基于EDEM的滚筒式穴播器排种性能仿真与试验*

张宁宁，康建明，王小瑜，彭强吉，张春艳，王永烁

(山东省农业机械科学研究院，济南市，250100)

0 引言

滚筒式穴播器属于机械式精密排种器的一种，因其结构简单、粒距一致、能够实现膜上精播等优点广泛应用于棉花、花生等覆膜作物的精量播种[1]。工作时，种子被穴播器滚筒内的带翼取种器带起并进入排种口，完成播种。取种是排种器整个排种过程最关键的环节，取种器取种性能的优劣直接影响机具的播种质量。但在花生的种植中存在着取种勺与种子适配性差的问题，从而导致取种性能差、伤种严重等问题。

离散元法是一种处理非连续介质问题的数值模拟方法。20世纪90年代后，一些学者开始采用该方法研究散粒物料与农业机械部件的相互作用，并取得了良好的效果[2-7]。廖庆喜等[8]采用离散元法建立了离心式排种器的离散元仿真模型，确定了油菜籽的运动规律并研究了内锥筒中种量与临界转速的关系、排种器转速与总排量的关系；史嵩等[9]运用EDEM软件对4种不同型孔结构排种盘的种群运动进行仿真分析，以种子法向应力跳动量和种子平均法向应力综合作为指标，分析了各排种盘在不同转速下的种群内摩擦力的变化，仿真的结果为提高排种器的充种性能提供方法。花生种子的排种过程中，排种器中种子的运动也是散粒物料的运动[10-11]，为了提高花生精密播种质量，因此本研究在国内外研究的基础上，采用离散元分析软件EDEM对滚筒式穴播器进行仿真研究，分析花生种子外形尺寸、排种器工作转速及取种器结构参数对排种性能的影响，为滚筒式穴播器的优化设计提供理论依据。……