指夹式排种器排种性试验研究
Experimental study on seedmetering performance of fingerclamp type seedmetering device
摘
排种器精密播种机必少部件播种机播种质量优劣排种器排种性坏决定指夹式排种器机械式排种器种玉米播种结构设计复杂影响素
文通单4号玉米种子进行物理特性测试测试结果指夹式排种器排种性提供理基础分析指夹式排种器结构工作原理玉米种子运动程受力情况着工作转速增加指夹压力先减增研究排种盘材料排种性影响选橡胶塑料作排种盘附加材料进行排种性试验试验结果表明：添加橡胶薄垫排种器合格指数8791％重播指数 823％漏播指数392％添加塑料薄垫排种器合格指数8324％重播指数1131％漏播指数 557％两种材料符合农业作业求通选择橡胶材料作排种盘附加材料排种试验台进行相关试验时候般3指标开展（分漏播率合格率重播率）般3素展开单素试验（分振幅频率排钟盘速等）够明确排种器排钟性够受述素性造成影响通正交试验设计方法够进行深入水正交试验（三素三水）获数结果开展科学极差分析够排种器排钟性受素影响进行排名通分析获排种器性较优异组合参数：播种速度 4kmh振幅6mm振动频率14Hz条件获漏播指数353玉米单粒合格指数9071够实现高质量农业技术播种
关键词：排种器指夹式精密排种性正交试验
基金项目：国家然科学基金项目（51365034)
Experimental study on seedmetering performance of fingerclamp type seedmetering device
Abstract
Seed metering device is one of the essential parts of precision seeder and the quality of seeding is determined by the performance of seed metering device Fingertype metering device is a kind of mechanical seed metering device which is used for maize sowing and its structural design is complex and has many influencing factors
In this paper the physical characteristics of single 4th maize seeds were tested and the test results provided a theoretical basis for the metering performance of the fingertype seedmetering device The paper analyzes the structure and working principle of the fingertype seedmetering device and the force of the maize seeds during the process of the movement and gets the clamping pressure to decrease and then increase with the increase of working speed In order to study the effect of seed plate material on the performance of seed nesting rubber and plastics were used as additional materials of seed plate and test of seed performance was carried out The test results show that the qualified index of the seedmetering device with rubber mat is 8791 the replay index is 823 the leakage index is 392 the seeding device with plastic pad is 8324 the replay index is 1131 the leakage index is 557 and both kinds of materials meet the requirements of agricultural operation By contrast the rubber material is selected as the additional material for the row type disk The test indexes of the test table are the passing rate the replay rate the leakage ratio the single factor test for three factors such as the speed of seeding frequency and amplitude of vibration and the influence of three factors on the performance of seed metering by single factor test In this paper the orthogonal test design method is used to analyze the three factors which affect the performance of the seedmetering three factor threelevel orthogonal test and the difference analysis of the test data and obtain the primary and secondary order of the different indexes on the seedmetering performance of the seedmetering device At the same time the optimal combination parameters of the seedmetering devicevibration frequency is 14Hz the amplitude is 6mm and the seeding speed is 4kmh Maize Single Grain Qualified index is 9071 and the leakage index is 353 which accords with the requirement of agricultural technology sowing
Keywords：Seed metering deviceFinger clip PrecisionNesting performanceOrthogonal test
Directed by Prof ZHAO Manquan
Applicant for Master degree ZHOU Peng （Agricultural Mechanization Engineering)
(College of Mechanical and Electrical Engineering Inner Mongolia Agricultural University Hohhot 010018 China)
目 录
1 引言 1
11 研究背景 1
12 国外玉米种子精密排种器研究现状 2
121 国外玉米种子精密排种器研究现状 2
122 国指夹式精密排种器研究现状 3
13 存问题 5
14 研究目意义 6
141 研究目 6
142 研究意义 6
15 研究容技术路线 6
151 研究容 6
152 技术路线 7
2 玉米种子物理特性测试 8
21 测试材料 8
22 测试方法 8
221 含水率测试方法 8
222 密度测试方法 10
223 三轴尺寸测试方法 10
224 千粒重测试方法 10
225 休止角测试方法 11
23 测试结果 11
231 含水率测试结果 11
232 密度测试结果 11
233 三轴尺寸测试结果 12
234 千粒重测试结果 12
235 休止角测试结果 12
24 章结 13
3 指夹式排种器结构分析 14
31 指夹式排种器结构工作原理 14
32 指夹式排种器部件功分析 14
321 指夹器 14
322 颠簸带 16
323 排种带 17
33 种子运动程中相关力学分析 17
331 充种程 17
332 清种程 18
4 排种性试验 20
41 试验材料设备 20
42 试验方法 21
43 评价指标 22
431 取样数处理 22
432 试验结果评价 22
44 排种性试验 23
441 排种盘材料排种性影响 23
442 振动频率排种性影响 23
443 振幅排种性影响 24
444 排种盘转速排种性影响 25
445 排种性正交试验研究 25
5 结建议 28
51 结 28
52 建议 28
致谢 29
参考文献 30
作者简介 33
插图附表清单
1 图1 玉米 2
2 图2 装指夹式排种器开沟器 3
3 图3 仿生指夹式排种器 4
4 图4 仿生指夹式排种器 4
5 图5 指夹式排种器排种性试验台 5
6 图6 伸缩指夹式排种器 5
7 图7 技术路线 7
8 图8 真空干燥箱 9
9 图9 电子天 9
10 图10 指夹式排种器结构 14
11 图11 指夹器结构 15
12 图12 指夹张开角度 16
13 图13 指夹受力 16
14 图14 指夹状态 17
15 图15 种子受力 18
16 图16 清种示意图 19
17 图17 振动排种试验台 20
18 图18 改进排种盘 23
19 图19 频率数拟合曲线图 24
20 图20 振幅数拟合曲线图 24
21 图21 种床速度数拟合曲线图 25
22 表1 玉米种子含水率 11
23 表2 玉米种子密度 11
24 表3 玉米种子三轴尺寸等效直径球形率 12
25 表4 玉米种子千粒重 12
26 表5 玉米种子休止角 12
27 表6 试验台基参数 21
28 表7 吸合式电磁振动台参数 21
29 表8 正交试验素水表 26
30 表9 正交试验方案结果 26
31 表10 正交试验极差分析结果 27
1 引言
种子四种特性包括形态生理生化物理特性中种子物理机械特性研究精密排种器着重意义[1]研究农业播种机械理基础决定着机械播种设备参数优化农机设备前必须充分解种子物理特性样更发挥农业播种机械功更满足农作物作业求减少种子破损提高农业播种机械播种合格指数达增产增收目[2]目前国外诸学者种子物理机械特性较深入研究农业播种机械优化设计提供重参考
播种农业基环节播种质量坏直接影响出苗率高低[3]着现代技术发展播种机技术水逐步提高尤现精密播种机具浪费种子农作物植株分布均匀省间苗问题符合农作物生长需求优点时精播省功省时提高产量优点中排种器质量影响播种机播种性素[4]
排种原理精密排种器分机械式气力式两种[5]指夹式排种器机械式排种器种着结构简单种子破损率低排种均匀特点量应精密播种机械中[6]
11 研究背景
玉米年生长植物植株高茎强壮作粮食饲料类提供缺少营养玉米生产量全球高农作物种植规模仅次麦水稻玉米着高营养价值誉长寿食品玉米含量蛋白质脂肪微量元素纤维素等着开发研究生物功食品潜力复杂遗传特点变异种类繁生长中周期长变异系数影响子代生长发育然通现代生物育种技术解决缺点提高育种速度质量年着民生活水蒸蒸日健康饮食追求玉米食疗保健作越越重视认
种说法：欧洲文化麦子文化亚洲米文化拉丁美洲玉米文化然墨西哥中美洲玉米起源考古觉察1万年前里开始野生玉米然印第安已3500年种植玉米历史考古专家普埃布拉州特瓦坎谷发掘公元前7000年公元1540年间玉米文化遗址标志古印第安狩猎活动越越少时渐渐开始摘取野果发展工种植玉米程
玉米中国栽培历史约470年产量高质量适种土壤培植面积越越前中国播种面积概3亿亩仅次米麦子第三产量粮食作物世界仅次美国慢慢发展中国玉米培植技术积攒量验
图1 玉米
Fig1 Corn
现阶段市场玉米播种机生产企业生产方式规格类型播种机种样播种机中设备存问题问题会制约播种作业效果加玉米分品种品种玉米种子现播种机求种子均匀进行正确播种需结合玉米类型选择合适玉米播种机针进行玉米播种[7]致力玉米排种装置研究然十分必保障国食品安全说着重意义时玉米国重济作物促进玉米种植机械前发展促进国济增着积极作
某种设计成熟装置进行改进设计出满足种功需装置设备研发中常种技术路线处利现研究成果进行少改动避免重复研究工作等时减少研发周期[8]课题正基样思路指夹式排种装置进行优化试验改进改进排种装置较满足谷子播种项农艺求
12 国外玉米种子精密排种器研究现状
121 国外玉米种子精密排种器研究现状
许发达国家玉米播种技术已形成完整技术体系精密播种技术普遍应国外20世纪30年代开始进行玉米精密播种机研究目前玉米精密播种排种器机械式气力式两种[9]
Great Plain Manufacturing公司研发播种种作物品种单粒机械式排种器种排种器具排种盘通更换种盘适作物播种排种器般玉米种子播种实现较高排种均匀性形状怪异玉米种子难实现单粒排种求[1014]
英国Ferguson公司研发MF543型通机架式播种机采取机械式气力式相结合众设计方法机械式旁充型孔轮种子室旋转时种子进入型孔中型孔旋转种室方时低压气体型孔出种子吹入种子室里型孔仅仅留1粒种子型孔旋转种子室方时种子着身重力气体吹送作通导种序落种沟利完成播种程[15]
国外玉米精密排种器气力式气力式排种器工作原理分气吸式气压式气吹式3种代表性德国贝克公司研发Aeromat2型玉米气吹式排种器John Deere公司研发玉米气力式排种器KINZE公司生产玉米气力式排种器[1620]
John Deere公司20世纪90年代末研发Maxemerge planters型高速气吸式精密排种器配备高精度农业技术系统根土壌特性含水分少等条件改变进行变量播种施肥达节省种子肥料提高生态环境降低成效果约翰迪尔盘式种子盘式排种器代表种子通盘环槽转动落入投种口排种盘盘孔盘2种利气压单粒种子吸入播种种子需更换排种盘改变盘转速调整种子株距[2122]
进入21世纪德国阿玛松公司新研制生产气吸式精密播种机该播种器排种盘采结构独特凸孔盘提高投种精确性该机种工况条件保证理想工作质量较翕生产率性通更换播种盘播种种作物[2324]
总体国外玉米精密排种器发展早技术较发达结构复杂造价高适国农业生产
122 国指夹式精密排种器研究现状
国相国外精密播种机械研究起步较晚世纪80年代开始国学者开始研究指式排种器眼国研发改进指夹式排种器：
1986年周祖良等研制条播机指夹式排种器该排种器播种玉米工作指标较先进较满足农业技术求[25]装指夹式排种器开沟器图2示
图2 装指夹式排种器开沟器
Fig2 A ditching device equipped with a finger type seed metering device
2010年吉林学李洪刚详细研究仿生指夹式排种器具体结构工作程分析仿生柔性取种柔性推送相传统排种器刚性充种刮种工作性优越性[26]仿生指夹式排种器图3示
