過程中穴播器轉(zhuǎn)速恒定，意味著每個(gè)分種格經(jīng)過缺口區(qū)域的時(shí)長一致。進(jìn)一步分析局部放大圖可知，短水平線之后上升，表明在該時(shí)刻范圍內(nèi)分種格內(nèi)單粒棉種排出；長水平線之后上升，表明在該時(shí)刻范圍內(nèi)分種格內(nèi)無種子從缺口處排出，此時(shí)產(chǎn)生漏播現(xiàn)象；長水平線之后短時(shí)間內(nèi)躍升，表明在該時(shí)刻范圍內(nèi)前一個(gè)分種格內(nèi)未有種子排出，后一個(gè)分種格超過一粒種子從缺口處排出，此時(shí)產(chǎn)生重播現(xiàn)象。圖8中2.78 s僅出現(xiàn)漏播現(xiàn)象，6 s和7.9 s同時(shí)產(chǎn)生漏播與重播現(xiàn)象，其余時(shí)刻為合格?；诖丝蓪ε欧N性能進(jìn)行精確描述，得到各仿真條件下的漏播指數(shù)、合格指數(shù)以及重播指數(shù)。

3 仿真試驗(yàn)

3.1 試驗(yàn)方案

試驗(yàn)依據(jù)GB/T 6973—2005《單粒（精密）播種機(jī)試驗(yàn)方法》［12］，以穴播器轉(zhuǎn)速、種子初速度作為試驗(yàn)因素，將漏播率Y0、合格率Y1與重播率Y2作為作業(yè)性能評價(jià)指標(biāo)。根據(jù)單因素試驗(yàn)得到的結(jié)果，設(shè)置各因素水平及編碼值如表4所示。各指標(biāo)的計(jì)算公式如式（1）～式（3）所示。

Y0=n0250×100%

（1）

Y1=n1250×100%

（2）

Y2=n2250×100%

（3）

式中：

n0——1穴0粒種子的穴數(shù)；

n1——1穴1粒種子的穴數(shù)；

n2——1穴2粒及以上種子的穴數(shù)。

使用DesignExpert軟件設(shè)計(jì)兩因素五水平二次旋轉(zhuǎn)正交組合試驗(yàn)方案，穴中無種子記作漏播，穴中有一粒種子記作合格，穴中有兩粒及以上記作重播。各參數(shù)組合下的仿真試驗(yàn)結(jié)果如表5所示，其中X1、X2為各因素編碼值。

3.2 試驗(yàn)結(jié)果分析

決定系數(shù)R2是判定回歸方程直線擬合度的重要指標(biāo)，通過試驗(yàn)設(shè)計(jì)軟件及表6可知，漏播率方程的決定系數(shù)為0.955 5，合格率方程的決定系數(shù)為0.964 9，重播率方程的決定系數(shù)為0.951 3。由此可判斷，Y0的變異95.55%是由X1、X2造成的，Y1的變異96.49%是由X1、X2造成的，Y2的變異95.13%是由X1、X2造成的，回歸方程的預(yù)測值與實(shí)測值具有極高的相關(guān)性。

F值可以判別影響評價(jià)指標(biāo)的主次因素，由表6可知，種子初速度比穴播器轉(zhuǎn)速對各評價(jià)指標(biāo)的影響更大。漏播率、合格率、重播率模型均達(dá)到極顯著水平，失擬項(xiàng)不顯著。

P值可以判定回歸項(xiàng)參數(shù)的影響是否顯著，由表6可知，X1X2對漏播率影響不顯著（P>0.05），X1對漏播率影響顯著（0.05≥P≥0.01），其余回歸項(xiàng)系數(shù)對漏播率影響都極其顯著（P<0.01）；X1對合格率影響顯著（0.05≥P≥0.01），X1X2對合格率影響不顯著（P>0.05），其余各項(xiàng)對合格率影響極其顯著（P<0.01）；X1X2對重播率影響不顯著（P>0.05），X1對重播率影響顯著（0.05≥P≥0.01），其余回歸項(xiàng)系數(shù)對重播率影響都極其顯著（P<0.01）。剔除不顯著相分別建立漏播率、合格率、重播率與試驗(yàn)因素編碼之間的二次多項(xiàng)式回歸方程如式（4）～式（6）所示。

Y0=

3.76+0.683 7X1+1.78X2+2.04X12+

1.57X22

（4）

Y1=

94.16-1.21X1-2.91X2-3.66X12-

2.54X22

（5）

Y2=

2.08+0.526 4X1+1.13X2+1.62X12+

0.966 3X22

（6）

響應(yīng)面可清晰反應(yīng)穴播器的作業(yè)性能與各試驗(yàn)因素之間的關(guān)系，利用DesignExpert13.0可得到穴播器轉(zhuǎn)速、種子初速度對漏播率、合格率、重播率的響應(yīng)曲面，如圖9所示。

