农业机械学报

作者：罗海峰，刘光辉，吴明亮，张和，王成伟，蒋啸虎

单位：湖南农业大学;湖南省现代农业装备工程技术研究中心,湖南农业大学,湖南农业大学;湖南省现代农业装备工程技术研究中心,湖南农业大学,湖南农业大学,湖南农业大学;湖南省现代农业装备工程技术研究中心,

关键词：水稻芽种;气吸式排种器;CFD-DEM;外凸扰种仿形型孔

基金：国家重点研发计划项目（2022YFD2300305）、湖南省教育厅科研项目（22B0188）和水稻节水栽培技术与装备研发项目（湘财农指【2024】39号）

针对水稻芽种播种过程中种群堆积、稻种含水率较高不易被吸附等问题，设计了一种外凸扰种仿形型孔气吸式水稻芽种精量排种器。以南方普遍推广的“Y两优1号”型杂交稻为研究对象，根据其机械物理特性，对外凸扰种仿形型孔结构与几何参数进行了设计；对芽种充种和投种过程进行了动力学和运动学分析，得到了工作转速和工作负压范围；基于CFD-DEM流固耦合理论，将吸附力作为试验指标进行了吸附性能仿真试验，确定吸附力最大的吸孔直径为1.4 mm，同时将水稻芽种平均速度作为评价指标进行了扰种性能仿真试验，当工作转速为10~50 r/min、工作负压为1.2 kPa、吸孔直径为1.4 mm时，具有外凸扰种仿形型孔排种盘扰动能力较强，能有效减少种群堆积现象；以该种吸孔为基础，选取工作转速和工作负压为试验因素，以合格指数X1、重播指数X2和漏播指数X3为评价指标，开展了两因素全因子台架试验。试验结果表明：当工作转速为25 r/min、工作负压为1.24 kPa时，排种器合格指数为92.64%，重播指数为2.57%，漏播指数为4.79%；试制气吸式水稻芽种精量直播机并进行田间播种试验，测得各行合格指数平均值为92.86%，重播指数平均值为2.72%，漏播指数平均值为4.42%，穴距合格率平均值为90.57%，各行排量一致性变异系数为3.12%，总排量稳定性变异系数为1.89%，各项评价指标均满足水稻芽种精量直播种植要求，为水稻芽种播种提供了理论基础。

来源：2025年第3期

《农业机械学报》期刊编辑部

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