中国是农业大国,而水稻是中国近60%人口的主要粮食作物,是中国最为重要的粮食作物之一,在国内种植面积广泛。随着我国各类型水稻机械的成功研制并投入使用,中国水稻种植机械化水平逐年提高,不仅提高了水稻种植的质量和效率,同时解放了人力,并降低了水稻种植成本。水稻育秧机械化对水稻种植的机械化有着重要影响,是实施机械插秧的前提条件。排种器作为育秧播种机械中的关键部件,其播种性能将会影响育秧质量,并对后续机插秧的效果造成影响。粳稻定向排种装置是为解决超低量播种条件下,播种不均匀问题研制的一种粳稻育秧精播装置。但是,对于催芽种,因其流动性较差,分离难度大,影响粳稻定向排种装置的排种性能。因此,文章在粳稻定向排种装置研发的基础上,为粳稻定向排种装置设计了多排种口供种机构,并通过查阅文献、理论分析、机构设计、EDEM数值模拟、单因素及多因素试验研究等方法,对供种机构进行系统研究。主要的研究内容及取得的成果如下:(1)设计了一种多排种口供种机构。分析了稻种在均流圆盘上的受力情况,并对供种机构的整体结构与关键部件进行了设计;构建了供种机构的三维仿真模型。(2)利用EDEM离散元软件,对供种机构供种性能进行数值模拟。以北方粳稻吉粳88为模拟试验对象,创建了粳稻种子的颗粒模型及供种机构几何模型。模拟结果表明圆盘转速在70-90 r/min区间、种口开度选取9-11 mm区间、圆盘直径选取200-220 mm区间时,均能满足供种总排量要求。(3)对供种机构进行了试验研究。试验采用单因素试验及三因素五水平正交旋转组合试验。试验结果表明,影响供种机构供种总数的主次因素顺序为进种口开度>圆盘转速>圆盘直径;影响供种机构供种变异系数的主次因素顺序为圆盘直径>进种口开度>圆盘转速。经利用Design-Expert8.0.5b对试验数据进行方程拟合并优化后,得到其中一组最优解为圆盘转速为83 r/min、圆盘直径为198 mm、种口开度为9 mm,此时,供种机构的排种总数为240粒/s,变异系数为14.48%。(4)对优化后的粳稻供种机构进行试验验证。在已有的粳稻定向排种装置上,采用新研制的供种机构供种,进行对比试验。对比试验结果表明,采用新研制的供种机构进行供种,粳稻定向排种装置排种合格率与理想排种率均明显得到提高,而漏播率和重播率均相应降低。以东农427为例,增设供种机构后,粳稻定向排种装置的排种合格率与理想排种率分别提高0.78%和5.01%,漏播率和重播率分别降低0.45%和0.33%。文章的相关研究,改善了粳稻定向排种装置的工作性能,并为水稻供种方式提供了新思路和新方法,促进了水稻育秧机械化的进一步发展。