摘要：為提升蠶豆機械化播種率，提出一種結構簡單的勺輪式蠶豆排種器，分析不同排種轉速與種子類型對排種性能的影響。首先，介紹勺輪式排種器結構與工作原理，統(tǒng)計分析蠶豆種子外形尺寸并劃分為三類（小粒、中粒、大粒），設計蠶豆種子排種勺結構，理論分析排種器取種過程、清種過程與傳種過程；然后，利用EDEM軟件仿真排種器工作性能，建立排種器與三類蠶豆種子的仿真模型；最后，以合格指數(shù)、重播指數(shù)、漏播指數(shù)為排種性能評價標準，開展臺架試驗，驗證勺輪式蠶豆排種器的可行性。結果表明：仿真環(huán)境下，排種器內蠶豆種子實際充種線的水平傾角與排種轉速呈正相關。排種器適宜排種轉速為10 r/min，中粒種子排種性能指標最優(yōu)，其播種合格指數(shù)為90.3%，重播指數(shù)為6.9%，漏播指數(shù)為2.8%。當排種轉速為10 r/min時，仿真試驗的綜合排種性能為：合格指數(shù)89.5%，重播指數(shù)6.25%，漏播指數(shù)4.25%；臺架試驗的綜合排種性能為：合格指數(shù)89.2%、重播指數(shù)7.1%、漏播指數(shù)3.7%，與仿真試驗結果基本一致，滿足蠶豆播種要求，驗證勺輪式蠶豆排種器的可行性。

關鍵詞：蠶豆；勺輪式排種器；EDEM仿真；排種性能

中圖分類號：S223.2

文獻標識碼：A

文章編號：20955553 （2024） 070015

07

Research on design and performance of spoon-wheel type broad bean seed metering device

Feng Rui1， 2， Lei Xuemei1， Li Linxin1， Lai Yongjiang1， Su Chao2， Tao Dan3

（1. Sichuan Chemical Vocational and Technical College， Luzhou， 646300， China； 2. Xihua University， Chengdu，

610039， China； 3. East China Jiaotong University， Nanchang， 330013， China）

Abstract：

In order to improve the mechanized seeding rate of broad bean， a scoop-wheel type broad bean seed metering device with a simple structure was proposed， and the effects of different seeding speeds and types of seeds on the seeding performance were analyzed. Firstly， the structure and working principle of the scoop wheel seed metering device were introduced. The outline dimensions of broad bean seeds were statistically analyzed and divided into three types （small， medium and large seeds）. The structure of broad bean seed metering scoop was designed. The seed picking process， seed clearing process and seed propagation process of the seed metering device were theoretically analyzed. Secondly， using EDEM software to simulate the working performance of the seed metering device， the simulation model of the seed metering device and three kinds of broad bean seeds was established. Finally， a bench test was carried out to verify the feasibility of the spoon-wheel type broad bean seed feeder with the qualification index， replay index and missing sowing index as the evaluation criteria. The results showed that the horizontal inclination of the actual filling line of broad bean seed was positively correlated with the rotation speed under the simulation environment. The optimum seeding speed was 10 r/min， and the seeding performance index of medium seed was the best. The seeding qualification index was 90.3%， the replay index was 6.9%， and the missing seeding index was 2.8%. When the seeding speed was 10 r/min， the comprehensive seeding performance of the simulation test" was as follows： qualified index 89.5%， replay index 6.25%， miss seeding index 4.25%， and the comprehensive seeding performance of the bench test" was as follows： The qualified index was 89.2%， the replay index was 7.1%， and the missed sowing index was 3.7%， which were basically consistent with the simulation results， meeting the requirements of broad bean seeding and verifying the feasibility of the spoon wheel type broad bean seeding device.