图3 仿生指夹式排种器
Fig3 Bionic pinch type seed metering device
2011年付威等玉米研究象研制强制夹持式玉米精量排种器该排种器工作速度35kmh时单粒率>85夹持机构简单取种适应性较强流动性较差种子清种效果差强意排种器结尺寸工作参数进步试验优化[27]仿生指夹式排种器结构图4示
1轴 2盘 3鸭嘴总成 4腰带 5定盘 6取种带 7取种器 8外定盘
9播种 10导轨 11挡种板
图4 仿生指夹式排种器
Fig4 Structure of mechanical forced pinch precision metering device
2013年魏泽川研究指夹式玉米精密排种器工作原理结构特点零部件功参数进行分析研究正确维护提供理[28]
2015年东北农业学工程学院王金武等满足精密播种作业求采夹持充种振动清种柔性导种等方式指夹式玉米精密排种器作出优化设计更满足农业技术求[29]指夹式排种器排种性试验台图5示
1指夹式排种器 2安装架 3喷油泵 4摄处理装置 5驱动电动机 6种床带
图5 指夹式排种器排种性试验台
Fig5 Seeding performance test bench with finger pinch type seed metering device
2016年山东理工学耿端阳等设计种结构简单排种效果伸缩指夹式精量排种器研究该排种器结构参数排种性影响规律[30]伸缩指夹式排种器图6示
1种子 2卸种盖 3伸缩指夹器 4种盘 5传动轴 6清种毛刷 7壳体 8前壳体
图6 伸缩指夹式排种器
Fig6 Telescopic pinch type seed metering device
然国指夹式玉米精密排种器研究较深入排种性方面提高设计需完善[31]
13 存问题
根文献资料进行综合分析国指夹式玉米精密排种器研究中存问题：
（1）指夹式玉米精密排种器实际应中然存着问题玉米种子排种程中易种子造成机械损伤导致破损发芽适合高速作业等
（2）指夹式玉米精密排种器排种时然会出现重播漏播现象然年少公司推出新型指夹式玉米精密排种装置较实现玉米种子精量播种需加改进采新设计方法降低产品成提高排种精度
（3）指夹式排种器排种时受振动排种盘转速影响影响着排种器排种性
14 研究目意义
141 研究目
着玉米种植面积扩玉米増产増收中国农业国民济发展中产生着举足轻重作寻找种省时省力高效济播种方式玉米种植说显尤重[32]
良精量播种技术实现玉米增产增收关键提高排种器播种合格率降低漏播率重播率着重现实意义玉米精密播种仅效节约种子降低播种资金投入减轻劳动者劳动强度提高玉米产量农民增加收入更效缓解国粮食短缺问题[33]着科学技术断发展类优质产量高种子屡见鲜玉米种子特性基相求排种器排种性越越髙种情况效播种期求高质量高效率播种机械解决精密播种难题[34]
142 研究意义
伴着国农业现代化机械化作业断普年计春抢收快播成重环节广劳动者播种机械求越越高需性良精密排种器完成[35]目前市场采气吸式提取种子利空气正压负压吸者吹实现种方法具备应排种装置外配套供气装置播种机结构复杂成高障增指夹式排种器需配套电气装置具造价低廉结构简单维修方便工作性制造工艺求低等优点障相减少[36]开展玉米精密排种器研究具意义
（1）节省玉米种子降低种植户投资成
（2）省工省时减少劳动强度
（3）培育壮苗利增产增收
（4）抗旱保苗效果
（5）节省草剂延长药效
15 研究容技术路线
151 研究容
结合国外指夹式排种器研巧存问题分析指夹式排种器工作程关键部件功分析指夹式排种器工作部件进行优化文具体研究容点：
（1）玉米种子物理特性研究文单4号玉米种子研究象种子密度等进行研究够指夹式排种器排钟性相关实验研究带较理支撑
（2）指夹式排种器工作原理部件进行功分析指夹式排种器相关部件进行受力分析
（3）利吸合式电磁振动排种性试验台研究频率振幅排种性找出佳排种性频率振幅范围
（4）进行指夹式排种器排种性影响素正交试验确立优素组合
（5）指夹式排种器气吸式排种器进行试验研究确定指夹式排种器优缺点
152 技术路线
技术路线图7示
图7 技术路线
Fig7 Technical line
2 玉米种子物理特性测试
种子四种特性包括形态生理生化物理特性中种子物理机械特性研究玉米精密排种器着重意义研究农业机械理基础决定着机械设备参数设计种新型农机具前必须充分解种子物理特性样更发挥农业机械功更满足农作物农艺求减少种子伤害提高农业机械播种合格指数进达増产增收目目前国外许学者种子物理特性已较深入研究农业机械设计提供重参考
1960年ZorerbＨall扁形玉米豆类植物麦进行研究研究发现含水量加载速度加载位置温度物料尺寸会少影响着作物挤压程度[37]1966年Bilanski等研究水分玉米种子载荷变形曲线结果表明含水率压缩位置严重影响玉米种子变形[38]1970年Mohsenin球形压头压缩试验方法测试含水量玉米种子角质胚乳厚片应力松弛特性影响结果发现时间含水量温度变化会影响玉米角质胚乳松弛度[39]1988年HaghighiSegerlind根材料粘弹性性质采限元方法研究时间玉米截面应力分量影响研究表明通方法计算出玉米烘干程中应力出现位置时间烘干条件关系[4042]外BarychCarman等分婉豆扁豆种子物理特性做出仔细研究[43]
国相关文章报道例1995年赵学笃马中苏等试验研究玉米种子压缩剪切击等力学特性研究表明含水率影响着玉米种子压缩剪切击等[44]2005年张明学赵样涛等东北玉米进行深入颗粒破碎敏感性试验研究研究表明：干燥条件严重影响着籽粒应力裂纹进影响着籽粒破损程度时分析玉米存储环节破碎素玉米存储问题提供理[45]2007年李心高连兴等采限元方法研究玉米籽粒压载作应力分布情况研究发现玉米籽粒压载作施力部位微观力学恃性[46]
21 测试材料
文测试种子市场需求量较玉米品种：单4号玉米种子
22 测试方法
221 含水率测试方法
玉米种子含水率指测玉米种子含水分重量占整种子重量百分常见测试方法烘箱干燥法甲苯蒸墙法溶剂提取法等文采烘箱干燥法测试
采GBT 35436标准中恒温烘干法（烘箱温度控制70℃）测试玉米种子含水率设备名称电热鼓风干燥箱见图8图9步骤：
（１）样品舎烘干冷称重标记盒号
（２）装满玉米放入做标记样品盒称出重量做记录 （３）装满玉米样品盒放入恒温70℃烘箱中盒盒盖起放入烘干箱中盒盖盒取便加速烘干迅速关闭烘干箱烘干箱温度回升70℃时开始计时整烘干程持续４时
（４）开烘干箱防止吸潮箱迅速盒盖盖然烘干玉米样品盒取出放入真空干燥箱中冷称出重量（烘千第次称重）
（５）步骤３进行２时烘干步骤４进行第二次称重 （６）步骤４步骤５二次称重误差否02％步骤５继续烘干者等计算玉米种子含水率公式：
SM2−M3M2−M1× (1)
式中：S玉米种子含水率M1样品盒质量单位gM2样品盒加玉米种子烘前重量单位g M3样品盒加玉米种子烘重量单位g
图8 真空干燥箱
Fig8 Vacuum drying oven
图9 电子天
Fig9 Electronic balance
222 密度测试方法
目前种子物料密度测试方法置换气体法排水法谓置换气体法先称量出定质量测物料然测量出测物料排开气体体积根气体密度排开气体体积求出测物料密度[47]排水法种简单操作常测量密度方法物体完全浸入水中物料体积浸泡前浸泡差值然测试出物料质量根密度公式求出物料密度次试验采排水法进行玉米种子密度测试步骤：
（１）天称出100粒玉米种子质量记ｍ
（２）量筒中装入适量水谓适量指物体完全浸泡会超出量筒刻度值记读数V1
（３）测试质量玉米种子量筒壁缓缓放进直完全浸傲读出数记V2
（４）玉米体积两次体积差V2−V1
（５）根公式计算出玉米密度种测玉米种子均进行三次试验取三次试验均值作结果计算公式：
ρmVmV2−V1 （2）
式中：ρ玉米种子密度单位gcm3m测玉米种子质量单位gV测玉米种子体积单位cm3
223 三轴尺寸测试方法
机抽取种玉米种子100粒通游标卡尺够种指标进行测量公式等效直径Dp进行计算：
Dp(LWT)13 （3）
根公式求出玉米种子球形率：
∅DL （4）
式中：∅玉米种子球形率D玉米种子等效直径单位mmL玉米种子长单位mm
224 千粒重测试方法
试验玉米种子中分三次机抽取1000粒玉米种子精度达01ｇ电子秤进行测量出玉米种子千粒重
225 休止角测试方法
试验采取注入法方法测试玉米种子休止角支架漏斗圆板刻度尺构成测试装置测种子漏斗方慢慢加入种子慢慢滑落漏斗底部时物料板堆积具定倾斜角堆积堆积止刻度尺量出玉米种子聚集高度记ｈ面公式计算玉米种子休止角：
tanαℎr （5）
式中：h种子堆积高度单位mmr圆板半径单位mm
（1）时刻保持钢板谷粒洁净
（2）切勿手直接触碰谷子否手油灰尘等会附着谷子导致测量结
果准确
（3）改变摩擦仪夹角需通手动方式谷子质量轻速度抬起斜面
会导致夹角φ值显著抬起斜面时速度应量保持致
23 测试结果
231 含水率测试结果
玉米种子含水率测试结果见表1
表1 玉米种子含水率
Table1 Moisture content of maize seeds
品种
样品1
样品2
样品3
样品4
样品5
单4号
971
842
763
855
086
表1知：单4号玉米种子含水率857％
232 密度测试结果
通表2够知道玉米种子密度测试结果
表2 玉米种子密度
Table2 Density of maize seeds
品种
样品1gcm3
样品2gcm3
样品3gcm3
样品4gcm3
标准差
单4号
110
115
113
119
002
表2知：单4号玉米种子密度119gcm3
233 三轴尺寸测试结果
通表3够知道知道玉米种子信息：
表3 玉米种子三轴尺寸等效直径球形率
Table3 Threeaxis size equivalent diameter and spherical rate of maize seeds
品种
长mm
宽mm
厚mm
等效直径mm
球形率
均值
单4号
870
529
434
574
066
标准差
108
096
056
078
074
表3知：单4号扁形粒玉米种子
234 千粒重测试结果
玉米种子千粒重测试结果见表4
表4 玉米种子千粒重
Table4 Thousand grain weight of corn seed
品种
样品1g
样品2g
样品3g
均值g
标准差
单4号
2643
2705
2701
2683
283
表4知：丹4号玉米种子千粒重2683g
235 休止角测试结果
通表5够知道玉米种子休止角相关信息
表5 玉米种子休止角
Table5 The angle of repose of corn seeds
品种
休止角°
单4号
318
休止角称静止摩擦角堆积角种子尺寸形状含水率堆放条件等关流动性着休止角减增强散落力着休止角变减弱
24 章结
单4号玉米种子进行物理特性测试采烘箱干燥法测试玉米种子含水率排水法测试玉米种子密度游标卡尺精密天分测试种子三轴尺寸千粒重等指夹式排种器排种性试验研究提供理基础
3 指夹式排种器结构分析
31 指夹式排种器结构工作原理
指夹式排种器排种盘指夹器颇簸带卸种口凸轮弹簧指夹盖等组成结构图10示指夹式排种器工作原理：种子进入夹种区着转盘旋转弹簧作指夹器夹持种子转清种区颠簸带表面凹凸夹住种子产生颠簸运动清种毛刷作稳定种子落入种子堆夹持稳定粒种子指夹器继续转排种口排出导种带达开沟器方导种落入种沟终完成排种种程[48]
1排种盘2指夹器3颠簸带4卸种口5凸轮6弹簧
7指夹盖
图10 指夹式排种器结构
Fig10 The structure of fingertype seedmetering device
田间排种程中指夹式排种器充种清种导种等方式完成播种务中充种程排种程中重阶段部件指夹器夹持种子性坏影响着播种机播种水
32 指夹式排种器部件功分析
321 指夹器
指夹式排种器言指夹器关键部件具体组成图11示直接影响排种性种性指夹器形状指夹器张开角度指夹器种子压力
1指夹2夹杆3弹簧耳4长尾5短尾
图11 指夹器结构
Fig11 Finger CLAMP Structure
（1）根指夹夹持玉米种子情况指夹玉米种子直接接触玉米种子形状扁更夹持种子指夹器形状必须满足面点求：
1)考虑排种盘形状外边缘圆形指夹器需着排种盘外边缘转动指夹边缘曲线需遵循排种盘外边缘弧线
2)指夹宽度种子长度应该视相等确保较填充效果
3)指夹长度适中果太短会引起漏播率升指夹长会引起重播率升
4)指夹形状应该满足较夹持种子效果设计波浪弧状指夹两边起伏玉米种子夹持更加稳定实现利充种
（2）根指夹张开时形状漏斗样出张开角度越玉米种子容易落入夹腔种效提高弊端会重播率会定程度提高谓精密排种器夹腔允许粒玉米种子然标准夹腔粒玉米种子指夹张开角度根玉米种子形状定
扁形玉米种子言玉米种子夹腔概三种夹持状态果玉米种子长度方夹持话种子展现竖立状态指夹张开角度果玉米种子宽度方夹持话种子展现侧立状态果玉米种子厚度方夹持话种子展现躺状态指夹张开角度
考虑指夹夹尾约束着指夹器张开角度调节指夹夹尾指夹相角度改变指夹张开角度夹夹尾关系图12示
图12 指夹张开角度
Fig12 Finger clamp opening angle
（3）指夹夹持玉米种子压力弹簧总着12指夹排种盘外圈弹簧连接着相邻两指夹指夹两边弹簧指夹作力相等作点离转动轴心距离相然力臂相等图13示L2>L1 两弹簧形成力矩等P2>P1 两者力矩差指夹器指夹间产生定压力种子夹持稳
图13 指夹受力
Fig13 The force of a finger clip
指夹种子压力关系玉米种子夹持稳定性样影响玉米种子伤种情况考虑指夹种子压力会加快磨损指夹器夹尾指夹压力应适中调节拉簧圈数者钢丝直径改变压力果拉簧圈数变少者钢丝直径变话指夹压力会变反指夹压力会变
322 颠簸带
排种盘卸种口稍前方着颠簸带卸种口相互连接着形状光滑规凸起凹玉米种子着排种盘作匀速圆周运动种子旋转颠簸带时颠簸带表面规种子高低起伏作运动情况突然发生改变玉米种子会指夹种脱落样起清种目
更清种效果颠簸带形状需满足面点点
1)颠簸带表面凹深度适果深度会清种严重量导致漏播率幅提高
2)获清种效果颠簸带表面需做规曲面
3)造成玉米种子破损颠簸带凸起凹界太尖锐光滑坡度拐角应适中
323 排种带
排种带指夹器起转动着相应12容纳种子室接受卸种口落种子指夹夹持种子旋转卸种口时指夹张开角度种子便落入排种叶片种子着排种叶片转动排种器排出排种带性参数定程度影响农间植株分布均匀性
33 种子运动程中相关力学分析
331 充种程
充种程中夹持种子指夹玉米种子压力两边弹簧耳提供压力程度影响玉米种子充种状态种子破损率压力籽粒易脱落增加漏播率降低排种性质量 压力玉米种子易损伤加快指夹尾片磨损程度
指夹旋转运动中夹持闭合开启3 种状态指夹夹持状态图14示
图14 指夹状态
Fig14 Finger Clamp State
基础玉米种子研究象运动程中种子进行受力分析研究工作转速取种压力关系种子运动程受力图15示
图15 种子受力
Fig15 Seed stress
指夹夹持角度变指夹旋转角（wt+θ） 直（0π）改变达朗贝尔原理够进行数学分解：
Gsin(θ+wt)+F2mRw2 (6)
Gsin(θ+wt)+μPNmRw2 (7)
PNmRw2−Gsin(θ+wt)μ (8)
式（8）通求导（二阶）获结果：
d2PNdw2mμ[2R+t2gsin(wt+θ)] (9)
式中：G代表含义玉米种子受重力NF代表含义指夹推力NF1代表含义排种盘横摩擦力NF2代表含义排种盘径摩擦力Nm玉米种子质量gθ指夹旋转角（°）R指夹运动圆周半径mmμ玉米种子排种盘间摩擦系数t代表含义夹持推送运动时间s
