铲式玉米精密播种机是一种播种和打穴一体化的新型精密播种机,它主要由勺式精密排种器和铲式成穴器两部分组成。该播种机具有结构简单、操作方便等特点,但它能否被推广使用,关键在于其工作过程中性能的好坏。因为播种机是在凹凸不平的土壤环境下工作,所以研究土壤不平对播种机工作过程的影响具有实际意义。首先,简单地介绍离散元的基本理论,包括单元模型、计算原理和接触模型,并重点阐述模拟土壤的离散元方法。系统地介绍三维离散元软件EDEM的功能,为后面的仿真做铺垫。其次,建立土壤不平简化数学模型、排种器模型和玉米种子模型,共同构成排种器工作过程的仿真系统。建立种子在排种器中的运动方程,并利用EDEM软件仿真排种器在土壤不平情况下的工作过程。仿真结果表明:土壤不平因素会使排种器的重播率变大,且土壤不平程度越大,排种器的重播率就越高。把播种机的前进速度降低为1m/s,排种器的重播率变小。再次,建立成穴器工作过程的仿真系统,包括成穴器模型、土壤颗粒模型等。建立成穴器形成穴孔的大小与成穴器参数间的方程,并仿真成穴器在土壤不平条件下的工作过程,分析土壤不平对成穴器成穴性能的影响。仿真结果表明:土壤不平因素对成穴器成穴过程的影响较小。最后,建立播种机工作过程的仿真系统,包括排种器和成穴器装配模型、玉米种子模型和土壤颗粒模型等。分析玉米种子下落过程与打穴铲的适应性,并仿真播种机在土壤不平条件下的工作过程。仿真结果表明:土壤不平因素会使播种工作后的种距分布不均匀,使种距变异系数上升,且土壤不平程度越大,种距变异系数就越高,加大打穴铲的宽度到50mm,种距变异系数降低。