彈性吸種墊式滾輪排種器試驗與參數(shù)優(yōu)化

郭軍海，石林榕，趙武云，柏永祥，饒 罡，曲 浩

（甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，蘭州 730070）

玉米在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位。隨著種植面積增加，農(nóng)村勞動力缺失，機(jī)械化精密播種技術(shù)成為滿足玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要途徑之一[1-2]。精密排種器作為播種機(jī)核心部件，排種性能為玉米播種技術(shù)關(guān)鍵[3]。精密排種器按其工作原理分為機(jī)械式和氣力式[4]。常用機(jī)械式排種器有水平圓盤式、勺輪式和指夾式，但存在對種子形狀和尺寸要求嚴(yán)格、播種單粒率低、易損傷籽粒等問題；氣力式排種器主要分為氣吸式、氣吹式、氣壓式和中央集排式等，氣吸式排種器因其具有對種子形狀和大小適應(yīng)性較強(qiáng)、籽粒損傷少、可適應(yīng)較高速播種作業(yè)等優(yōu)點(diǎn)而應(yīng)用廣泛[5-6]。國內(nèi)學(xué)者對氣吸式排種器開展大量研究。楊麗等設(shè)計一種采用機(jī)械托種盤輔助附種的氣吸式精量排種器，利用托種盤擾動種群并托持種子，起到輔助充種的作用[7]。陳進(jìn)等基于電磁振動方式設(shè)計一種氣吸振動式精量排種器，將種子振動至沸騰狀態(tài)，降低種子瞬態(tài)法向應(yīng)力提高充種性能[8]。顏丙新等設(shè)計一種氣吸式精密排種器，排種盤與負(fù)壓腔室同步旋轉(zhuǎn)，避免排種盤和密封墊磨損，減少氣壓損失[9]。針對西北旱區(qū)先鋪膜保墑、后膜上播種的種植方式，排種器需在地膜上滾動破膜播種，以上排種器均無法滿足實(shí)際需求。

近年來，隨著計算流體力學(xué)（CFD）和離散單元法（DEM）快速發(fā)展，數(shù)值模擬方法成為結(jié)構(gòu)優(yōu)化重要工具[10-14]。……