通式（9）够明确：sin(θ+wt)直零进行二阶求导结果然超零分析知着工作转速增加指夹压力先减增
332 清种程
降低播种出现频率增强田间作业质量排种盘表面进行更完善设计增加清种振动区存凹凸较表面够清种子毛刷起形成清种区域够排种器取更成效图16清种示意图
1凹凸面2指夹3排种盘4清种毛刷
图16 清种示意图
Fig16 Sketch map of the clearing
清种区域说改造指标：着凹面长度k深度ℎ凹面圆弧角ε等增强清种效果更调整籽粒间存力系衡情况ε展开科学分析通图16知夹持种子凹面坡时候运动情况表征种子作点运动状态发生改变种子处稳定状态
PN≫FSsinε+NcosεNsinε≪Fcosε （10)
式中：FS种子受摩擦力NN种子受支持力N式（10）（8）合
cosε≪mRw2−Gsin(θ+wt)μ（μ2+1）Ntanε≪μ (11)
拍种盘低清种区θ+wt≈90°式（11）展开简化：
arctanμ≥ε≥arccos4π2mRn2−Gμ(μ2+1)N (12)
处正常运行状态时候排种器分钟转速n15~35r够知道玉米种子千粒重m027g查阅文献知玉米种子动摩擦素μ012～015代入式（12）中确定振动凹面圆弧角ε∈（27°7°）振动凹面坡角度应该样助种子脱离坡角度应该样助种子分离
4 排种性试验
41 试验材料设备
进行试验时候围绕单4号玉米种子展开该试验开展点蒙古农业学农机试验室仪器振动排种试验台黑龙江省农业机械工程科学研究院哈尔滨博纳科技限公司设计制造JPS12排种器性检测试验台前提吸合式电磁振动台组成够排种装置开展作业时出现情况展开科学处理（重点振动情况）够开展试验时候具备田间真实操作更接结果包含种床带装置排种器安装架台架等试验台够排种具体情况展开时记录监控通部系统运算够进行科学深入数处理赖该设备计算机视觉技术实现试验台够场合进行包括种类排种器精播穴播条播等展开科学分析时候般参考GBT69732005 单粒(精密)播种机试验方法够获知误种子粒距(粒距测量均误差±2mm)等检测指标够播种录进行储存记录便试验员记录分析通图17够知道试验台全貌
图17 振动排种试验台
Fig17 Test bench for vibrating seed metering
通表6够知道试验台基参数
表6 试验台基参数
Table6 Basic parameters of test bench
种床带速度
15～12kmh
种床带宽
07m
种床带长度
1923m
排种轴转速测量误差
<05
风机输出工作压力
正压0～5kPa负压5～0kPa
种子粒距测量均误差
≪2mm（豆玉米）
排种器架调高度
0～400mm
排种器架倾斜
11°
工检测区长度
5m
吸合式电磁振动台基参数见表7
表7 吸合式电磁振动台参数
Table7 Parameters of electromagnetic vibrating table with suction
频率范围
05～600Hz
负载
0～80kg
振幅
0～20mm
加速度
0～50g（500ms2）
电源
220v50Hz
功率
33KW
42 试验方法
输送带种床振动排种器试验台排种装置进行加振处理通调节种床带速度排种轴速度模拟田间作业状态利相性原理排种装置固定动种床带转动模仿田间运动情况试验时排种装置通真空室负压作玉米种子吸附着种盘转动达没气压方玉米种子身重力作脱离吸种盘落入排种着道落输送带考虑玉米种子落时碰撞作种子会弹飞影响试验测量种床带转动时油泵时排出定量油层种床带起转动种子落油层便会弹飞通调节摄机阀值拾取玉米种子进行录保存便续数处理
做试验时种床带稳定状态进行数采集采集数时250粒距作样样进行五次采集采集数求均值进行数根GBT6973 2005单粒(精密)播种机试验方法[4950]等05倍理粒距视重播05倍15倍理粒距视合格15倍理粒距视漏播
43 评价指标
JBT102932001单粒(精密)播种机技术条件GB69732005单粒(精密)播种机试验方法够精密播种展开科学评价数分析播种机般通3关键性评定质量粒距合格指数(合格率)A二重播指数(重播率)D三漏播指数(漏播率)M指标进行计算方法：
431 取样数处理
（1） 划分区段相邻200粒距样划分成01Xr区段Xr理粒距
（2） 区段变量Xi进行科学计算够知道区段变量
XixiXr （13）
式中：xi区段中值
（3） 区间进行科学划分区间中Xi总数进行科学计算然粒距样进行区间划分：
重播区间：n1ni{Xi∈[0−05]}
合格区间：n2ni{Xi∈[05−15]}
漏播区间：n3ni{Xi∈[15−25]} （14）
n4ni{Xi∈[25−35]}
n5ni{Xi∈[35～+∞]}
测粒距总数：Nn1+n2+n3+n4+n5 （15）
重播数：n2n1
合格数：n1N−2n2
漏播数：n0n3+2n4+3n5 （16）
区间数：Nn2+2n3+3n4+4n5
432 试验结果评价
精密排种器项性指标：
合格指数：An1N×100
重播指数：Dn2N×100 （17）
漏播指数：Mn0N×100
粒距均值：xnixin2 Xi∈[05−15] （18）
标准差：σniXi2n2−X2 Xi∈[05−15] （19）
变异系数：Cσ×100 （20）
44 排种性试验
441 排种盘材料排种性影响
选择橡胶塑料两种材料作排种盘面附加材料进行试验研究通实验数处理分析记录试验数进行处理分析出两种材料排种性优缺点确定佳材料首先排种盘夹指夹种圆弧区域加两种材料然分做排种性试验记录数改进排种盘图18示
图18 改进排种盘
Fig18 Improved row type plate
改进前排种器合格指数8561％重播指数1018％漏播指数 588％添加橡胶薄垫排种器合格指数8791％重播指数 823％漏播指数392％添加塑料薄垫排种器合格指数8324％重播指数1131％漏播指数 557％
442 振动频率排种性影响
通文献纳知[51]应该明确床带速度4kmh排钟盘进行科学调整够知道排种盘转速1563rmin振动频率言典型数值6810121416Hz够提高分析便捷性进行单素试验研究组试验数3次测量求均值分析频率排种性变化情况绘制频率数拟合曲线图图19示
图19 频率数拟合曲线图
Fig19 The curve of frequency data fitting
根曲线图出：频率排种合格率基趋稳定出频率合格率影响重播率漏播率没什变化然难发现频率14Hz时排种合格指数高排种效果较该频率助改善播种合理问题
443 振幅排种性影响
选取振动频率选取14Hz振幅选择34567mm进行单素试验研究组试验数进行3次测量求均值分析振幅排种性变化情况绘制振幅数拟合曲线图图20示
图20 振幅数拟合曲线图
Fig20 The curve of amplitude data fitting
根曲线图出：振幅排种合格率基趋稳定出振幅合格率影响重播率漏播率没变然发现振幅6mm时排种合格指数高排种效果较该振幅助改善播种合理问题
444 排种盘转速排种性影响
选取振动频率选取14Hz振幅6mm传送带速度选择33544556 kmh进行单素试验研究组试验数进行3次测量求均值分析传送带速度排种性变化情况绘制种床速度数拟合曲线图图21示
图21 种床速度数拟合曲线图
Fig21 The fitting curve of the velocity data of the bed
根曲线图出：排种盘转速断增加排种合格指数呈高低趋势排种盘转速4kmh时排种合格指数达值出该排种盘转速排种效果效实际田间作业时保持该速度效提高田间作业水
445 排种性正交试验研究
根单素试验数处理知：输送带转速 4kmh 振动频率14Hz振幅6mm时试验指标较优考虑三素排种装置作进行正交试验设计选取排种盘转速振动频率振幅三素三水正交试验正交试验素水表表8示采 L9(34)正交试验表（表9）分析结果表10示
表8 正交试验素水表
Table8 Horizontal table of orthogonal test factors
水
频率OHz
振幅Pmm
转速Ukmh
1
10
5
3
2
14
6
4
3
16
7
5
表9 正交试验方案结果
Table9 Orthogonal test scheme and results
素
频率OHz
振幅Pmm
转速Ukmh
空列
合格率A
重播率D
漏播率M
处理号
第1列
第2列
第3列
第4列
第5列
第6列
第7列
1
1
1
1
1
8012
977
1011
2
1
2
2
2
819
904
904
3
1
3
3
3
7727
91
1363
4
2
1
2
3
9071
776
353
5
2
2
3
1
8027
1064
909
6
2
3
1
2
8571
476
953
7
3
1
3
2
8421
526
1053
8
3
2
1
3
8123
1454
423
9
3
3
2
1
7818
818
1364
总
7396
7404
8636
表10 正交试验极差分析结果
Table10 Results of the extreme difference analysis of orthogonal test
参数
A1(合格率)
8423
8611
8239
8654
A2(合格率)
8791
8365
8823
8595
A3(合格率)
8576
8372
8903
8692
极差RA
368
246
664
097
素次
U>O>P
优组合
O2P1U3
D1(重播率)
812
974
824
1044
D2(重播率)
989
856
961
952
D3(重播率)
81
895
1032
931
极差RD
179
118
208
113
素次
U>O>P
优组合
O2P1U3
M1(漏播率)
647
457
564
584
M2(漏播率)
656
261
676
745
M3(漏播率)
723
1182
791
684
极差RM
076
921
227
161
素次
P>U>O
优组合
O3P3U3
进行试验测试时候相关指标单粒合格合格率越说明效率越漏播率重播率越高说明效果越差述表格中数中明显知道关单粒合格率方面述三参数影响试验结果程度U>O>P（转速>频率>振幅）中效果参数搭配O2P1U3单粒重播方面言述三参数影响试验结果程度U>O>P中效果参数搭配O2P1U3单粒漏播方面言述三参数影响试验结果程度P>U>O中效果参数搭配O3P3U3
文容综合考虑终次试验佳参数分配O2P1U3试验数：单粒合格率9071外漏播率353满足农业相关技术规定
5 结建议
51 结
文通玉米物理特性测试分析指夹式排种器部件功力学分析利振动排种试验台指夹式排种器影响排种性单素试验研究影响排种性素正交试验研究结：
（1）通单4号玉米种子进行物理特性测试测试结果指夹式排种器排种性提供理基础
（2）分析指夹式排种器结构工作原理玉米种子运动程受力情况着工作转速增加指夹压力先减增振动凹面坡角度应该样助种子脱离坡角度应该样助种子分离
（3）添加橡胶薄垫该排种器排种合格指数提高符合农业作业求选择橡胶材料作排种盘附加材料该指夹式排种器频率14Hz振幅6mm种床带速度4kmh时排种合格指数高排种效果较该条件助改善播种合理问题
（4）排种试验台言参数合格率重播率漏播率三中关排种盘转速振动频率振动幅度均需单独测验进探明述三参数影响排种器功程度采正交试验方式实施关述三素排种器作程度测试采极差分析方式分析试验相关信息进明确述素影响排种器程度排名相关效率高参数设置振荡频率设置14Hz振动幅度设置6mm播种前行速度设置4kmh中单粒播种达合格求9071达农业方面相关求
52 建议
文通指夹式排种器理研究台架试验指夹式排种器深入解作者身理水限加时间限制研究容：
（1）指夹式排种器受种子形状影响显著建议尺寸玉米种子进行排种性试验研究
（2）次试验台排种器部会剩余少量种子时指夹易夹持送样会影响次排种精度
（3）试验台倾斜角度范围较效测试出角度排种器性影响
（4）指夹式排种器优化应考虑弹黃拉力影响
（5）试验实验室中进行考虑田间作业复杂性实际应中存定改良空间便更精确结学止境笔者会工作中继续指夹式排种器进行研究希位专家予更支持帮助
致 谢
忽忽三载白驹隙回昔感慨甚学生活中离开导师教授硕博士生师弟师妹指导鼓励支持帮助受益匪浅成果颇丰阶段工作学扎实基础表达诚挚谢意
首先感谢导师赵满全教授治学严谨蔼亲长者够全心全意钻研学术赵老师科研学生活中鼎力相助细致入微辞辛劳课题研究文写作期间赵老师孜孜倦教诲循循善诱指导科学建设性意见铭记心受益终生心目中赵老师位良师益友学楷模
时感谢刘飞老师年轻硕果累累兢兢业业精力充沛青年教师刘飞老师作课题组带头奉行科学理身作师友工作方法时潜心学术涉猎广泛门门精通课题研究进展情况更然胸科研工作心责常常建设性意见予莫帮助
感谢博士研究生张涛师兄劳怨乐助予家数次帮助辈中学榜样博士生麻乾师兄李凤丽师姐师弟樊琦李鹏李松毅师妹栗霞飞杜兰岳瑶试验程中予帮助
家关心支持帮助老师学朋友表示真诚谢意
项目国家然科学基金项目（51365034) 感谢
参 考 文 献
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47 闫语童 种基气体压强法测量物体密度方法 CN104807720A[P] 2015
48 杨丽刘全威张东兴等种玉米播种机种子精准投送机构精确投种方法CN104956815A[P] 2015
49 国家质检总局(SBTS)单粒(精密)播种机技术条件：GBT69732005[S]北京：中国农业机械化科学研究院2005：10
50 国家质检总局(SBTS)单粒(精密)播种机试验方法：GBT69732005[S]北京：中国农业机械化科学研究院2005：10
51 [1]董帅气吸式免耕播种机排种装置模态测试性试验研究[D]蒙古农业学2015
作 者 简 介
周鹏男1990年4月江苏省涟水县硕士研究生2005年6月毕业湖北理工学院获学士学位2015年9月考入蒙古农业学机电工程学院农业机械化工程专业学师赵满全教授攻读工学硕士学位读研期间进行国家然科学基金项目（51365034)项目容研究第作者发表中文核心文1篇参加2016中国农业机械学会年会2017中国农业工程学会年会学术会议发表篇会议文
443 振幅排种性影响
选取振动频率选取14Hz振幅选择34567mm进行单素试验研究组试验数进行3次测量求均值分析振幅排种性变化情况绘制振幅数拟合曲线图图20示
图20 振幅数拟合曲线图
Fig20 The curve of amplitude data fitting
根曲线图出：振幅排种合格率基趋稳定出振幅合格率影响重播率漏播率没变然发现振幅6mm时排种合格指数高排种效果较该振幅助改善播种合理问题
444 排种盘转速排种性影响
选取振动频率选取14Hz振幅6mm传送带速度选择33544556 kmh进行单素试验研究组试验数进行3次测量求均值分析传送带速度排种性变化情况绘制种床速度数拟合曲线图图21示
图21 种床速度数拟合曲线图
Fig21 The fitting curve of the velocity data of the bed
根曲线图出：排种盘转速断增加排种合格指数呈高低趋势排种盘转速4kmh时排种合格指数达值出该排种盘转速排种效果效实际田间作业时保持该速度效提高田间作业水
445 排种性正交试验研究
根单素试验数处理知：输送带转速 4kmh 振动频率14Hz振幅6mm时试验指标较优考虑三素排种装置作进行正交试验设计选取排种盘转速振动频率振幅三素三水正交试验正交试验素水表表8示采 L9(34)正交试验表（表9）分析结果表10示
