花生粒大、皮薄且形状不规则,在花生种植过程中,单纯使用机械式排种器易出现花生种子破损率高的问题;而单纯使用气力式排种器对负压稳定性及装置密封性有较高要求,气压不稳定时易出现漏播的情况。本文提出一种具有辅助充种作用的气力种勺式花生精量排种器,以种勺辅助充种的作用提高排种器单粒充种指数,实现单粒精播的目的。(1)以新疆地区较为常见的花生种子“四粒红”为研究对象,通过对种子的物料特性进行测试,得出花生种子的三轴尺寸、含水率、百粒重、自然休止角、滑动摩擦角等参数,为排种器的设计提供理论基础。(2)阐述了排种器的结构组成与工作原理,对排种器关键部件进行了设计。利用FLUENT软件对不同种勺形状、型孔直径、型孔数量的排种盘负压区域分别进行流场分析,仿真结果表明种勺形状为梯型、型孔直径为5.1 mm、型孔数量为10的排种器负压区域流场分布最为均匀。(3)依据二次正交旋转组合试验设计方法,以种勺开角、种勺深度、排种盘转速为试验因素,利用EDEM软件对种勺充种性能进行仿真试验,得到影响种勺单粒充种指数、重复充种指数、缺漏充种指数的主次因素为:种勺深度、排种盘转速、种勺开角;对仿真试验结果进行优化并验证,结果表明种勺开角为50°,种勺深度为6.7 mm,排种盘转速为28 r/min时,排种器充种效果最好,单粒充种指数达94.34%。(4)选取排种盘转速(18~43.2 r/min)和负压(4~8 kPa)为试验因素,排种器合格指数、重播指数、漏播指数为性能指标,采用二次正交旋转中心组合试验设计方法,进行排种器台架试验。试验结果表明:排种盘转速为28 r/min,负压为7 kPa时,排种器排种性能最好,其中合格指数为96.75%,重播指数为2.22%,漏播指数为1.03%。排种器试验指标优于国标精量播种要求,可实现有效排种。