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我国是蔬菜生产和蔬菜消费大国,其生产和消费水平居世界第一位,而辣椒是国内种植面积最广的蔬菜种类之一。这几年来,辣椒作为经济作物的潜力不断被挖掘,辣椒年产值居各类蔬菜之首。随着辣椒作为经济作物的推广种植和我国现代农业植保水平的提高,传统移栽方式工作效率低下,已经不适用于辣椒的大规模种植,迫切需要研制辣椒精密播种机。但是辣椒种子形状特殊,普通的精密排种器难以适用于辣椒的精密播种,已经成为制约我国辣椒产业发展的重要因素。本文针对上述问题提出适合辣椒精密播种的理论与精密排种器结构,旨在研制满足辣椒精密播种的气力式精密排种器,降低播种过程种子破损率,简化辣椒种植工序,提升辣椒种植的综合效益。本文的主要研究内容如下:(1)为使设计的排种器充分适合于辣椒的排种作业,对6类不同品种的辣椒种子(包括二金条、朝天椒、益都红、线椒、羊角椒和小米椒)的物料特性进行试验分析,得到它们的千粒重、三轴尺寸、含水率、休止角和滑动摩擦角等主要物理参数,建立辣椒颗粒的三维CAD模型和离散元模型。(2)结合对辣椒种子物料特性和排种器机理的分析,设计一种可以高质量完成辣椒播种工作的排种器,将排种器确定为通过螺旋供种机构控制供种量、气送供种机构进行种子流化、配合气吸式滚筒机构排种的结构形式。对排种器系统的工作过程进行运动学模型分析,建立螺旋供种、气送供种、滚筒吸种和排种过程的数学模型,确定影响排种器工作过程的主要因素。(3)建立排种器气流场和颗粒场仿真模型,对辣椒颗粒离散元模型属性进行标定。基于CFD理论对最优吸种孔形状进行确定,并对气送和气吸流场进行分析研究;基于CFD-DEM耦合理论对供种过程辣椒种群的运动特性研究,确定最佳气送供种速度,最终通过仿真分析验证排种器系统结构的合理性。(4)对排种器系统进行加工试制,将漏播指数、重播指数和合格指数确定为排种器的性能试验指标,利用JPS-12型排种器性能试验台通过单因素试验和正交试验对排种器进行测试,并通过回归分析得出排种器系统最佳优化参数为:前进速度7.72km/h(对应转速设置为28.56r/min),负压值为4.40kPa,此时排种器排种合格指数为91.32%,重播指数为4.51%,漏播指数为4.17%,且该台架试验结果与理论分析结果基本相符。