我国大蒜种植面积约占全球75%,目前仍以人工种植为主,具有“芽尖向上、立直种植”的农艺要求,由于蒜种外形不规则,尺寸差异大,蒜种的定向问题是大蒜种植机械化的难题。目前机械式定向只对具有芽尖较长、重心靠下特征的大蒜品种起作用,对于金乡蒜等种植量较大的一般品种蒜种定向效果不佳,直接影响后续立直下栽种植。图像识别技术可有效解决一般蒜种定向问题,但识别环境要求高,难以与大蒜种植机结合,目前在图像识别蒜种芽尖算法研究或台架试验阶段。气吸式排种器对种子损伤小、适应性强,工作连续稳定,可与图像识别定向技术结合实现连续单粒定向排种,但需要进一步进行试验研究,才能使其得以实际应用。本文对便于图像识别定向技术应用的大蒜气吸式排种器展开试验研究,优化结构和工作参数,提高性能,以使图像识别定向技术在大蒜种植机上应用,解决一般大蒜品种机械化立直种植率不高的问题。为了便于图像识别定向技术的应用,给快速图像识别蒜种芽尖并控制调向技术提供应用条件,与图像识别控制技术结合实现单粒定向排种,本文研究的大蒜气吸式排种器应具有单粒排种和初步定向两个功能,本文选择种植量较大的金乡蒜为试验研究对象,依据厚度尺寸将蒜种由小到大分为A、B、C三个等级,分别以单粒率、双粒率、空穴率为单粒排种性能指标,以定向率为初步定向性能指标,对两种性能进行试验研究。针对蒜种堆积不利吸取问题,在不影响初步定向和图像识别的前提下设计了一种将蒜种推向吸孔方向的搅种器。根据蒜种的悬浮特性设计了满足试验需求的风力系统。单粒排种性能试验以单粒率、空穴率、双粒率等为指标,蒜种尺寸、吸孔直径、气室负压、排种盘转速、种室内种子量、搅种距离、搅种齿叶片数为试验因素,进行了单因素试验研究,确定了各因素的最佳取值或范围。以排种盘转速、气室负压、种室内种子量为试验因素,进行了三因素五水平的二次旋转正交组合试验,结果表明影响该排种器单粒率主要因素主次顺序为气室负压、气室负压与排种盘转速的交互作用、排种盘转速、种室内种子量、排种盘转速与种室内种子量的交互作用,最佳结构和工作参数为种室内种子量143.2mm、转速为7.2r/min,气室负压为12.3kpa,搅种距离为22mm,搅种齿叶片为8个,吸孔直径为11mm,此时单粒率为97.53%。在上述参数下对初步定向性能进行了试验研究,首先以定向后角度范围为试验因素,以落到下级接料斗中的立直率为指标,进行了试验研究,确定了衡量初步定向合格的指标为蒜种定向后的蒜种长度方向与运动轨迹的切向方向的夹角范围为-50～50°。针对不同尺寸的蒜种,以内外定向针位置为试验因素进行单因素试验研究,得出A、B、C蒜种尺寸分别为12～15mm、15～18m、18～21mm内外定向针位置距离排种盘圆心分别为133mm、162mm,132mm、167mm,130mm、170m m时,初步定向率分别为91.45%、92.58%、92.62%。利用Solidworks对该排种器气室建模,导入ANSYS CFX对模型进行处理。以排种盘厚度、吸孔形状、吸气管位置为因素进行了仿真模拟试验,通过对气室、吸孔云图分析可得排种盘厚度为8mm,吸孔沉孔角度为70°,吸气管位置α为80°时,气室内流场分布均匀,负压效果最佳。本研究对该排种器排种、初步定向性能进行了分析和试验研究以及气室流场的模拟,确定了最佳结构和工作参数,满足了图像识别定向技术在大蒜种植机上的应用要求,实现了一般大蒜品种机械化立直种植。