表8 正交试验素水表
Table8 Horizontal table of orthogonal test factors
水
频率OHz
振幅Pmm
转速Ukmh
1
10
5
3
2
14
6
4
3
16
7
5
表9 正交试验方案结果
Table9 Orthogonal test scheme and results
素
频率OHz
振幅Pmm
转速Ukmh
空列
合格率A
重播率D
漏播率M
处理号
第1列
第2列
第3列
第4列
第5列
第6列
第7列
1
1
1
1
1
8012
977
1011
2
1
2
2
2
819
904
904
3
1
3
3
3
7727
91
1363
4
2
1
2
3
9071
776
353
5
2
2
3
1
8027
1064
909
6
2
3
1
2
8571
476
953
7
3
1
3
2
8421
526
1053
8
3
2
1
3
8123
1454
423
9
3
3
2
1
7818
818
1364
总
7396
7404
8636
表10 正交试验极差分析结果
Table10 Results of the extreme difference analysis of orthogonal test
参数
A1(合格率)
8423
8611
8239
8654
A2(合格率)
8791
8365
8823
8595
A3(合格率)
8576
8372
8903
8692
极差RA
368
246
664
097
素次
U>O>P
优组合
O2P1U3
D1(重播率)
812
974
824
1044
D2(重播率)
989
856
961
952
D3(重播率)
81
895
1032
931
极差RD
179
118
208
113
素次
U>O>P
优组合
O2P1U3
M1(漏播率)
647
457
564
584
M2(漏播率)
656
261
676
745
M3(漏播率)
723
1182
791
684
极差RM
076
921
227
161
素次
P>U>O
优组合
O3P3U3
进行试验测试时候相关指标单粒合格合格率越说明效率越漏播率重播率越高说明效果越差述表格中数中明显知道关单粒合格率方面述三参数影响试验结果程度U>O>P（转速>频率>振幅）中效果参数搭配O2P1U3单粒重播方面言述三参数影响试验结果程度U>O>P中效果参数搭配O2P1U3单粒漏播方面言述三参数影响试验结果程度P>U>O中效果参数搭配O3P3U3
文容综合考虑终次试验佳参数分配O2P1U3试验数：单粒合格率9071外漏播率353满足农业相关技术规定
5 结建议
51 结
文通玉米物理特性测试分析指夹式排种器部件功力学分析利振动排种试验台指夹式排种器影响排种性单素试验研究影响排种性素正交试验研究结：
（1）通单4号玉米种子进行物理特性测试测试结果指夹式排种器排种性提供理基础
（2）分析指夹式排种器结构工作原理玉米种子运动程受力情况着工作转速增加指夹压力先减增振动凹面坡角度应该样助种子脱离坡角度应该样助种子分离
（3）添加橡胶薄垫该排种器排种合格指数提高符合农业作业求选择橡胶材料作排种盘附加材料该指夹式排种器频率14Hz振幅6mm种床带速度4kmh时排种合格指数高排种效果较该条件助改善播种合理问题
（4）排种试验台言参数合格率重播率漏播率三中关排种盘转速振动频率振动幅度均需单独测验进探明述三参数影响排种器功程度采正交试验方式实施关述三素排种器作程度测试采极差分析方式分析试验相关信息进明确述素影响排种器程度排名相关效率高参数设置振荡频率设置14Hz振动幅度设置6mm播种前行速度设置4kmh中单粒播种达合格求9071达农业方面相关求
52 建议
文通指夹式排种器理研究台架试验指夹式排种器深入解作者身理水限加时间限制研究容：
（1）指夹式排种器受种子形状影响显著建议尺寸玉米种子进行排种性试验研究
（2）次试验台排种器部会剩余少量种子时指夹易夹持送样会影响次排种精度
（3）试验台倾斜角度范围较效测试出角度排种器性影响
（4）指夹式排种器优化应考虑弹黃拉力影响
（5）试验实验室中进行考虑田间作业复杂性实际应中存定改良空间便更精确结学止境笔者会工作中继续指夹式排种器进行研究希位专家予更支持帮助
致 谢
忽忽三载白驹隙回昔感慨甚学生活中离开导师教授硕博士生师弟师妹指导鼓励支持帮助受益匪浅成果颇丰阶段工作学扎实基础表达诚挚谢意
首先感谢导师赵满全教授治学严谨蔼亲长者够全心全意钻研学术赵老师科研学生活中鼎力相助细致入微辞辛劳课题研究文写作期间赵老师孜孜倦教诲循循善诱指导科学建设性意见铭记心受益终生心目中赵老师位良师益友学楷模
时感谢刘飞老师年轻硕果累累兢兢业业精力充沛青年教师刘飞老师作课题组带头奉行科学理身作师友工作方法时潜心学术涉猎广泛门门精通课题研究进展情况更然胸科研工作心责常常建设性意见予莫帮助
感谢博士研究生张涛师兄劳怨乐助予家数次帮助辈中学榜样博士生麻乾师兄李凤丽师姐师弟樊琦李鹏李松毅师妹栗霞飞杜兰岳瑶试验程中予帮助
家关心支持帮助老师学朋友表示真诚谢意
项目国家然科学基金项目（51365034) 感谢
参 考 文 献
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100 国家质检总局(SBTS)单粒(精密)播种机技术条件：GBT69732005[S]北京：中国农业机械化科学研究院2005：10
101 国家质检总局(SBTS)单粒(精密)播种机试验方法：GBT69732005[S]北京：中国农业机械化科学研究院2005：10
102 [1]董帅气吸式免耕播种机排种装置模态测试性试验研究[D]蒙古农业学2015
作 者 简 介
周鹏男1990年4月江苏省涟水县硕士研究生2005年6月毕业湖北理工学院获学士学位2015年9月考入蒙古农业学机电工程学院农业机械化工程专业学师赵满全教授攻读工学硕士学位读研期间进行国家然科学基金项目（51365034)项目容研究第作者发表中文核心文1篇参加2016中国农业机械学会年会2017中国农业工程学会年会学术会议发表篇会议文
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Experimental study on seedmetering performance of fingerclamp type seedmetering device
摘
排种器精密播种机必少部件播种机播种质量优劣排种器排种性坏决定指夹式排种器机械式排种器种玉米播种结构设计复杂影响素
文通单4号玉米种子进行物理特性测试测试结果指夹式排种器排种性提供理基础分析指夹式排种器结构工作原理玉米种子运动程受力情况着工作转速增加指夹压力先减增研究排种盘材料排种性影响选橡胶塑料作排种盘附加材料进行排种性试验试验结果表明：添加橡胶薄垫排种器合格指数8791％重播指数 823％漏播指数392％添加塑料薄垫排种器合格指数8324％重播指数1131％漏播指数 557％两种材料符合农业作业求通选择橡胶材料作排种盘附加材料排种试验台进行相关试验时候般3指标开展（分漏播率合格率重播率）般3素展开单素试验（分振幅频率排钟盘速等）够明确排种器排钟性够受述素性造成影响通正交试验设计方法够进行深入水正交试验（三素三水）获数结果开展科学极差分析够排种器排钟性受素影响进行排名通分析获排种器性较优异组合参数：播种速度 4kmh振幅6mm振动频率14Hz条件获漏播指数353玉米单粒合格指数9071够实现高质量农业技术播种
关键词：排种器指夹式精密排种性正交试验
基金项目：国家然科学基金项目（51365034)
Experimental study on seedmetering performance of fingerclamp type seedmetering device
Abstract
Seed metering device is one of the essential parts of precision seeder and the quality of seeding is determined by the performance of seed metering device Fingertype metering device is a kind of mechanical seed metering device which is used for maize sowing and its structural design is complex and has many influencing factors
In this paper the physical characteristics of single 4th maize seeds were tested and the test results provided a theoretical basis for the metering performance of the fingertype seedmetering device The paper analyzes the structure and working principle of the fingertype seedmetering device and the force of the maize seeds during the process of the movement and gets the clamping pressure to decrease and then increase with the increase of working speed In order to study the effect of seed plate material on the performance of seed nesting rubber and plastics were used as additional materials of seed plate and test of seed performance was carried out The test results show that the qualified index of the seedmetering device with rubber mat is 8791 the replay index is 823 the leakage index is 392 the seeding device with plastic pad is 8324 the replay index is 1131 the leakage index is 557 and both kinds of materials meet the requirements of agricultural operation By contrast the rubber material is selected as the additional material for the row type disk The test indexes of the test table are the passing rate the replay rate the leakage ratio the single factor test for three factors such as the speed of seeding frequency and amplitude of vibration and the influence of three factors on the performance of seed metering by single factor test In this paper the orthogonal test design method is used to analyze the three factors which affect the performance of the seedmetering three factor threelevel orthogonal test and the difference analysis of the test data and obtain the primary and secondary order of the different indexes on the seedmetering performance of the seedmetering device At the same time the optimal combination parameters of the seedmetering devicevibration frequency is 14Hz the amplitude is 6mm and the seeding speed is 4kmh Maize Single Grain Qualified index is 9071 and the leakage index is 353 which accords with the requirement of agricultural technology sowing
Keywords：Seed metering deviceFinger clip PrecisionNesting performanceOrthogonal test
Directed by Prof ZHAO Manquan
Applicant for Master degree ZHOU Peng （Agricultural Mechanization Engineering)
(College of Mechanical and Electrical Engineering Inner Mongolia Agricultural University Hohhot 010018 China)
目 录
1 引言 1
11 研究背景 1
12 国外玉米种子精密排种器研究现状 2
121 国外玉米种子精密排种器研究现状 2
122 国指夹式精密排种器研究现状 3
13 存问题 5
14 研究目意义 6
141 研究目 6
142 研究意义 6
15 研究容技术路线 6
151 研究容 6
152 技术路线 7
2 玉米种子物理特性测试 8
21 测试材料 8
22 测试方法 8
221 含水率测试方法 8
222 密度测试方法 10
223 三轴尺寸测试方法 10
224 千粒重测试方法 10
225 休止角测试方法 11
23 测试结果 11
231 含水率测试结果 11
232 密度测试结果 11
233 三轴尺寸测试结果 12
234 千粒重测试结果 12
235 休止角测试结果 12
24 章结 13
3 指夹式排种器结构分析 14
31 指夹式排种器结构工作原理 14
32 指夹式排种器部件功分析 14
321 指夹器 14
322 颠簸带 16
323 排种带 17
33 种子运动程中相关力学分析 17
331 充种程 17
332 清种程 18
4 排种性试验 20
41 试验材料设备 20
42 试验方法 21
43 评价指标 22
431 取样数处理 22
432 试验结果评价 22
44 排种性试验 23
441 排种盘材料排种性影响 23
442 振动频率排种性影响 23
443 振幅排种性影响 24
