播种是农业生产过程的基本组成部分,播种质量是增加农业生产的先决条件。随着农业生产技术的开展和播种模式的改进,近年来中国的播种技术和播种机械有了良好的发展。排种器是播种机的核心工作部件,其特性和工作性能对播种品质有着直接的影响。排种器在播种单体上的安装位置及质量、体积受到了严格限制。气力式排种器具有不伤种、通用性好,能够满足播种机高速作业等优点。该文结合简化播种单体,提高播种质量,适应大豆宽幅高速、窄行密植农艺对播种机的要求,采用滑落吸种、碰撞清种的方式设计了一种集排式大豆精量排种器。主要研究内容如下:(1)采用滑落吸种、碰撞清种的方式,设计集排式大豆精量排种器。对集排式大豆精量排种器总体结构和关键部件进行设计,对工作原理和排种器其他结构进行了分析介绍,并通过理论计算得到了滚筒直径、吸孔直径、轴向吸孔数和径向吸孔排数等结构参数,以及密封装置气室安装铰接点的位置。(2)对集排式大豆精量排种器排种过程进行理论分析。通过对充种过程中种子未被吸附状态和已吸附状态进行受力分析,探究影响种子吸附的相关因素;利用点的速度合成定理,对下落种子与已吸附的种子之间的相对速度进行分析,获得下落种子相对滚筒速度以其通过吸孔的次数变化规律。(3)运用EDEM仿真软件对集排式大豆精量排种器种子下落碰撞过程开展仿真分析。明确了排种器内大豆种群运动规律,分析了排种器碰撞清种过程的下落种子流的轨迹、速度对已吸附种子的影响。(4)利用JPS-12型排种器性能检测试验台对集排式大豆精量排种器进行了排种器单因素试验和多因素试验研究,利用高速影像系统为排种器排种过程进行动态影像分析。通过对单因素试验,得到了导种板间隔宽、导流板夹角等结构参数,气压值、作业速度等工作参数对排种器排种性能的影响规律;选择合格指数A、重播指数D、漏播指数M作为评价指标,气压值、作业速度作为试验因素,进行二次旋转正交组合试验。参数优化得出,当气压值5.2kPa、作业速度8 km/h时,合格指数A为98.4%,重播指数D为1.2%,漏播指数M为0.45%。并通过验证试验对优化结果进行验证;通过对高速影像分析,获得排种器排种过程种子的运动规律。