滑片型孔轮式水稻精量穴播排种器设计与试验

【摘要】：水稻是我国主要粮食作物,在我国粮食生产安全中起着至关重要的作用。杂交稻因产量及经济效益比常规稻高,其种植面积较大。水稻旱直播以节本增效、省工省力、省水等优点颇受欢迎,随着适宜直播种植水稻品种的选育和推广,我国亟需播种稳定、排种精度高、性价比高且符合我国种植模式的水稻精量播种机械。针对杂交稻每穴2-4粒的大田精量穴直播的农艺要求,以长江中下游地区广泛种植的中农2008、国丰一号和冈优898等3种水稻直播品种种子物料特性为依据,研制了一种滑片型孔轮式排种器。根据杂交稻穴直播的农艺要求,采用理论分析-离散元仿真-台架验证-田间试验相结合的方法,对滑片型孔轮式水稻排种器进行了排种性能研究。研究主要内容如下:1)水稻种子物理机械特性参数测定选取长江中下游地区广泛种植的中农2008、国丰一号和冈优898等3种杂交稻旱直播品种种子为研究对象,测量其三轴尺寸、千粒重、休止角及滑动摩擦角等物理机械特性参数。2)滑片型孔轮式精量排种器结构设计根据杂交稻精量穴直播排种性能要求,对排种器排种轮、型孔形状、滑片和凸块等关键零部件以及清种轮、限种板和种箱等辅助部件的结构进行设计。3)排种器排种性能离散元仿真分析通过SolidWorks和EDEM软件分别建立排种器和水稻种子模型,模拟分析排种器的运动过程,以排种合格率、漏播率和重播率为试验指标,采用单因素试验与三因素三水平正交组合试验设计方法,分析结构参数和工作参数对排种器性能的影响,并通过极差分析确定排种器结构参数和工作参数对排种性能的影响次序和最优组合。4)排种器台架试验和田间试验根据仿真得到的最优组合参数进行排种器台架试验,验证仿真的可靠性;以中农2008、国丰一号和冈优898为试验对象,开展排种器田间试验。结果表明,滑片型孔轮式排种器对三种外形尺寸差异较大的杂交稻种子具有良好的适应性,播种的合格率、漏播率和重播率均符合水稻的种植农艺要求。