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摘要
为推进中草药前胡全程机械化生产，解决前胡种植环节无适用播种装置问题，设计一种导种环槽U型孔组合轮式排种器。阐述播种装置及排种器的结构和工作原理，依据前胡种子的外形特征及主要物理力学参数，分析得出排种器关键结构参数及工作参数，构建充种和排种过程中前胡种子颗粒群的力学模型。应用离散元软件EDEM对排种器的排种性能进行仿真优化试验，研究U型孔深度、U型孔宽度和导种环槽倾角对平均播种量和排种均匀性变异系数的影响，采用Box-Behnken响应面优化法进行三因素三水平正交仿真试验，得到U型孔深度为4.65 mm、U型孔宽度为13.63 mm、导种环槽倾角为47.01°时，平均播种量和排种均匀性变异系数分别为0.199 g/s和12.37%。以排种轮转速、种层初始充填高度为试验因素，以行内排种均匀性变异系数、总排量稳定性变异系数、各行排量一致性变异系数为试验指标，进行供种性能两因素五水平二次回归正交旋转组合台架试验。台架优化试验结果表明，排种轮转速为25.69 r/min、种层初始充填高度为46.70 mm时，行内排种均匀性变异系数、总排量稳定性变异系数、各行排量一致性变异系数分别为18.62%、1.60%、2.96%,排种器工作性能最佳。田间试验表明，作业速度为1.2 km/h时，测得行内排种均匀性变异系数、总排量稳定性变异系数、各行排量一致性变异系数分别为22.54%、1.95%、3.66%,排种性能较好。该研究可为扁平不规整外形作物种子排种器设计提供参考。
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