Keywords：

broad bean; spoon wheel seed metering device; EDEM simulation; seed metering performance

0 引言

我國蠶豆栽培面積與總產量均為世界前列［1］。據(jù)統(tǒng)計，2022年中國蠶豆種植面積約966.8 khm2，產量超2 010 kt［2］。蠶豆播種為關鍵環(huán)節(jié)之一，國內蠶豆播種主要依靠人工點播，種植成本高且人工效率低，機械化播種是發(fā)展的必然方向［3］。

機械化播種的關鍵是設計出適用的排種器，排種效果直接影響播種合格指數(shù)。根據(jù)排種器工作原理，一般分為機械式與氣吸式兩大類［4， 5］。近年來，國內各科研院所已經開展關于蠶豆排種器的研究，高海明［6］提出2BCM-2型蠶豆播種機，其中排種裝置采用外槽輪結構進行取種；荊毅［7］提出2BCL-3型蠶豆播種機，利用穴播排種器實現(xiàn)播種；賴慶輝等［8］提出了一種鏈勺翻轉清種式蠶豆精密排種器，采用二次回歸正交旋轉組合進行臺架試驗并確定了最優(yōu)工作參數(shù)；李玉環(huán)等［9］提出一種勺夾式蠶豆精量排種器，提高了排種器取種效果；劉雄佩［10］提出了一種氣吸式蠶豆排種器，確定影響排種效果的因素并進行EDEM仿真分析與臺架試驗，確定了最優(yōu)的排種器組合?，F(xiàn)有研究從機械式與氣吸式兩種排種技術方案，提高蠶豆種子充種合格率，有利于實現(xiàn)蠶豆的精量播種，但機械結構較為復雜，氣吸式在田間復雜的工作環(huán)境下，穩(wěn)定的工作狀態(tài)難以保證。

為簡化排種器機械結構，保證穩(wěn)定的排種效果，降低蠶豆排種器推廣難度，本文采用機械式排種器方案，提出一種結構簡單的勺輪式蠶豆排種器，測量蠶豆種子形狀參數(shù)并分類，根據(jù)種子外形設計蠶豆種子排種勺與排種器，分析排種器取種過程、清種過程與傳種過程，通過仿真與臺架試驗，獲得排種器在不同排種轉速與不同種子類型情況下的取種情況，從而驗證排種器適宜工作轉速與排種器工作性能。

1 排種器結構與工作原理

1.1 排種器結構

勺輪式蠶豆排種器由變速箱、排種器殼體、排種輪、外殼、轉軸、固定盤、勺盤、排種勺等組成，如圖1所示。固定安裝在排種器殼體上的變速箱帶動轉軸旋轉，改變變速箱齒比可調整轉軸轉速，外殼上端設有蠶豆種子進料口，固定盤上端設有槽型開孔，外殼和固定盤與排種器殼體的邊緣通過螺栓固定連接，外殼下端與固定盤構成蠶豆種子存放區(qū)，排種輪采用槽輪結構且位于固定盤與排種器殼體之間，排種輪每個凹槽與排種器殼體構成導種槽，排種輪與勺盤固定安裝在轉軸上且同步轉動，勺盤圓周方向上均勻布置數(shù)個排種勺，排種勺位置與導種槽位置相對應，且排種勺前端設有半開放式凹槽。