由圖9（a）可知，當(dāng)穴播器轉(zhuǎn)速一定時(shí)，隨著種子初速度的增加，漏播率逐漸增大，是因?yàn)榉N子速度越大，進(jìn)入穴播器內(nèi)腔后與分種格底板碰撞越劇烈，有可能導(dǎo)致種子反彈回入種口或彈出分種格。當(dāng)種子初速度一定時(shí)，漏播率隨著穴播器轉(zhuǎn)速的增加而先減小后增大。由圖9（b）可知，當(dāng)穴播器轉(zhuǎn)速一定時(shí)，隨著種子初速度的增加，合格率逐漸減小。當(dāng)種子初速度一定時(shí)，隨著穴播器轉(zhuǎn)速的增加，合格率先增大后減小，是因?yàn)榉N子初速度與穴播器轉(zhuǎn)速要相匹配，當(dāng)穴播器轉(zhuǎn)速在一定小范圍內(nèi)變化時(shí)，種子能更好地進(jìn)入分種格。由圖9（c）可知，當(dāng)穴播器轉(zhuǎn)速一定時(shí)，隨著種子初速度的增加，重播率逐漸增大，是因?yàn)榉N子速度過大，進(jìn)入穴播器內(nèi)腔后與分種格底板碰撞后導(dǎo)致種子反彈回入種口，進(jìn)而錯(cuò)過當(dāng)前分種格，下一粒種子會與之前滯留在入種口處的種子共同進(jìn)入同一個(gè)分種格。當(dāng)種子初速度一定時(shí)，隨著穴播器轉(zhuǎn)速的增加，重播率先減小后增大。

3.3 參數(shù)優(yōu)化

為了使穴播器達(dá)到最佳的作業(yè)性能，以漏播率、重播率最小，合格率最大作為目標(biāo)，用多目標(biāo)優(yōu)化的方法對排種性能各回歸模型進(jìn)行求解［13］。使用的約束條件及所求的目標(biāo)函數(shù)可用式（7）表示。

minY0

maxY1

minY2

s.t.

48 r/min≥X1≥32 r/min

4 m/s≥X2≥2 m/s

（7）

求解得到最佳參數(shù)組合為：穴播器轉(zhuǎn)速39 r/min，種子初速度2.4 m/s。最佳作業(yè)性能為：漏播率3.2%，合格率95.1%，重播率1.7%。

3.4 臺架試驗(yàn)驗(yàn)證

為驗(yàn)證仿真結(jié)果是否準(zhǔn)確，同時(shí)測試穴播器的作業(yè)性能，在排種器性能檢測試驗(yàn)室進(jìn)行臺架試驗(yàn)［1415］。將氣吸滾筒式排種器轉(zhuǎn)速與穴播器轉(zhuǎn)速相匹配，在輸種管上方加載正壓使種子在出口的速度達(dá)到要求，穩(wěn)定運(yùn)行后，進(jìn)行3次重復(fù)性試驗(yàn)并取平均值，臺架試驗(yàn)結(jié)果為漏播率3.4%，合格率94.8%，重播率為1.8%。

4 結(jié)論

1） ?通過使用EDEM分析了穴播器的排種過程，得到種子在穴播器內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)軌跡，種子所受合力與運(yùn)動(dòng)速度變化曲線。分析了造成漏播與重播現(xiàn)象的原因，種子的初速度及穴播器轉(zhuǎn)速對種子進(jìn)入分種格后的運(yùn)動(dòng)起重要作用，進(jìn)而影響排種性能。

2） ?通過使用DesignExpert進(jìn)行試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，以穴播器轉(zhuǎn)速、種子初速度作為試驗(yàn)因素，以漏播率、合格率、重播率作為排種性能的評價(jià)指標(biāo)，進(jìn)行兩因素五水平二次旋轉(zhuǎn)正交組合仿真試驗(yàn)。對仿真結(jié)果分析，并進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化得到最佳工作參數(shù)組合及優(yōu)化結(jié)果。臺架驗(yàn)證性試驗(yàn)表明，在穴播器轉(zhuǎn)速39 r/min和種子初速度2.4 m/s的最佳參數(shù)組合下，得到的試驗(yàn)結(jié)果：漏播率為3.4%，合格率為94.8%，重播率為1.8%，滿足精量播種作業(yè)要求。

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