444 排种盘转速排种性影响 25
445 排种性正交试验研究 25
5 结建议 28
51 结 28
52 建议 28
致谢 29
参考文献 30
作者简介 33
插图附表清单
1 图1 玉米 2
2 图2 装指夹式排种器开沟器 3
3 图3 仿生指夹式排种器 4
4 图4 仿生指夹式排种器 4
5 图5 指夹式排种器排种性试验台 5
6 图6 伸缩指夹式排种器 5
7 图7 技术路线 7
8 图8 真空干燥箱 9
9 图9 电子天 9
10 图10 指夹式排种器结构 14
11 图11 指夹器结构 15
12 图12 指夹张开角度 16
13 图13 指夹受力 16
14 图14 指夹状态 17
15 图15 种子受力 18
16 图16 清种示意图 19
17 图17 振动排种试验台 20
18 图18 改进排种盘 23
19 图19 频率数拟合曲线图 24
20 图20 振幅数拟合曲线图 24
21 图21 种床速度数拟合曲线图 25
22 表1 玉米种子含水率 11
23 表2 玉米种子密度 11
24 表3 玉米种子三轴尺寸等效直径球形率 12
25 表4 玉米种子千粒重 12
26 表5 玉米种子休止角 12
27 表6 试验台基参数 21
28 表7 吸合式电磁振动台参数 21
29 表8 正交试验素水表 26
30 表9 正交试验方案结果 26
31 表10 正交试验极差分析结果 27
1 引言
种子四种特性包括形态生理生化物理特性中种子物理机械特性研究精密排种器着重意义[1]研究农业播种机械理基础决定着机械播种设备参数优化农机设备前必须充分解种子物理特性样更发挥农业播种机械功更满足农作物作业求减少种子破损提高农业播种机械播种合格指数达增产增收目[2]目前国外诸学者种子物理机械特性较深入研究农业播种机械优化设计提供重参考
播种农业基环节播种质量坏直接影响出苗率高低[3]着现代技术发展播种机技术水逐步提高尤现精密播种机具浪费种子农作物植株分布均匀省间苗问题符合农作物生长需求优点时精播省功省时提高产量优点中排种器质量影响播种机播种性素[4]
排种原理精密排种器分机械式气力式两种[5]指夹式排种器机械式排种器种着结构简单种子破损率低排种均匀特点量应精密播种机械中[6]
11 研究背景
玉米年生长植物植株高茎强壮作粮食饲料类提供缺少营养玉米生产量全球高农作物种植规模仅次麦水稻玉米着高营养价值誉长寿食品玉米含量蛋白质脂肪微量元素纤维素等着开发研究生物功食品潜力复杂遗传特点变异种类繁生长中周期长变异系数影响子代生长发育然通现代生物育种技术解决缺点提高育种速度质量年着民生活水蒸蒸日健康饮食追求玉米食疗保健作越越重视认
种说法：欧洲文化麦子文化亚洲米文化拉丁美洲玉米文化然墨西哥中美洲玉米起源考古觉察1万年前里开始野生玉米然印第安已3500年种植玉米历史考古专家普埃布拉州特瓦坎谷发掘公元前7000年公元1540年间玉米文化遗址标志古印第安狩猎活动越越少时渐渐开始摘取野果发展工种植玉米程
玉米中国栽培历史约470年产量高质量适种土壤培植面积越越前中国播种面积概3亿亩仅次米麦子第三产量粮食作物世界仅次美国慢慢发展中国玉米培植技术积攒量验
图1 玉米
Fig1 Corn
现阶段市场玉米播种机生产企业生产方式规格类型播种机种样播种机中设备存问题问题会制约播种作业效果加玉米分品种品种玉米种子现播种机求种子均匀进行正确播种需结合玉米类型选择合适玉米播种机针进行玉米播种[7]致力玉米排种装置研究然十分必保障国食品安全说着重意义时玉米国重济作物促进玉米种植机械前发展促进国济增着积极作
某种设计成熟装置进行改进设计出满足种功需装置设备研发中常种技术路线处利现研究成果进行少改动避免重复研究工作等时减少研发周期[8]课题正基样思路指夹式排种装置进行优化试验改进改进排种装置较满足谷子播种项农艺求
12 国外玉米种子精密排种器研究现状
121 国外玉米种子精密排种器研究现状
许发达国家玉米播种技术已形成完整技术体系精密播种技术普遍应国外20世纪30年代开始进行玉米精密播种机研究目前玉米精密播种排种器机械式气力式两种[9]
Great Plain Manufacturing公司研发播种种作物品种单粒机械式排种器种排种器具排种盘通更换种盘适作物播种排种器般玉米种子播种实现较高排种均匀性形状怪异玉米种子难实现单粒排种求[1014]
英国Ferguson公司研发MF543型通机架式播种机采取机械式气力式相结合众设计方法机械式旁充型孔轮种子室旋转时种子进入型孔中型孔旋转种室方时低压气体型孔出种子吹入种子室里型孔仅仅留1粒种子型孔旋转种子室方时种子着身重力气体吹送作通导种序落种沟利完成播种程[15]
国外玉米精密排种器气力式气力式排种器工作原理分气吸式气压式气吹式3种代表性德国贝克公司研发Aeromat2型玉米气吹式排种器John Deere公司研发玉米气力式排种器KINZE公司生产玉米气力式排种器[1620]
John Deere公司20世纪90年代末研发Maxemerge planters型高速气吸式精密排种器配备高精度农业技术系统根土壌特性含水分少等条件改变进行变量播种施肥达节省种子肥料提高生态环境降低成效果约翰迪尔盘式种子盘式排种器代表种子通盘环槽转动落入投种口排种盘盘孔盘2种利气压单粒种子吸入播种种子需更换排种盘改变盘转速调整种子株距[2122]
进入21世纪德国阿玛松公司新研制生产气吸式精密播种机该播种器排种盘采结构独特凸孔盘提高投种精确性该机种工况条件保证理想工作质量较翕生产率性通更换播种盘播种种作物[2324]
总体国外玉米精密排种器发展早技术较发达结构复杂造价高适国农业生产
122 国指夹式精密排种器研究现状
国相国外精密播种机械研究起步较晚世纪80年代开始国学者开始研究指式排种器眼国研发改进指夹式排种器：
1986年周祖良等研制条播机指夹式排种器该排种器播种玉米工作指标较先进较满足农业技术求[25]装指夹式排种器开沟器图2示
图2 装指夹式排种器开沟器
Fig2 A ditching device equipped with a finger type seed metering device
2010年吉林学李洪刚详细研究仿生指夹式排种器具体结构工作程分析仿生柔性取种柔性推送相传统排种器刚性充种刮种工作性优越性[26]仿生指夹式排种器图3示
图3 仿生指夹式排种器
Fig3 Bionic pinch type seed metering device
2011年付威等玉米研究象研制强制夹持式玉米精量排种器该排种器工作速度35kmh时单粒率>85夹持机构简单取种适应性较强流动性较差种子清种效果差强意排种器结尺寸工作参数进步试验优化[27]仿生指夹式排种器结构图4示
1轴 2盘 3鸭嘴总成 4腰带 5定盘 6取种带 7取种器 8外定盘
9播种 10导轨 11挡种板
图4 仿生指夹式排种器
Fig4 Structure of mechanical forced pinch precision metering device
2013年魏泽川研究指夹式玉米精密排种器工作原理结构特点零部件功参数进行分析研究正确维护提供理[28]
2015年东北农业学工程学院王金武等满足精密播种作业求采夹持充种振动清种柔性导种等方式指夹式玉米精密排种器作出优化设计更满足农业技术求[29]指夹式排种器排种性试验台图5示
1指夹式排种器 2安装架 3喷油泵 4摄处理装置 5驱动电动机 6种床带
图5 指夹式排种器排种性试验台
Fig5 Seeding performance test bench with finger pinch type seed metering device
2016年山东理工学耿端阳等设计种结构简单排种效果伸缩指夹式精量排种器研究该排种器结构参数排种性影响规律[30]伸缩指夹式排种器图6示
1种子 2卸种盖 3伸缩指夹器 4种盘 5传动轴 6清种毛刷 7壳体 8前壳体
图6 伸缩指夹式排种器
Fig6 Telescopic pinch type seed metering device
然国指夹式玉米精密排种器研究较深入排种性方面提高设计需完善[31]
13 存问题
根文献资料进行综合分析国指夹式玉米精密排种器研究中存问题：
（1）指夹式玉米精密排种器实际应中然存着问题玉米种子排种程中易种子造成机械损伤导致破损发芽适合高速作业等
（2）指夹式玉米精密排种器排种时然会出现重播漏播现象然年少公司推出新型指夹式玉米精密排种装置较实现玉米种子精量播种需加改进采新设计方法降低产品成提高排种精度
（3）指夹式排种器排种时受振动排种盘转速影响影响着排种器排种性
14 研究目意义
141 研究目
着玉米种植面积扩玉米増产増收中国农业国民济发展中产生着举足轻重作寻找种省时省力高效济播种方式玉米种植说显尤重[32]
良精量播种技术实现玉米增产增收关键提高排种器播种合格率降低漏播率重播率着重现实意义玉米精密播种仅效节约种子降低播种资金投入减轻劳动者劳动强度提高玉米产量农民增加收入更效缓解国粮食短缺问题[33]着科学技术断发展类优质产量高种子屡见鲜玉米种子特性基相求排种器排种性越越髙种情况效播种期求高质量高效率播种机械解决精密播种难题[34]
142 研究意义
伴着国农业现代化机械化作业断普年计春抢收快播成重环节广劳动者播种机械求越越高需性良精密排种器完成[35]目前市场采气吸式提取种子利空气正压负压吸者吹实现种方法具备应排种装置外配套供气装置播种机结构复杂成高障增指夹式排种器需配套电气装置具造价低廉结构简单维修方便工作性制造工艺求低等优点障相减少[36]开展玉米精密排种器研究具意义
（1）节省玉米种子降低种植户投资成
（2）省工省时减少劳动强度
（3）培育壮苗利增产增收
（4）抗旱保苗效果
（5）节省草剂延长药效
15 研究容技术路线
151 研究容
结合国外指夹式排种器研巧存问题分析指夹式排种器工作程关键部件功分析指夹式排种器工作部件进行优化文具体研究容点：
（1）玉米种子物理特性研究文单4号玉米种子研究象种子密度等进行研究够指夹式排种器排钟性相关实验研究带较理支撑
（2）指夹式排种器工作原理部件进行功分析指夹式排种器相关部件进行受力分析
（3）利吸合式电磁振动排种性试验台研究频率振幅排种性找出佳排种性频率振幅范围
（4）进行指夹式排种器排种性影响素正交试验确立优素组合
（5）指夹式排种器气吸式排种器进行试验研究确定指夹式排种器优缺点
152 技术路线
技术路线图7示
图7 技术路线
Fig7 Technical line
2 玉米种子物理特性测试
种子四种特性包括形态生理生化物理特性中种子物理机械特性研究玉米精密排种器着重意义研究农业机械理基础决定着机械设备参数设计种新型农机具前必须充分解种子物理特性样更发挥农业机械功更满足农作物农艺求减少种子伤害提高农业机械播种合格指数进达増产增收目目前国外许学者种子物理特性已较深入研究农业机械设计提供重参考
1960年ZorerbＨall扁形玉米豆类植物麦进行研究研究发现含水量加载速度加载位置温度物料尺寸会少影响着作物挤压程度[37]1966年Bilanski等研究水分玉米种子载荷变形曲线结果表明含水率压缩位置严重影响玉米种子变形[38]1970年Mohsenin球形压头压缩试验方法测试含水量玉米种子角质胚乳厚片应力松弛特性影响结果发现时间含水量温度变化会影响玉米角质胚乳松弛度[39]1988年HaghighiSegerlind根材料粘弹性性质采限元方法研究时间玉米截面应力分量影响研究表明通方法计算出玉米烘干程中应力出现位置时间烘干条件关系[4042]外BarychCarman等分婉豆扁豆种子物理特性做出仔细研究[43]
国相关文章报道例1995年赵学笃马中苏等试验研究玉米种子压缩剪切击等力学特性研究表明含水率影响着玉米种子压缩剪切击等[44]2005年张明学赵样涛等东北玉米进行深入颗粒破碎敏感性试验研究研究表明：干燥条件严重影响着籽粒应力裂纹进影响着籽粒破损程度时分析玉米存储环节破碎素玉米存储问题提供理[45]2007年李心高连兴等采限元方法研究玉米籽粒压载作应力分布情况研究发现玉米籽粒压载作施力部位微观力学恃性[46]
21 测试材料
文测试种子市场需求量较玉米品种：单4号玉米种子
22 测试方法
221 含水率测试方法
玉米种子含水率指测玉米种子含水分重量占整种子重量百分常见测试方法烘箱干燥法甲苯蒸墙法溶剂提取法等文采烘箱干燥法测试
采GBT 35436标准中恒温烘干法（烘箱温度控制70℃）测试玉米种子含水率设备名称电热鼓风干燥箱见图8图9步骤：
（１）样品舎烘干冷称重标记盒号
（２）装满玉米放入做标记样品盒称出重量做记录 （３）装满玉米样品盒放入恒温70℃烘箱中盒盒盖起放入烘干箱中盒盖盒取便加速烘干迅速关闭烘干箱烘干箱温度回升70℃时开始计时整烘干程持续４时
（４）开烘干箱防止吸潮箱迅速盒盖盖然烘干玉米样品盒取出放入真空干燥箱中冷称出重量（烘千第次称重）
（５）步骤３进行２时烘干步骤４进行第二次称重 （６）步骤４步骤５二次称重误差否02％步骤５继续烘干者等计算玉米种子含水率公式：
SM2−M3M2−M1× (1)
式中：S玉米种子含水率M1样品盒质量单位gM2样品盒加玉米种子烘前重量单位g M3样品盒加玉米种子烘重量单位g
图8 真空干燥箱
Fig8 Vacuum drying oven
图9 电子天
Fig9 Electronic balance
222 密度测试方法
目前种子物料密度测试方法置换气体法排水法谓置换气体法先称量出定质量测物料然测量出测物料排开气体体积根气体密度排开气体体积求出测物料密度[47]排水法种简单操作常测量密度方法物体完全浸入水中物料体积浸泡前浸泡差值然测试出物料质量根密度公式求出物料密度次试验采排水法进行玉米种子密度测试步骤：
（１）天称出100粒玉米种子质量记ｍ
（２）量筒中装入适量水谓适量指物体完全浸泡会超出量筒刻度值记读数V1
（３）测试质量玉米种子量筒壁缓缓放进直完全浸傲读出数记V2
（４）玉米体积两次体积差V2−V1
（５）根公式计算出玉米密度种测玉米种子均进行三次试验取三次试验均值作结果计算公式：
ρmVmV2−V1 （2）
式中：ρ玉米种子密度单位gcm3m测玉米种子质量单位gV测玉米种子体积单位cm3
223 三轴尺寸测试方法
机抽取种玉米种子100粒通游标卡尺够种指标进行测量公式等效直径Dp进行计算：
Dp(LWT)13 （3）
根公式求出玉米种子球形率：
∅DL （4）
式中：∅玉米种子球形率D玉米种子等效直径单位mmL玉米种子长单位mm
224 千粒重测试方法
试验玉米种子中分三次机抽取1000粒玉米种子精度达01ｇ电子秤进行测量出玉米种子千粒重
225 休止角测试方法
试验采取注入法方法测试玉米种子休止角支架漏斗圆板刻度尺构成测试装置测种子漏斗方慢慢加入种子慢慢滑落漏斗底部时物料板堆积具定倾斜角堆积堆积止刻度尺量出玉米种子聚集高度记ｈ面公式计算玉米种子休止角：
tanαℎr （5）
式中：h种子堆积高度单位mmr圆板半径单位mm
（1）时刻保持钢板谷粒洁净
（2）切勿手直接触碰谷子否手油灰尘等会附着谷子导致测量结
果准确
（3）改变摩擦仪夹角需通手动方式谷子质量轻速度抬起斜面
会导致夹角φ值显著抬起斜面时速度应量保持致
23 测试结果
231 含水率测试结果
玉米种子含水率测试结果见表1
表1 玉米种子含水率
Table1 Moisture content of maize seeds
品种
样品1
样品2
样品3
样品4
样品5
单4号
971
842
763
855
086
表1知：单4号玉米种子含水率857％
232 密度测试结果
通表2够知道玉米种子密度测试结果
表2 玉米种子密度