1.2 工作原理

排種器有取種區(qū)、清種區(qū)、傳種區(qū)、導種區(qū)和投種區(qū)5個工作區(qū)，如圖2所示。

在排種器工作前，先在取種區(qū)內存留一定量的蠶豆種子，直至覆蓋住排種勺前端的凹槽；排種勺與排種輪在轉軸的帶動下旋轉，排種勺前端凹槽逐漸切入取種區(qū)的種子群中，種子在相互擠壓作用與排種勺的舀取作用下進入凹槽內，排種勺凹槽攜帶蠶豆種子繼續(xù)旋轉通過取種區(qū)進入清種區(qū)；在清種區(qū)內，處于排種勺凹槽外部的蠶豆種子由于支撐力不足逐漸掉落，完成清種；然后進入傳種區(qū)，傳種區(qū)中固定盤上的槽型開孔連通排種勺與排種輪，排種勺凹槽內部的蠶豆種子由于缺少固定板的支撐作用逐漸從凹槽內滑出，掉到排種輪上；排種輪與排種器殼體構成的導種槽攜帶蠶豆種子進入導種區(qū)，種子在導種區(qū)內繼續(xù)運動；運動至投種區(qū)時，導種槽與投種口相連通，蠶豆種子在重力作用下從投種口掉落至種溝內完成播種；取種區(qū)、清種區(qū)與傳種區(qū)為排種過程中關鍵運動區(qū)，取種區(qū)角度為100°，清種區(qū)角度為65°，傳種區(qū)角度為50°。

2 關鍵部件設計與分析

2.1 排種勺設計

排種勺是勺輪式排種器設計的關鍵，排種勺外形結構、安裝姿態(tài)、排種勺凹槽以及排種勺個數(shù)都會直接影響排種器的排種效果。處于不同工作區(qū)的排種勺的功能也不同，處于取種區(qū)時，排種勺需要盡可能保證不同姿態(tài)的蠶豆種子能順利進入凹槽，同時也要盡可能滿足單粒取種；處于清種區(qū)時，排種勺要使凹槽以外的蠶豆種子便于清種，且凹槽內的種子不易掉出，處于傳種區(qū)時，蠶豆種子要能順利從排種勺凹槽內滑出并掉落至排種輪上；因此，排種器凹槽對排種效果的影響極大。

參照蠶豆種子外形設計排種勺，但不同品種的蠶豆種子的形狀大小并不統(tǒng)一，根據(jù)GB/T 10459—2008《蠶豆》［11］可知，依據(jù)蠶豆千粒重，將其分為大粒、中粒與小粒。從市場上選取三種不同大小蠶豆種子測量其外形尺寸，按千粒重進行分類統(tǒng)計，測量結果如表1所示。

本文根據(jù)蠶豆外形提出一種舀勺式的蠶豆排種勺，如圖3所示。

由圖3（a）、圖3（b）可知，排種勺前端的凹槽內部分為取種弧面與傳種弧面，取種弧面縱向寬度H1小于傳種弧面縱向寬度H2，使得取種弧面相對于傳種弧面更平緩，取種時便于種子進入凹槽中，取種弧面主要對凹槽內的種子起承托作用，取種弧面縱向寬度H1取6 mm；傳種弧面弧度更大以便于存放蠶豆種子，排種勺運動至傳種區(qū)時，種子更容易沿著弧面邊緣滑落，傳種弧面縱向寬度H2取16 mm，凹槽縱向總寬度H為22 mm；圖3中3個標號對應3個虛線框，虛線框表示蠶豆種子3種極限狀態(tài)下的進種姿態(tài)，虛線框①、②長寬分別為蠶豆種子平均長度dL與平均寬度ds，表示蠶豆種子平鋪進入凹槽，虛線框③長寬分別為蠶豆種子平均長度dL與最大厚度dh，表示種子側向進入凹槽；為便于進種，凹槽橫向寬度L大于蠶豆種子平均長度dL，取寬度L為18 mm；凹槽為逐漸收縮的弧面，最終收縮至K點，凹槽深度隨著弧面收縮也逐漸加深，收縮點K至凹槽端面垂直距離M大于蠶豆種子長度dL，取垂直距離M為18 mm。

