基于离散元的插装式大豆排种器改进设计及试验

作     者：顿国强 范芯蕊 杨永振 李海山 王晨帆 陈海涛 杜佳兴 DUN Guoqiang;FAN Xinrui;YANG Yongzhen;LI Haishan;WANG Chenfan;CHEN Haitao;DU Jiaxing

作者机构：东北林业大学机电工程学院哈尔滨150040 哈尔滨工业大学超精密光电仪器工程研究所哈尔滨150001 东北农业大学工程学院哈尔滨150030 黑龙江省农业科学院佳木斯分院佳木斯154007 

出 版 物：《华中农业大学学报》 (Journal of Huazhong Agricultural University)

年 卷 期：2020年第39卷第3期

页      面：135-144页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0828[工学-农业工程] 

基　　金：国家科技支撑计划项目(2014BAD11B01-A02) 现代农业产业技术体系建设专项(GARS04) 中央高校建设世界一流大学(学科)和特色发展引导专项资金暨双一流经费(41113278)。 

主　　题：精量播种机 大豆育种 大豆排种器 改进型育种排种器 小区育种 离散元 运动规律 

摘      要：2BZXJ系列插装式精量播种机配备的排种器在大豆的小区育种过程中,由于护种板结构较长导致出现严重的存种、混种现象,且排种初期存在一定的机具空行程;同时由于排种方向与播种机前进方向一致,导致种粒落地滚动弹跳落点位移较大,株距合格率低。针对上述问题,本研究设计一种改进型育种专用排种器,去掉护种板,增设清种刀以及导种凹槽用以解决存种、混种以及机具空行程的问题。通过建立投种位置的理想数学模型,同时结合排种盘实际结构,确定最佳排种位置以解决种粒落地滚动弹跳位移过大、株距合格率低的问题。利用离散元仿真软件EDEM进行仿真对比试验,模拟排种过程得出种子各阶段运动规律。仿真结果表明:改进型育种排种器投种更早、种粒落地平均位移减小至原平均位移的46%,位移均方差减小至1.95 mm,平均位移波动更小,株距更稳定。田间试验结果显示,改进型育种排种盘内无残留种子,播种带提前;当播种机具作业速度为0.7 m/s、排种器转速24 r/min、株距为7 cm时,粒距合格指数整体提高6.80%、重播指数减少3.40%、漏播指数减少3.41%,试验结果验证仿真结果的正确性。