新疆是国内棉花的主产区,精量播种是提高棉花产量的主要途径之一,而当前棉花种植机械存在效率低,不够精准等问题,本文针对棉花播种过程中存在的问题,设计研究了一种24穴棉花精量穴播器,主要从以下几个方面进行了研究:(1)结构设计:新疆棉花单行高密度种植的农艺要求,以现有的机械式穴播器和播种机为研究对象,通过分析国内外机械式穴播器播种过程存在问题的基础上,研发出一种适合新疆棉花种植农艺要求的24穴精量穴播器,主要有鸭嘴、主轴、充种器、穴拐臂、取种器、腰带部件等组成。穴播器关键部件的理论参数:穴播器半径为223.5 mm,成穴器个数为24,窝眼取种器窝眼直径为7.5 mm,窝眼深度8 mm,窝眼取种孔为2,投种角范围为55°~70°。(2)建模仿真分析:通过对窝眼式精量穴播器的理论分析,通过SolidWorks2014建立虚拟模型,导入ADAMS软件进行仿真分析,建立种子模型,假定穴播器转速为40 r/min,取种过程需要0.5~3.3 s,种子下落需要3.3~3.6 s,整个过程满足种子的播种要求,其结果与设计理论参数相吻合。(3)试验研究:从台架试验结果可以可知:试验台车在2.5~4.5 km/h的速度范围内,穴播器平均穴播合格率为94.49%,平均重播率为3.47%,平均空穴率为2.04%,棉种破损率为0,平均粒距变异系数为15.92%,穴播合格率随着台车的速度增加而逐渐低幅减小,重播率随速度值的增大而增大,且趋势明显,空穴率随工作速度的增加而变化趋势不明显。穴播合格范围内粒距的变异系数随速度的增加而先减小后增大,在工作速度为3.5 km/h时,穴播器效果最好。通过理论分析,对穴播器进行虚拟建模、仿真分析各项参数均满足播种要求,最后田间试验分析,穴播器的播种合格率、重播率、漏播率表明,该穴播器各项工作指标均达到工作要求;该棉花精量穴播器工作性能稳定,满足棉种的播种农艺要求。