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滚筒播种技术已经在国内外广泛应用,特别是在大豆、玉米、花生等大粒径的种子排种器中。在大粒径种子播种作业中这项技术已经较为成熟,但是滚筒播种技术在小粒径的油菜种子播种中的应用还有待研究。 排种滚筒是排种器关键部件。其工作过程分为四个阶段:充种过程、清种过程、携种过程和投种过程。本文的研究对象是对油菜的滚筒式排种器,研究目标为良好的播种均匀性能,较低的种子损伤率,更强的适应性,克服伤种和漏种等问题。设计了一种适用于油菜播种的滚筒式排种器,并进行台架和田间试验。实验结果表明,该排种器能够有效的解决传统排种滚筒存在的种子损伤和型孔堵塞问题。使用三维设计软件设计6行滚筒排种器,同时使用仿真软件对所设计的6行滚筒排种器进行仿真分析。可以根据实际需要对6行进行扩展。通过台架试验验证该6行滚筒排种器的速度适应性。该研究提供了一种新的高效的油菜排种器,研究内容如下: (1)系统的分析了不同国家的油菜排种器现状和发展情况。在此基础上确定了滚筒排种器的形式。依据工作环境、农艺要求和仿真分析的结果设计了滚筒排种器关键部件和基本参数:滚筒直径、清种材料、支架和总体方案等。 (2)对油菜进行物理和力学特性分析。研究了油菜的三轴尺寸、球形度、含水率、粒重和滑动摩擦特性,同时研究了滚筒转速对排种的影响。为排种器参数设计提供了依据。 (3)设计了滚筒排种器的主要结构,同时阐述了该装置的工作原理和排种过程。完成了对排种滚筒排种过程的分析。并分析了所设计关键部件的参数对排种性能的影响。对油菜排种器的工作过程进行了研究,并对影响种子破损和投种过程的一些相关因素进行了分析。建立排种器数学模型,使用ANSYS-CFX软件进行进一步的分析。根据试验可知,当转速为14.5(r/min),型孔直径为4.5mm,孔壁倾角为18°时,总排量稳定性变异系数为2.4%,排种均匀性变异系数为19.2%,损失率为0.36%。 (4)设计了一组排种器田间试验,使用所制造的滚筒式油菜排种,播种试验于华中农业大学试验田进行。实验结果表明:植株平均高度为169mm,平均直径为19mm,平均第一次分支数为8,平均第一次分支角果数为302,平均主花絮角果数为21。