Table2 Density of maize seeds
品种
样品1gcm3
样品2gcm3
样品3gcm3
样品4gcm3
标准差
单4号
110
115
113
119
002
表2知：单4号玉米种子密度119gcm3
233 三轴尺寸测试结果
通表3够知道知道玉米种子信息：
表3 玉米种子三轴尺寸等效直径球形率
Table3 Threeaxis size equivalent diameter and spherical rate of maize seeds
品种
长mm
宽mm
厚mm
等效直径mm
球形率
均值
单4号
870
529
434
574
066
标准差
108
096
056
078
074
表3知：单4号扁形粒玉米种子
234 千粒重测试结果
玉米种子千粒重测试结果见表4
表4 玉米种子千粒重
Table4 Thousand grain weight of corn seed
品种
样品1g
样品2g
样品3g
均值g
标准差
单4号
2643
2705
2701
2683
283
表4知：丹4号玉米种子千粒重2683g
235 休止角测试结果
通表5够知道玉米种子休止角相关信息
表5 玉米种子休止角
Table5 The angle of repose of corn seeds
品种
休止角°
单4号
318
休止角称静止摩擦角堆积角种子尺寸形状含水率堆放条件等关流动性着休止角减增强散落力着休止角变减弱
24 章结
单4号玉米种子进行物理特性测试采烘箱干燥法测试玉米种子含水率排水法测试玉米种子密度游标卡尺精密天分测试种子三轴尺寸千粒重等指夹式排种器排种性试验研究提供理基础
3 指夹式排种器结构分析
31 指夹式排种器结构工作原理
指夹式排种器排种盘指夹器颇簸带卸种口凸轮弹簧指夹盖等组成结构图10示指夹式排种器工作原理：种子进入夹种区着转盘旋转弹簧作指夹器夹持种子转清种区颠簸带表面凹凸夹住种子产生颠簸运动清种毛刷作稳定种子落入种子堆夹持稳定粒种子指夹器继续转排种口排出导种带达开沟器方导种落入种沟终完成排种种程[48]
1排种盘2指夹器3颠簸带4卸种口5凸轮6弹簧
7指夹盖
图10 指夹式排种器结构
Fig10 The structure of fingertype seedmetering device
田间排种程中指夹式排种器充种清种导种等方式完成播种务中充种程排种程中重阶段部件指夹器夹持种子性坏影响着播种机播种水
32 指夹式排种器部件功分析
321 指夹器
指夹式排种器言指夹器关键部件具体组成图11示直接影响排种性种性指夹器形状指夹器张开角度指夹器种子压力
1指夹2夹杆3弹簧耳4长尾5短尾
图11 指夹器结构
Fig11 Finger CLAMP Structure
（1）根指夹夹持玉米种子情况指夹玉米种子直接接触玉米种子形状扁更夹持种子指夹器形状必须满足面点求：
1)考虑排种盘形状外边缘圆形指夹器需着排种盘外边缘转动指夹边缘曲线需遵循排种盘外边缘弧线
2)指夹宽度种子长度应该视相等确保较填充效果
3)指夹长度适中果太短会引起漏播率升指夹长会引起重播率升
4)指夹形状应该满足较夹持种子效果设计波浪弧状指夹两边起伏玉米种子夹持更加稳定实现利充种
（2）根指夹张开时形状漏斗样出张开角度越玉米种子容易落入夹腔种效提高弊端会重播率会定程度提高谓精密排种器夹腔允许粒玉米种子然标准夹腔粒玉米种子指夹张开角度根玉米种子形状定
扁形玉米种子言玉米种子夹腔概三种夹持状态果玉米种子长度方夹持话种子展现竖立状态指夹张开角度果玉米种子宽度方夹持话种子展现侧立状态果玉米种子厚度方夹持话种子展现躺状态指夹张开角度
考虑指夹夹尾约束着指夹器张开角度调节指夹夹尾指夹相角度改变指夹张开角度夹夹尾关系图12示
图12 指夹张开角度
Fig12 Finger clamp opening angle
（3）指夹夹持玉米种子压力弹簧总着12指夹排种盘外圈弹簧连接着相邻两指夹指夹两边弹簧指夹作力相等作点离转动轴心距离相然力臂相等图13示L2>L1 两弹簧形成力矩等P2>P1 两者力矩差指夹器指夹间产生定压力种子夹持稳
图13 指夹受力
Fig13 The force of a finger clip
指夹种子压力关系玉米种子夹持稳定性样影响玉米种子伤种情况考虑指夹种子压力会加快磨损指夹器夹尾指夹压力应适中调节拉簧圈数者钢丝直径改变压力果拉簧圈数变少者钢丝直径变话指夹压力会变反指夹压力会变
322 颠簸带
排种盘卸种口稍前方着颠簸带卸种口相互连接着形状光滑规凸起凹玉米种子着排种盘作匀速圆周运动种子旋转颠簸带时颠簸带表面规种子高低起伏作运动情况突然发生改变玉米种子会指夹种脱落样起清种目
更清种效果颠簸带形状需满足面点点
1)颠簸带表面凹深度适果深度会清种严重量导致漏播率幅提高
2)获清种效果颠簸带表面需做规曲面
3)造成玉米种子破损颠簸带凸起凹界太尖锐光滑坡度拐角应适中
323 排种带
排种带指夹器起转动着相应12容纳种子室接受卸种口落种子指夹夹持种子旋转卸种口时指夹张开角度种子便落入排种叶片种子着排种叶片转动排种器排出排种带性参数定程度影响农间植株分布均匀性
33 种子运动程中相关力学分析
331 充种程
充种程中夹持种子指夹玉米种子压力两边弹簧耳提供压力程度影响玉米种子充种状态种子破损率压力籽粒易脱落增加漏播率降低排种性质量 压力玉米种子易损伤加快指夹尾片磨损程度
指夹旋转运动中夹持闭合开启3 种状态指夹夹持状态图14示
图14 指夹状态
Fig14 Finger Clamp State
基础玉米种子研究象运动程中种子进行受力分析研究工作转速取种压力关系种子运动程受力图15示
图15 种子受力
Fig15 Seed stress
指夹夹持角度变指夹旋转角（wt+θ） 直（0π）改变达朗贝尔原理够进行数学分解：
Gsin(θ+wt)+F2mRw2 (6)
Gsin(θ+wt)+μPNmRw2 (7)
PNmRw2−Gsin(θ+wt)μ (8)
式（8）通求导（二阶）获结果：
d2PNdw2mμ[2R+t2gsin(wt+θ)] (9)
式中：G代表含义玉米种子受重力NF代表含义指夹推力NF1代表含义排种盘横摩擦力NF2代表含义排种盘径摩擦力Nm玉米种子质量gθ指夹旋转角（°）R指夹运动圆周半径mmμ玉米种子排种盘间摩擦系数t代表含义夹持推送运动时间s
通式（9）够明确：sin(θ+wt)直零进行二阶求导结果然超零分析知着工作转速增加指夹压力先减增
332 清种程
降低播种出现频率增强田间作业质量排种盘表面进行更完善设计增加清种振动区存凹凸较表面够清种子毛刷起形成清种区域够排种器取更成效图16清种示意图
1凹凸面2指夹3排种盘4清种毛刷
图16 清种示意图
Fig16 Sketch map of the clearing
清种区域说改造指标：着凹面长度k深度ℎ凹面圆弧角ε等增强清种效果更调整籽粒间存力系衡情况ε展开科学分析通图16知夹持种子凹面坡时候运动情况表征种子作点运动状态发生改变种子处稳定状态
PN≫FSsinε+NcosεNsinε≪Fcosε （10)
式中：FS种子受摩擦力NN种子受支持力N式（10）（8）合
cosε≪mRw2−Gsin(θ+wt)μ（μ2+1）Ntanε≪μ (11)
拍种盘低清种区θ+wt≈90°式（11）展开简化：
arctanμ≥ε≥arccos4π2mRn2−Gμ(μ2+1)N (12)
处正常运行状态时候排种器分钟转速n15~35r够知道玉米种子千粒重m027g查阅文献知玉米种子动摩擦素μ012～015代入式（12）中确定振动凹面圆弧角ε∈（27°7°）振动凹面坡角度应该样助种子脱离坡角度应该样助种子分离
4 排种性试验
41 试验材料设备
进行试验时候围绕单4号玉米种子展开该试验开展点蒙古农业学农机试验室仪器振动排种试验台黑龙江省农业机械工程科学研究院哈尔滨博纳科技限公司设计制造JPS12排种器性检测试验台前提吸合式电磁振动台组成够排种装置开展作业时出现情况展开科学处理（重点振动情况）够开展试验时候具备田间真实操作更接结果包含种床带装置排种器安装架台架等试验台够排种具体情况展开时记录监控通部系统运算够进行科学深入数处理赖该设备计算机视觉技术实现试验台够场合进行包括种类排种器精播穴播条播等展开科学分析时候般参考GBT69732005 单粒(精密)播种机试验方法够获知误种子粒距(粒距测量均误差±2mm)等检测指标够播种录进行储存记录便试验员记录分析通图17够知道试验台全貌
图17 振动排种试验台
Fig17 Test bench for vibrating seed metering
通表6够知道试验台基参数
表6 试验台基参数
Table6 Basic parameters of test bench
种床带速度
15～12kmh
种床带宽
07m
种床带长度
1923m
排种轴转速测量误差
<05
风机输出工作压力
正压0～5kPa负压5～0kPa
种子粒距测量均误差
≪2mm（豆玉米）
排种器架调高度
0～400mm
排种器架倾斜
11°
工检测区长度
5m
吸合式电磁振动台基参数见表7
表7 吸合式电磁振动台参数
Table7 Parameters of electromagnetic vibrating table with suction
频率范围
05～600Hz
负载
0～80kg
振幅
0～20mm
加速度
0～50g（500ms2）
电源
220v50Hz
功率
33KW
42 试验方法
输送带种床振动排种器试验台排种装置进行加振处理通调节种床带速度排种轴速度模拟田间作业状态利相性原理排种装置固定动种床带转动模仿田间运动情况试验时排种装置通真空室负压作玉米种子吸附着种盘转动达没气压方玉米种子身重力作脱离吸种盘落入排种着道落输送带考虑玉米种子落时碰撞作种子会弹飞影响试验测量种床带转动时油泵时排出定量油层种床带起转动种子落油层便会弹飞通调节摄机阀值拾取玉米种子进行录保存便续数处理
做试验时种床带稳定状态进行数采集采集数时250粒距作样样进行五次采集采集数求均值进行数根GBT6973 2005单粒(精密)播种机试验方法[4950]等05倍理粒距视重播05倍15倍理粒距视合格15倍理粒距视漏播
43 评价指标
JBT102932001单粒(精密)播种机技术条件GB69732005单粒(精密)播种机试验方法够精密播种展开科学评价数分析播种机般通3关键性评定质量粒距合格指数(合格率)A二重播指数(重播率)D三漏播指数(漏播率)M指标进行计算方法：
431 取样数处理
（1） 划分区段相邻200粒距样划分成01Xr区段Xr理粒距
（2） 区段变量Xi进行科学计算够知道区段变量
XixiXr （13）
式中：xi区段中值
（3） 区间进行科学划分区间中Xi总数进行科学计算然粒距样进行区间划分：
重播区间：n1ni{Xi∈[0−05]}
合格区间：n2ni{Xi∈[05−15]}
漏播区间：n3ni{Xi∈[15−25]} （14）
n4ni{Xi∈[25−35]}
n5ni{Xi∈[35～+∞]}
测粒距总数：Nn1+n2+n3+n4+n5 （15）
重播数：n2n1
合格数：n1N−2n2
漏播数：n0n3+2n4+3n5 （16）
区间数：Nn2+2n3+3n4+4n5
432 试验结果评价
精密排种器项性指标：
合格指数：An1N×100
重播指数：Dn2N×100 （17）
漏播指数：Mn0N×100
粒距均值：xnixin2 Xi∈[05−15] （18）
标准差：σniXi2n2−X2 Xi∈[05−15] （19）
变异系数：Cσ×100 （20）
44 排种性试验
441 排种盘材料排种性影响
选择橡胶塑料两种材料作排种盘面附加材料进行试验研究通实验数处理分析记录试验数进行处理分析出两种材料排种性优缺点确定佳材料首先排种盘夹指夹种圆弧区域加两种材料然分做排种性试验记录数改进排种盘图18示
图18 改进排种盘
Fig18 Improved row type plate
改进前排种器合格指数8561％重播指数1018％漏播指数 588％添加橡胶薄垫排种器合格指数8791％重播指数 823％漏播指数392％添加塑料薄垫排种器合格指数8324％重播指数1131％漏播指数 557％
442 振动频率排种性影响
通文献纳知[51]应该明确床带速度4kmh排钟盘进行科学调整够知道排种盘转速1563rmin振动频率言典型数值6810121416Hz够提高分析便捷性进行单素试验研究组试验数3次测量求均值分析频率排种性变化情况绘制频率数拟合曲线图图19示
图19 频率数拟合曲线图
Fig19 The curve of frequency data fitting
根曲线图出：频率排种合格率基趋稳定出频率合格率影响重播率漏播率没什变化然难发现频率14Hz时排种合格指数高排种效果较该频率助改善播种合理问题
443 振幅排种性影响
选取振动频率选取14Hz振幅选择34567mm进行单素试验研究组试验数进行3次测量求均值分析振幅排种性变化情况绘制振幅数拟合曲线图图20示
图20 振幅数拟合曲线图
Fig20 The curve of amplitude data fitting
根曲线图出：振幅排种合格率基趋稳定出振幅合格率影响重播率漏播率没变然发现振幅6mm时排种合格指数高排种效果较该振幅助改善播种合理问题
444 排种盘转速排种性影响
选取振动频率选取14Hz振幅6mm传送带速度选择33544556 kmh进行单素试验研究组试验数进行3次测量求均值分析传送带速度排种性变化情况绘制种床速度数拟合曲线图图21示
图21 种床速度数拟合曲线图
Fig21 The fitting curve of the velocity data of the bed
根曲线图出：排种盘转速断增加排种合格指数呈高低趋势排种盘转速4kmh时排种合格指数达值出该排种盘转速排种效果效实际田间作业时保持该速度效提高田间作业水
445 排种性正交试验研究
根单素试验数处理知：输送带转速 4kmh 振动频率14Hz振幅6mm时试验指标较优考虑三素排种装置作进行正交试验设计选取排种盘转速振动频率振幅三素三水正交试验正交试验素水表表8示采 L9(34)正交试验表（表9）分析结果表10示
表8 正交试验素水表
Table8 Horizontal table of orthogonal test factors
水
频率OHz
振幅Pmm
转速Ukmh
1
10
5
3
2
14
6
4
3
16
7
5
表9 正交试验方案结果
Table9 Orthogonal test scheme and results
素
频率OHz
振幅Pmm
转速Ukmh
空列
合格率A
重播率D
漏播率M
处理号
第1列
第2列
第3列
第4列
第5列
第6列
第7列
1
1
1
1
1
8012
977
1011
2
1
2
2
2
819
904
904
3
1
3
3
3
7727
91
1363
4
2
1
2
3
9071
776
353
5
2
2
3
1
8027
1064
909
6
2
3
1
2
8571
476
953
7
3
1
3
2
8421
526
1053
8
3
2
1
3
8123
1454
423
9
3
3
2
1
7818
818
1364
总
7396
7404
8636
表10 正交试验极差分析结果
Table10 Results of the extreme difference analysis of orthogonal test
参数
A1(合格率)
8423
8611
8239
8654
A2(合格率)
8791
8365
8823
8595