2.2 取種過程分析

取種效果的好壞直接影響排種器的漏播指數(shù)與重播指數(shù)，多個排種勺等間距固定安裝在轉盤上，轉盤帶動排種勺旋轉通過取種區(qū)，如圖4所示。

以O為回轉中心，q1q2圓弧對應的扇形區(qū)域為取種區(qū)，線段AB為排種勺的端面投影，其中，點A繞O點旋轉形成回轉內圈，回轉半徑為lA，點B繞O點旋轉形成回轉外圈，回轉半徑為lB，殼體內框半徑為lq，OA延長線與回轉外圈相交于B′點；取種前需要對取種區(qū)進行充種，蠶豆種子依靠重力作用進入取種區(qū)，排種勺逆時針旋轉攪動時對部分種子施加一個沿著排種勺運動方向的力，在力的推動作用下，種子沿著力的方向產生一定位移，當排種勺運動至下一位置后，由于缺少力的作用，部分種子開始回落，因此取種區(qū)內種子群呈傾斜狀態(tài)；圖4中理論充種線代表充種位置，即充種量的多少。為更好地取種，理論充種線位置應覆蓋排種勺前端的取種凹槽，且與回轉外圈相交于B″點，此時理論充種線與水平方向夾角為θ，其中角度θ不小于蠶豆種子之間的滑動摩擦角；AB與OA夾角為α，取種過程中AB在回轉內圈與回轉外圈之間繞O點旋轉，有效取種區(qū)域為AB在OB′上的投影，近似的將△ABB′看成直角三角形，即AB在OB′上的投影為AB′，有效取種區(qū)長度大于蠶豆平均長度dL，因此，排種勺安裝的夾角α需滿足式（1），α取40°。

α≤arccosdLH

（1）

2.3 清種過程分析

取種完成的排種勺進入清種區(qū)，如圖5所示。

以O為回轉中心，q2q3圓弧對應的扇形區(qū)域為清種區(qū)，清種區(qū)內排種勺對凹槽內部的種子起承托和運送作用，部分凹槽外部的種子跟隨排種勺進入清種區(qū)，在重力作用下從排種勺內外兩側回落到取種區(qū)，排種勺內側斜面傾斜角度逐漸增大，大于蠶豆種子的滑動摩擦角以后蠶豆種子回落；排種勺外側的種子從回轉外圈與殼體內框之間的間隙掉落，間隙寬度由清種間距l(xiāng)表示，排種勺由q2點運動至q3點過程中，清種間距l(xiāng)由大變小，再逐漸增大，最小與最大清種間距分別為lmin、lmax，lmax與殼體內框的交點到O點構成的連線與水平線的夾角為β，lmax與回轉外圈的交點到O點構成的連線與水平線的夾角為φ。清種間距l(xiāng)對播種效果影響較大，過大的清種間距致使取種區(qū)底部沉積過多無法被取種勺攪動的種子，容易造成取種區(qū)堵塞，清種間距過小致使多取的種子不能通過清種間距，重播指數(shù)升高，因此，清種間距l(xiāng)需滿足式（2），最小清種間距l(xiāng)min與最大清種間距l(xiāng)max滿足式（3）。

lmax＞dL

ds＜lmin＜dL

（2）

lmin=lq－lB

lmax=lqcosβ－lBcosφ

（3）

因lB2=lq2+lmax2－2lBcosβ，代入式（3）可得

lmax=lq2－lB2sin2φ－lBcosφ

（4）

當φ為40°時，回轉外圈半徑lB為88 mm，殼體內框半徑lq為103 mm，由式（4）可得，最小清種間距l(xiāng)min為15 mm，最大清種間距l(xiāng)max為18.6 mm，此時具有足夠的清種空間。

2.4 傳種過程分析

進入傳種區(qū)后，排種勺凹槽內的蠶豆種子由取種弧面掉落傳種弧面上，如圖6所示。

蠶豆種子表面與傳種弧面貼合并不完全，呈多點支撐，為便于分析，將傳種弧面簡化為過傳種弧面端點k1、k2、k3的平面，視蠶豆種子質地均勻且外形規(guī)則置于平面上；排種勺時刻處于運動狀態(tài)，選取某一瞬時狀態(tài)分析，以蠶豆種子質心O′建立笛卡爾坐標系，X軸平行于平面，Z軸垂直于平面，Y軸垂直X軸、Z軸構成的平面，蠶豆種子所受重力G過質心O′點豎直向下。對蠶豆種子建立受力分析，蠶豆所受支持力FN垂直平面沿Z軸正方向，摩擦力f平行于平面，重力G與XO′Y平面夾角為γ，對重力G進行分解得

