马铃薯已成为全球第三重要的粮食作物,仅次于小麦和玉米。与小麦、玉米、稻谷、高粱并称为世界五大粮食作物。马铃薯具有适应性广、生长周期短、营养价值高等优点。马铃薯是最具发展前景的粮食作物之一,种植马铃薯对保障国家粮食安全有着重要的意义。中国是世界上马铃薯生产面积最大的国家,但单产水平与世界平均水平仍有一定差距,主要原因是由于中国马铃薯种植机械化起步较晚,对马铃薯生产机械的研究仍处在增长阶段。其中,影响马铃薯种植机械播种质量的关键部件是排种器,马铃薯排种器工作质量的优劣直接影响马铃薯的产量,本文结合马铃薯种植农艺要求,研究设计了夹持式马铃薯精密排种器,具体研究内容如下:(1)马铃薯物料特性的测定本试验选用品种为东农311的马铃薯种薯进行研究,利用电子天平测定该种薯的质量;利用游标卡尺测得种薯的三轴尺寸,计算了种薯的球形率;利用万能试验台对种薯抗压特性的测定,获得了种薯的最大抗压力和弹性模量;利用自制斜面仪测定了种薯静摩擦系数,获得了种薯与镀锌钢板、橡胶和铝板的静摩擦角;通过注入法测定了种薯的自然休止角。(2)夹持式马铃薯精密排种器主要工作部件的设计与机理分析通过对夹持式马铃薯精密排种器主要工作部件的研究,完成了夹持机构、清种机构、壳体等关键部件的优化设计。通过对极限充种速度的分析,获得了该马铃薯排种器的最大工作速度,通过对马铃薯受力的分析,确定了板簧的主要参数及形状位置,利用滑道与清种滚轮的相互作用,获得了排种器的清种位置。(3)夹持式马铃薯精密排种器性能试验通过在JPS-12型排种器性能试验台上进行试验,测试完成了马铃薯排种器播种的单因素试验和二次正交旋转回归试验,获得了影响该排种器工作效率的主要因素:机器前进速度、清种位移、夹板宽度。为了寻找最佳的排种器工作参数组合,选取清种位移为8mm,机器前进速度为6.2km/h,夹板宽度为40mm,利用台架试验获得清种后的种薯合格指数、重播指数和漏播指数,并对其进行分析,得到了合格指数为90.6%,重播指数为5.6%,漏播指数为3.8%。试验获得了夹持式马铃薯排种器的性能可靠、排种质量高,满足马铃薯精密播种的要求。