A3(合格率)
8576
8372
8903
8692
极差RA
368
246
664
097
素次
U>O>P
优组合
O2P1U3
D1(重播率)
812
974
824
1044
D2(重播率)
989
856
961
952
D3(重播率)
81
895
1032
931
极差RD
179
118
208
113
素次
U>O>P
优组合
O2P1U3
M1(漏播率)
647
457
564
584
M2(漏播率)
656
261
676
745
M3(漏播率)
723
1182
791
684
极差RM
076
921
227
161
素次
P>U>O
优组合
O3P3U3
进行试验测试时候相关指标单粒合格合格率越说明效率越漏播率重播率越高说明效果越差述表格中数中明显知道关单粒合格率方面述三参数影响试验结果程度U>O>P（转速>频率>振幅）中效果参数搭配O2P1U3单粒重播方面言述三参数影响试验结果程度U>O>P中效果参数搭配O2P1U3单粒漏播方面言述三参数影响试验结果程度P>U>O中效果参数搭配O3P3U3
文容综合考虑终次试验佳参数分配O2P1U3试验数：单粒合格率9071外漏播率353满足农业相关技术规定
5 结建议
51 结
文通玉米物理特性测试分析指夹式排种器部件功力学分析利振动排种试验台指夹式排种器影响排种性单素试验研究影响排种性素正交试验研究结：
（1）通单4号玉米种子进行物理特性测试测试结果指夹式排种器排种性提供理基础
（2）分析指夹式排种器结构工作原理玉米种子运动程受力情况着工作转速增加指夹压力先减增振动凹面坡角度应该样助种子脱离坡角度应该样助种子分离
（3）添加橡胶薄垫该排种器排种合格指数提高符合农业作业求选择橡胶材料作排种盘附加材料该指夹式排种器频率14Hz振幅6mm种床带速度4kmh时排种合格指数高排种效果较该条件助改善播种合理问题
（4）排种试验台言参数合格率重播率漏播率三中关排种盘转速振动频率振动幅度均需单独测验进探明述三参数影响排种器功程度采正交试验方式实施关述三素排种器作程度测试采极差分析方式分析试验相关信息进明确述素影响排种器程度排名相关效率高参数设置振荡频率设置14Hz振动幅度设置6mm播种前行速度设置4kmh中单粒播种达合格求9071达农业方面相关求
52 建议
文通指夹式排种器理研究台架试验指夹式排种器深入解作者身理水限加时间限制研究容：
（1）指夹式排种器受种子形状影响显著建议尺寸玉米种子进行排种性试验研究
（2）次试验台排种器部会剩余少量种子时指夹易夹持送样会影响次排种精度
（3）试验台倾斜角度范围较效测试出角度排种器性影响
（4）指夹式排种器优化应考虑弹黃拉力影响
（5）试验实验室中进行考虑田间作业复杂性实际应中存定改良空间便更精确结学止境笔者会工作中继续指夹式排种器进行研究希位专家予更支持帮助
致 谢
忽忽三载白驹隙回昔感慨甚学生活中离开导师教授硕博士生师弟师妹指导鼓励支持帮助受益匪浅成果颇丰阶段工作学扎实基础表达诚挚谢意
首先感谢导师赵满全教授治学严谨蔼亲长者够全心全意钻研学术赵老师科研学生活中鼎力相助细致入微辞辛劳课题研究文写作期间赵老师孜孜倦教诲循循善诱指导科学建设性意见铭记心受益终生心目中赵老师位良师益友学楷模
时感谢刘飞老师年轻硕果累累兢兢业业精力充沛青年教师刘飞老师作课题组带头奉行科学理身作师友工作方法时潜心学术涉猎广泛门门精通课题研究进展情况更然胸科研工作心责常常建设性意见予莫帮助
感谢博士研究生张涛师兄劳怨乐助予家数次帮助辈中学榜样博士生麻乾师兄李凤丽师姐师弟樊琦李鹏李松毅师妹栗霞飞杜兰岳瑶试验程中予帮助
家关心支持帮助老师学朋友表示真诚谢意
项目国家然科学基金项目（51365034) 感谢
参 考 文 献
1 辛明金宋玉秋等玉米流体穴播种子物理机械特性研究[J]中国农机化学报2011 (04)4547+37
2 王联增 颗粒种子静电播种机[J] 农业技术装备 1995(6)2222
3 叶新跃 国播种机械现状发展趋势[J] 中国农机化学报 1998(6)1415
4 董宝军 精密播种机监测系统设计研究[D] 山东学 2011
5 曹文丁俊华李臣机械式精密排种器研究设计[J] 农机化研究 2009 31(7)142145
6 赵进辉 油菜免耕直播排种器排种性试验研究[D] 湖南农业学 2005
7 张文喜免耕施肥播种机维修中存问题改进建议[J]农机维修 2013(6)5959
8 吴举杰 汽车分布式相定位方法公交信息服务系统 CN CN 1414526 A[P] 2003
9 Sowing equipmentmethods of testpart 1 Single seed drills (precision drills)19829
10 Datta R K Development of some seeders with particular reference to pneumatic seed drills The harvest Indian Institute of Technology[J]1974162629
11 ChaudhuriD Performance Evaluation of Various Types of Furrow Openers seed Drilla review[J]200179(2)125137
12 Guarella PPeerano APascuzzi S Experimental and the oretical performance of a vacuum seed nozzle for vegetable seeds[J]Agricultural Engineering Research199664(1)2936
13 ChapmanMachinery needs for controlled traffic farming and dry land grain farms proceedings of the second national controlled traffic conference of Australia[J]19983537
14 WalshPJensen Towards a standard for controlled traffic machinery proceedings of the second national controlled traffic conference of Australia[J]19985860
15 Yule D F Controlled traffic farming the future proceedings of the second national controlled traffic conference of Australia[J]1998
16 Guarella PPeeranoAPaseuz Zi Experimental and theoretical performance of a Vacuum seed nozzle vegetable seeds[J] Agricultural Engineering Research200564(1)2936
17 R C SinghG SinghD C Saraswat Optimisation of Design and Operational Parameters of a pneumatic seed Metering Device for Planting Cottonseeds[J]200564(1)2936
18 Carlos Crovetto Lamarea Stubble over the soil[J]American society of Agronomy Ine19968
19 Mlilton Coughenour CShankariah Conservation tillage and cropping innovationconstructing the culture of agriculture[J] Low a state university Press2011
20 The KinzeFinger pickup seed meter for corn[J]2010(04)
21 D Karaye Performance of a modified precision vacuum seeder for notill sowing of maize and soybean[J] Soil and Tillage Research2009(104)121125
22 Than Shein Evaluation of different metering devices for Multicrop seeding[J] College Laguna(Philippines)1988(145)103105
23 Gareia P Participatory development of a corn seeder[J] College Laguna(Philippines)1993(119)2426
24 Wang H Drum type seed metering device a study of optimum parameters of precision seeding[J] College Laguna(Philippines)1991(2)104105
25 周祖良 钱简 指夹式玉米精密播种排种器[J] 农业机械学报 1986(1)
26 李洪刚 仿生指夹式排种器[D] 吉林学 2010
27 付威 李树峰 孙嘉忆等 强制夹持式玉米精量排种器设计[J] 农业工程学报 2011 27(12)00003842
28 魏泽川 指夹式玉米精密排种器理研究[J] 辽宁农业职业技术学院学报2013(1)2224
29 王金武 唐汉 周文琪等 指夹式精量玉米排种器改进设计试验[J] 农业机械学报 2015 46(9)6876
30 耿端阳 李玉环 孟鹏祥等 玉米伸缩指夹式排种器设计试验[J] 农业机械学报 2016 47(5)3845
31 晓雁 指夹式玉米精密排种器试验研究[D] 昆明理工学 2015
32 谢兵 中国玉米种植产业发展现状分析政策建议[J] 农家致富顾问 2016(18)6161
33 张庆文 浅析农业机械化玉米种植影响[J] 现代农业研究 2016(6)1717
34 刘阳 基电容传感器排种器性监测系统研究[D] 吉林学 2013
35 徐龙 农业机械化农业发展起关键性作[J] 中国科技投资 2013(A25)375375
36 赵月霞 机械式精密排种器关键技术研究[D] 南京农业学 2003
37 Zorerb G C Hall C W Some Mechanical and Rheological Properties of Grain[J] The Journal of Agricultural Engineering19605(1)8392
38 Zorerb G C Instrumentation and measurement techniques for determining physical properties of farm produces[J] Transation of ASAE196710(1)100
39 Hall G E Damage during handing of shelled corn and soybean[J] Ttansacti on of ASAE197417(2)556561
40 Bilankaki W K Damage Resistance of Seed Grains[J] Trans of ASAE1966(2)360363
41 Mohsenin N N Physical Properties of Plant and Animal Materials[J] New York Gordon and Breach Science publisher1970
42 JIrudayara J K Haghighi and R Stroshine Stress analysis of viscoplastic materials during dying application to grain kemel[J]Drying Technology1993
43 Irufayara J Haghighi K and Stroshine R Finite element analysis of During with application to cereal grain[J] J engres1992(53)209229
44 赵学笃马中苏孙永海．玉米粒学性实验研究[J] 吉林工业学报199621（1）：6065
45 张杰 基声学图分析玉米应力裂纹检测方法研究[D] 吉林学 2007
46 李心高连兴马福丽．玉米种子力学特性限元分析[J]农业机械学报200738（10）：6467
47 闫语童 种基气体压强法测量物体密度方法 CN104807720A[P] 2015
48 杨丽刘全威张东兴等种玉米播种机种子精准投送机构精确投种方法CN104956815A[P] 2015
49 国家质检总局(SBTS)单粒(精密)播种机技术条件：GBT69732005[S]北京：中国农业机械化科学研究院2005：10
50 国家质检总局(SBTS)单粒(精密)播种机试验方法：GBT69732005[S]北京：中国农业机械化科学研究院2005：10
51 [1]董帅气吸式免耕播种机排种装置模态测试性试验研究[D]蒙古农业学2015
作 者 简 介
周鹏男1990年4月江苏省涟水县硕士研究生2005年6月毕业湖北理工学院获学士学位2015年9月考入蒙古农业学机电工程学院农业机械化工程专业学师赵满全教授攻读工学硕士学位读研期间进行国家然科学基金项目（51365034)项目容研究第作者发表中文核心文1篇参加2016中国农业机械学会年会2017中国农业工程学会年会学术会议发表篇会议文
443 振幅排种性影响
选取振动频率选取14Hz振幅选择34567mm进行单素试验研究组试验数进行3次测量求均值分析振幅排种性变化情况绘制振幅数拟合曲线图图20示
图20 振幅数拟合曲线图
Fig20 The curve of amplitude data fitting
根曲线图出：振幅排种合格率基趋稳定出振幅合格率影响重播率漏播率没变然发现振幅6mm时排种合格指数高排种效果较该振幅助改善播种合理问题
444 排种盘转速排种性影响
选取振动频率选取14Hz振幅6mm传送带速度选择33544556 kmh进行单素试验研究组试验数进行3次测量求均值分析传送带速度排种性变化情况绘制种床速度数拟合曲线图图21示
图21 种床速度数拟合曲线图
Fig21 The fitting curve of the velocity data of the bed
根曲线图出：排种盘转速断增加排种合格指数呈高低趋势排种盘转速4kmh时排种合格指数达值出该排种盘转速排种效果效实际田间作业时保持该速度效提高田间作业水
445 排种性正交试验研究
根单素试验数处理知：输送带转速 4kmh 振动频率14Hz振幅6mm时试验指标较优考虑三素排种装置作进行正交试验设计选取排种盘转速振动频率振幅三素三水正交试验正交试验素水表表8示采 L9(34)正交试验表（表9）分析结果表10示
表8 正交试验素水表
Table8 Horizontal table of orthogonal test factors