G1=Gcosγ

G2=Gsinγ

（5）

其中，G1為重力在XO′Y平面上的分量，蠶豆種子在重力作用下，克服摩擦阻力沿O′G1方向滑動，種子在Z軸方向處于平衡狀態(tài)，即FN=G2，f垂直于支持力FN沿O′G1相反方向，因此，蠶豆種子在排種勺凹槽滑動的條件為

Gcosγ－μGsinγ＞0

（6）

式中：

μ——蠶豆種子與排種勺的滑動摩擦系數(shù)。

因此，減小夾角γ有助于增強排種勺的傳種性能，即增大凹槽內部深度，使傳種斜面斜度增大。

3 仿真模型建立

3.1 三維模型建立

勺輪式排種器內蠶豆種子運動是一個復雜的過程，關鍵步驟包括取種、清種與傳種，旋轉運動的排種勺瞬間切入種子群中，對種子群形成沖擊作用，且種子與種子之間、種子與排種器殼體和外殼之間均存在碰撞擠壓。由于EDEM仿真設計軟件優(yōu)秀的離散元仿真性能，在農業(yè)機械設計中廣泛使用［1214］，因此，采用EDEM軟件對排種器工作性能進行離散元仿真。在SolidWorks中建立排種器三維模型，將排種器模型導入EDEM軟件中，添加排種輪與排種勺材料為ABS，設置排種輪與排種勺同步轉動，如圖7所示。

根據(jù)表1分別建立三種蠶豆種子三維模型，將模型導入EDEM軟件，利用多球面組合的方式自動填充，得到蠶豆種子仿真顆粒，如圖8所示。根據(jù)表2設置蠶豆種子的物理參數(shù)，為簡化仿真模型，默認三種蠶豆種子參數(shù)一致。

3.2 仿真參數(shù)設置

由于蠶豆種子表面無黏附作用，選擇Hertz-Mindlin無滑動模型為虛擬試驗的接觸模型［15］；估算取種區(qū)容量大小與取種效率，在外殼的進料口處建立顆粒工廠，仿真顆粒生成時間2 s，仿真顆粒生成總量200粒，仿真固定時間步長設置為20%，總仿真時間20 s。

4 EDEM仿真試驗與分析

4.1 充種線位置仿真

以蠶豆種子、排種器轉速為試驗因素，分析不同轉速下三種蠶豆種子在取種區(qū)中的充種位置。排種器轉速過快會對蠶豆種子群頻繁沖擊，造成蠶豆種子在取種區(qū)內跳動，種子運動不規(guī)律，取種效果不穩(wěn)定，轉速過慢則影響播種效率；因此，根據(jù)蠶豆機械化播種前進速度、株距值，初定排種器工作轉速為4 r/min、7 r/min、10 r/min、13 r/min、16 r/min、19 r/min。

實際充種線表示仿真環(huán)境下取種區(qū)內蠶豆種子的多少，為分析蠶豆種子實際充種線位置與種子類型的關系，以4 r/min的工作轉速為例。在合適充種情況下，取種區(qū)內種子群呈傾斜狀態(tài)，種子實際充種位置沒過排種勺前端凹槽；以排種器取種區(qū)的最低位置為坐標零點建立坐標軸，繪制種子實際充種位置，首先導出取種區(qū)內蠶豆種子群的圖像，因蠶豆種子群之間存在孔洞，所以先對蠶豆種子群的孔洞進行填充，然后利用Matlab對圖像進行灰度處理、二值化處理與邊緣曲線提?。?6］，再將曲線導入Origin軟件進行整合降噪處理，得到三種種子實際充種線位置，如圖9所示。

由圖9可知，由于默認三種蠶豆種子物理參數(shù)一致，且在轉速較低情況下，蠶豆種子有足夠的時間回流，因此三種大小的蠶豆種子實際充種線位置相近，實際充種線位置幾乎不隨種子類型變化而變化。

對不同排種轉速下的實際充種線進行擬合，擬合線與水平線的夾角為實際充種線傾角，為研究實際充種線傾角隨工作轉速的變化，以中粒型種子為例，繪制實際充種線傾角與排種轉速的變化曲線，如圖10所示。擬合決定系數(shù)R2為0.99，實際充種線傾角隨排種轉速增加呈線性增加，說明高排種轉速下，排種勺頻繁沖擊蠶豆種子，且蠶豆種子來不及回流，過多蠶豆種子堆積在取種區(qū)右側，致使實際充種線與水平夾角增大，大量種子侵入清種區(qū)內將造成清種失效。

4.2 排種性能仿真結果分析

分析三種蠶豆種子在不同轉速下的排種效果，一個轉速與一類蠶豆種子構成一個試驗組，共18個試驗組；為排除偶然性，一個試驗組開展三次仿真試驗，統(tǒng)計每個試驗組中排種勺的取種情況。參考GB/T 6973—2005《單粒（精密）播種機試驗方法》［17］，排種器性能評價指標由合格指數(shù)A、重播指數(shù)D與漏播指數(shù)M確定，結合2019年蠶豆生產技術指導意見與本地種植農藝，確定每穴1～2粒為合格，計算如式（7）所示。

A=n1N×100%

D=n2N×100%

M=n3N×100%

（7）

式中：

n1——穴中1～2粒蠶豆的穴數(shù)，個；

n2——穴中3粒以上穴數(shù)，個；

n3——漏播穴數(shù)，個；

N——理論播種總穴數(shù)，個。

為分析排種器轉速與種子類型對排種效果的影響，利用Matlab對統(tǒng)計結果進行數(shù)據(jù)處理，結果如圖11所示。

由圖11（a）所示，三種大小蠶豆種子的合格指數(shù)隨排種轉速的增加均呈先上升后降低的趨勢，相同排種轉速情況下，中粒蠶豆種子合格指數(shù)高于小粒蠶豆種子，大粒蠶豆種子合格指數(shù)最低。由圖11（b）可知，相同排種轉速情況下，因小粒種子尺寸最小，更容易進入排種勺內，容易出現(xiàn)排種勺凹槽取到多粒種子的情況，造成小粒種子重播指數(shù)高于中粒蠶豆種子與大粒蠶豆種子，同理，大粒蠶豆種子因尺寸最大，排種勺取種較為困難，使得重播指數(shù)處于三者最低。由圖11（c）可知，因為排種勺對大粒種子適應性較差，取種困難，造成漏播指數(shù)最高，而排種勺對小粒種子與中粒種子均有較好適應性，取種能力較強，因此，小粒種子與中粒種子的漏播指數(shù)相近。

當排種轉速為10 r/min時，三類種子的排種效果均為最好，中粒種子合格指數(shù)為90.3%，漏播指數(shù)2.8%，小粒種子合格指數(shù)為88.7%，大粒種子合格指數(shù)為86.1%，重播指數(shù)與漏播指數(shù)均處于最低。低轉速情況下，蠶豆種子群所受沖擊較小且回流時間充足，實際充種線與水平線夾角較小，種子群未侵入清種區(qū)，排種勺有較長時間充分取種，造成小粒種子與中粒種子重播指數(shù)、漏播指數(shù)較高；排種轉速逐漸升高到達高轉速時，蠶豆種子群由于排種勺的頻繁沖擊作用，實際充種線與水平線夾角增大，種子群侵入清種區(qū)，清種距離變短，同時，高轉速排種勺致使用于取種與清種的時間縮短，取種與清種過程均不充分，從而導致三類種子高轉速情況下重播指數(shù)與漏播指數(shù)升高。綜上所述，排種轉速為10 r/min時，排種器工作效果最好，種子大小對排種效果影響較大。