水
频率OHz
振幅Pmm
转速Ukmh
1
10
5
3
2
14
6
4
3
16
7
5
表9 正交试验方案结果
Table9 Orthogonal test scheme and results
素
频率OHz
振幅Pmm
转速Ukmh
空列
合格率A
重播率D
漏播率M
处理号
第1列
第2列
第3列
第4列
第5列
第6列
第7列
1
1
1
1
1
8012
977
1011
2
1
2
2
2
819
904
904
3
1
3
3
3
7727
91
1363
4
2
1
2
3
9071
776
353
5
2
2
3
1
8027
1064
909
6
2
3
1
2
8571
476
953
7
3
1
3
2
8421
526
1053
8
3
2
1
3
8123
1454
423
9
3
3
2
1
7818
818
1364
总
7396
7404
8636
表10 正交试验极差分析结果
Table10 Results of the extreme difference analysis of orthogonal test
参数
A1(合格率)
8423
8611
8239
8654
A2(合格率)
8791
8365
8823
8595
A3(合格率)
8576
8372
8903
8692
极差RA
368
246
664
097
素次
U>O>P
优组合
O2P1U3
D1(重播率)
812
974
824
1044
D2(重播率)
989
856
961
952
D3(重播率)
81
895
1032
931
极差RD
179
118
208
113
素次
U>O>P
优组合
O2P1U3
M1(漏播率)
647
457
564
584
M2(漏播率)
656
261
676
745
M3(漏播率)
723
1182
791
684
极差RM
076
921
227
161
素次
P>U>O
优组合
O3P3U3
进行试验测试时候相关指标单粒合格合格率越说明效率越漏播率重播率越高说明效果越差述表格中数中明显知道关单粒合格率方面述三参数影响试验结果程度U>O>P（转速>频率>振幅）中效果参数搭配O2P1U3单粒重播方面言述三参数影响试验结果程度U>O>P中效果参数搭配O2P1U3单粒漏播方面言述三参数影响试验结果程度P>U>O中效果参数搭配O3P3U3
文容综合考虑终次试验佳参数分配O2P1U3试验数：单粒合格率9071外漏播率353满足农业相关技术规定
5 结建议
51 结
文通玉米物理特性测试分析指夹式排种器部件功力学分析利振动排种试验台指夹式排种器影响排种性单素试验研究影响排种性素正交试验研究结：
（1）通单4号玉米种子进行物理特性测试测试结果指夹式排种器排种性提供理基础
（2）分析指夹式排种器结构工作原理玉米种子运动程受力情况着工作转速增加指夹压力先减增振动凹面坡角度应该样助种子脱离坡角度应该样助种子分离
（3）添加橡胶薄垫该排种器排种合格指数提高符合农业作业求选择橡胶材料作排种盘附加材料该指夹式排种器频率14Hz振幅6mm种床带速度4kmh时排种合格指数高排种效果较该条件助改善播种合理问题
（4）排种试验台言参数合格率重播率漏播率三中关排种盘转速振动频率振动幅度均需单独测验进探明述三参数影响排种器功程度采正交试验方式实施关述三素排种器作程度测试采极差分析方式分析试验相关信息进明确述素影响排种器程度排名相关效率高参数设置振荡频率设置14Hz振动幅度设置6mm播种前行速度设置4kmh中单粒播种达合格求9071达农业方面相关求
52 建议
文通指夹式排种器理研究台架试验指夹式排种器深入解作者身理水限加时间限制研究容：
（1）指夹式排种器受种子形状影响显著建议尺寸玉米种子进行排种性试验研究
（2）次试验台排种器部会剩余少量种子时指夹易夹持送样会影响次排种精度
（3）试验台倾斜角度范围较效测试出角度排种器性影响
（4）指夹式排种器优化应考虑弹黃拉力影响
（5）试验实验室中进行考虑田间作业复杂性实际应中存定改良空间便更精确结学止境笔者会工作中继续指夹式排种器进行研究希位专家予更支持帮助
致 谢
忽忽三载白驹隙回昔感慨甚学生活中离开导师教授硕博士生师弟师妹指导鼓励支持帮助受益匪浅成果颇丰阶段工作学扎实基础表达诚挚谢意
首先感谢导师赵满全教授治学严谨蔼亲长者够全心全意钻研学术赵老师科研学生活中鼎力相助细致入微辞辛劳课题研究文写作期间赵老师孜孜倦教诲循循善诱指导科学建设性意见铭记心受益终生心目中赵老师位良师益友学楷模
时感谢刘飞老师年轻硕果累累兢兢业业精力充沛青年教师刘飞老师作课题组带头奉行科学理身作师友工作方法时潜心学术涉猎广泛门门精通课题研究进展情况更然胸科研工作心责常常建设性意见予莫帮助
感谢博士研究生张涛师兄劳怨乐助予家数次帮助辈中学榜样博士生麻乾师兄李凤丽师姐师弟樊琦李鹏李松毅师妹栗霞飞杜兰岳瑶试验程中予帮助
家关心支持帮助老师学朋友表示真诚谢意
项目国家然科学基金项目（51365034) 感谢
参 考 文 献
52 辛明金宋玉秋等玉米流体穴播种子物理机械特性研究[J]中国农机化学报2011 (04)4547+37
53 王联增 颗粒种子静电播种机[J] 农业技术装备 1995(6)2222
54 叶新跃 国播种机械现状发展趋势[J] 中国农机化学报 1998(6)1415
55 董宝军 精密播种机监测系统设计研究[D] 山东学 2011
56 曹文丁俊华李臣机械式精密排种器研究设计[J] 农机化研究 2009 31(7)142145
57 赵进辉 油菜免耕直播排种器排种性试验研究[D] 湖南农业学 2005
58 张文喜免耕施肥播种机维修中存问题改进建议[J]农机维修 2013(6)5959
59 吴举杰 汽车分布式相定位方法公交信息服务系统 CN CN 1414526 A[P] 2003
60 Sowing equipmentmethods of testpart 1 Single seed drills (precision drills)19829
61 Datta R K Development of some seeders with particular reference to pneumatic seed drills The harvest Indian Institute of Technology[J]1974162629
62 ChaudhuriD Performance Evaluation of Various Types of Furrow Openers seed Drilla review[J]200179(2)125137
63 Guarella PPeerano APascuzzi S Experimental and the oretical performance of a vacuum seed nozzle for vegetable seeds[J]Agricultural Engineering Research199664(1)2936
64 ChapmanMachinery needs for controlled traffic farming and dry land grain farms proceedings of the second national controlled traffic conference of Australia[J]19983537
65 WalshPJensen Towards a standard for controlled traffic machinery proceedings of the second national controlled traffic conference of Australia[J]19985860
66 Yule D F Controlled traffic farming the future proceedings of the second national controlled traffic conference of Australia[J]1998
67 Guarella PPeeranoAPaseuz Zi Experimental and theoretical performance of a Vacuum seed nozzle vegetable seeds[J] Agricultural Engineering Research200564(1)2936
68 R C SinghG SinghD C Saraswat Optimisation of Design and Operational Parameters of a pneumatic seed Metering Device for Planting Cottonseeds[J]200564(1)2936
69 Carlos Crovetto Lamarea Stubble over the soil[J]American society of Agronomy Ine19968
70 Mlilton Coughenour CShankariah Conservation tillage and cropping innovationconstructing the culture of agriculture[J] Low a state university Press2011
71 The KinzeFinger pickup seed meter for corn[J]2010(04)
72 D Karaye Performance of a modified precision vacuum seeder for notill sowing of maize and soybean[J] Soil and Tillage Research2009(104)121125
73 Than Shein Evaluation of different metering devices for Multicrop seeding[J] College Laguna(Philippines)1988(145)103105
74 Gareia P Participatory development of a corn seeder[J] College Laguna(Philippines)1993(119)2426
75 Wang H Drum type seed metering device a study of optimum parameters of precision seeding[J] College Laguna(Philippines)1991(2)104105
76 周祖良 钱简 指夹式玉米精密播种排种器[J] 农业机械学报 1986(1)
77 李洪刚 仿生指夹式排种器[D] 吉林学 2010
78 付威 李树峰 孙嘉忆等 强制夹持式玉米精量排种器设计[J] 农业工程学报 2011 27(12)00003842
79 魏泽川 指夹式玉米精密排种器理研究[J] 辽宁农业职业技术学院学报2013(1)2224
80 王金武 唐汉 周文琪等 指夹式精量玉米排种器改进设计试验[J] 农业机械学报 2015 46(9)6876
81 耿端阳 李玉环 孟鹏祥等 玉米伸缩指夹式排种器设计试验[J] 农业机械学报 2016 47(5)3845
82 晓雁 指夹式玉米精密排种器试验研究[D] 昆明理工学 2015
83 谢兵 中国玉米种植产业发展现状分析政策建议[J] 农家致富顾问 2016(18)6161
84 张庆文 浅析农业机械化玉米种植影响[J] 现代农业研究 2016(6)1717
85 刘阳 基电容传感器排种器性监测系统研究[D] 吉林学 2013
86 徐龙 农业机械化农业发展起关键性作[J] 中国科技投资 2013(A25)375375
87 赵月霞 机械式精密排种器关键技术研究[D] 南京农业学 2003
88 Zorerb G C Hall C W Some Mechanical and Rheological Properties of Grain[J] The Journal of Agricultural Engineering19605(1)8392
89 Zorerb G C Instrumentation and measurement techniques for determining physical properties of farm produces[J] Transation of ASAE196710(1)100
90 Hall G E Damage during handing of shelled corn and soybean[J] Ttansacti on of ASAE197417(2)556561
91 Bilankaki W K Damage Resistance of Seed Grains[J] Trans of ASAE1966(2)360363
92 Mohsenin N N Physical Properties of Plant and Animal Materials[J] New York Gordon and Breach Science publisher1970
93 JIrudayara J K Haghighi and R Stroshine Stress analysis of viscoplastic materials during dying application to grain kemel[J]Drying Technology1993
94 Irufayara J Haghighi K and Stroshine R Finite element analysis of During with application to cereal grain[J] J engres1992(53)209229
95 赵学笃马中苏孙永海．玉米粒学性实验研究[J] 吉林工业学报199621（1）：6065
96 张杰 基声学图分析玉米应力裂纹检测方法研究[D] 吉林学 2007
97 李心高连兴马福丽．玉米种子力学特性限元分析[J]农业机械学报200738（10）：6467
98 闫语童 种基气体压强法测量物体密度方法 CN104807720A[P] 2015
99 杨丽刘全威张东兴等种玉米播种机种子精准投送机构精确投种方法CN104956815A[P] 2015
100 国家质检总局(SBTS)单粒(精密)播种机技术条件：GBT69732005[S]北京：中国农业机械化科学研究院2005：10
101 国家质检总局(SBTS)单粒(精密)播种机试验方法：GBT69732005[S]北京：中国农业机械化科学研究院2005：10
102 [1]董帅气吸式免耕播种机排种装置模态测试性试验研究[D]蒙古农业学2015
作 者 简 介
周鹏男1990年4月江苏省涟水县硕士研究生2005年6月毕业湖北理工学院获学士学位2015年9月考入蒙古农业学机电工程学院农业机械化工程专业学师赵满全教授攻读工学硕士学位读研期间进行国家然科学基金项目（51365034)项目容研究第作者发表中文核心文1篇参加2016中国农业机械学会年会2017中国农业工程学会年会学术会议发表篇会议文
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