將仿真數(shù)據(jù)導入SPSS軟件中進行方差分析，分析結果如表3所示。種子類型對排種器各排種器性能指標影響均為極顯著；排種轉速對合格指數(shù)與漏播指數(shù)的影響為極顯著，對重播指數(shù)的影響為顯著。

4.3 綜合排種性能仿真試驗

因批量用于播種的蠶豆種子尺寸大小并不完全統(tǒng)一，存在三種類蠶豆種子不等比例混合的情況，且方差分析中得到種子類型對排種性能的影響為極顯著，因此需綜合判斷混合種子下排種器的取種性能。分三批次采購蠶豆種子，將種子參照GB/T 5262—2008《農業(yè)機械試驗條件測定方法的一般規(guī)定》［18］中的四分法進行取樣，測量被取出蠶豆種子的尺寸與粒重，按照標準分為大、中、小三類，將每一類蠶豆種子數(shù)量與被取出的蠶豆種子總數(shù)量相比，得大粒種子占比19%，中粒種子占比72.5%，小粒種子占比8.5%。在仿真的顆粒工廠中建立三種種子模型，按統(tǒng)計結果添加三種種子占比，選取排種轉速為10 r/min進行仿真試驗。由仿真結果可知，排種器合格指數(shù)為89.5%，重播指數(shù)為6.25%，漏播指數(shù)為4.25%，滿足蠶豆播種要求。

5 試驗驗證

搭建勺輪式蠶豆排種器試驗臺，采用調速電機，在排種器動力輸入帶輪上粘貼反光條，采用激光轉速測量儀測量帶輪轉速，調節(jié)電機轉速使排種器轉速為10 r/min，參考綜合排種性能仿真試驗，采用四分法取出試驗用種，以合格指數(shù)、重播指數(shù)與漏播指數(shù)為試驗指標，利用視頻工具記錄排種效果，試驗結果如表4所示。

由表4可知，合格指數(shù)均值、重播指數(shù)均值、漏播指數(shù)均值分別為89.2%、7.1%與3.7%，試驗臺試驗測得的排種性能指標與綜合排種性能仿真試驗測得的數(shù)據(jù)相近，驗證了仿真試驗結果的可靠性與勺輪式蠶豆排種器工作的穩(wěn)定性。

6 結論

1） 測量大、中、小三類蠶豆種子尺寸數(shù)據(jù)，依據(jù)中粒蠶豆種子尺寸，設計一種用于蠶豆播種的勺輪式排種器。重點對排種勺進行三維設計；分析排種器中重要的取種、清種與傳種過程，為排種器設計與改進提供依據(jù)。

2） 利用EDEM軟件仿真排種器在不同轉速、不同種子情況下的排種效果。仿真過程中蠶豆種子群實際充種線傾斜角度與排種轉速呈正相關，與種子類型無關。

3） 對仿真結果進行分析，三類種子合格指數(shù)呈先升高再下降、重播指數(shù)與漏播指數(shù)呈先下降后上升趨勢；當排種轉速為10 r/min時，中粒種子排種性能指標最優(yōu)，合格指數(shù)為90.3%，重播指數(shù)為6.9%，漏播指數(shù)2.8%；仿真試驗的綜合排種性能為：合格指數(shù)89.5%，重播指數(shù)6.25%，漏播指數(shù)4.25%。

4） 由臺架試驗可知，當排種轉速為10 r/min時，合格指數(shù)、重播指數(shù)、漏播指數(shù)分別為89.2%、7.1%與3.7%，與仿真結果基本一致，驗證排種器的工作性能，滿足蠶豆播種要求，確定勺輪式蠶豆播種的可行性。

參 考 文 獻

［1］葉茵， 中國蠶豆學［M］. 北京： 中國農業(yè)出版社， 2003.

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