中国是荞麦的发源地,有2000多年历史,在种植荞麦方面有丰富的经验。我国大部分地区都进行荞麦种植并逐渐形成了甜荞和苦荞两大种植类型,分布地区横跨东北、西北和华北。目前由于我国荞麦穴播机专业技术和机械相对欠缺以及生产力和地理环境等因素的影响,大部分地区仍以人工进行播种为主。现阶段荞麦穴播机械设备存在的主要问题有:播种机械设备缺乏且播种合格率低、均匀性差和效率低等问题。为解决以上问题,本文在满足荞麦穴播机农艺前提下开展了荞麦穴播机的整机设计和应用试验,研究的具体内容如下:（1）测定荞麦的物理学特性参数和排种器部分结构参数。以榆荞3号甜荞为研究对象,对其物理学特性包括千粒重和三轴尺寸分别进行试验测定和测量,得到长6.45mm、宽4.08 mm和厚3.53 mm的三轴尺寸均值,并测得荞麦千粒重为37.9 g;结合荞麦种子结构特点、农艺要求和穴播播种方式,确定本次设计的主要技术参数有:播种深度30±10 mm、行距380±20 mm、穴粒数3～5粒、穴距160～180 mm;根据主要技术参数表、相关文献和机械设计手册等确定排种器整体结构和各部件结构尺寸参数,确定排种轮直径为420 mm、宽度为120 mm,取种器个数和成穴个数为10个。（2）排种器结构中取种器型孔的设计、仿真与台架试验。排种器采用勺轮式排种器,成穴装置采用鸭嘴式成穴装置。通过对取种器型孔设计以及利用EDEM仿真分析不同取种器型孔的充种情况,以合格率为指标确定了取种器型孔为半圆柱型孔,其最优参数为转速40 r/min、底圆直径7 mm和深度7 mm;通过单因素试验确定型孔开口倾角为20°;通过台架试验验来证仿真结果正确性,通过Design-Expert软件进行数据分析和结果处理,软件分析最优组合为转速38.5 r/min、底圆直径6.78 mm和深度6.92mm,与试验组最优组合进行对比试验后确定最优试验型孔为倾角20°的半圆柱型取种器,其参数为转速40 r/min、底圆直径7 mm和深度7 mm,其穴粒数合格率可达92%。（3）成穴装置结构和相关部件尺寸设计、仿真与试验。根据穴距170±10 mm、排种轮半径210 mm和转速40 r/min等条件,确定固定鸭嘴长度为65 mm、鸭嘴式成穴装置个数10个、压板弹簧端长度90 mm、鸭嘴开口大小8.79 mm、鸭嘴有效张开时间0.1 s;通过EDEM和Recur Dyn多体动力学耦合仿真测得压板弹簧端在转轴正下方时弹簧压缩量为33.3 mm,所受压力为95～102.6 N,在转速40 r/min时一个固定鸭嘴与土壤接触时间为0.2 s。通过计算和最终理论分析后选择塔形弹簧,并得出碳钢弹簧大端中径36 mm、小端中径26 mm、原始长度为60 mm、线径为1.8 mm。通过对1.6 mm、1.8 mm和2.0 mm三种线径塔形弹簧做台架试验来验证仿真和计算结果。试验结果表明弹簧最优线径为1.8 mm;通过穴播轮转速单因素实验,得出穴播轮在40～65 r/min转速条件下,其合格率≥85.3%,空穴率为0,破损率<0.3%,满足DG/T007-2019播种机行业标准,在此转速范围内拖拉机行驶速度为3.98～6.12 km/h。为之后播种机田间播种作业提供速度参考。（4）整机设计与田间试验。分别对机架、限深装置、仿形结构、松耕装置、镇压装置进行设计:确定限深装置中限深轮直径为500 mm,宽度为120 mm,限深轮在调节臂每升高一个孔位时高度提升42.5 mm;确定仿形结构为单铰接仿形机构,其中碳钢弹簧参数为中径42 mm、长度150 mm、有效圈数9、线径6 mm,当排种轮每提升10 mm时,弹簧被压缩2.2 mm,所提供压力为43.3 N;确定松耕装置为左右两侧各安装两个S型弹齿,弹齿左右调节范围为500 mm,上下调节范围为160 mm;镇压装置结构由橡胶镇压轮和仿形机构组成。最后完成样机田间试验。根据播种机行业关于多粒穴播机械设备的标准对各项指标进行测量和分析。通过田间试验后得出以下结论:在转速40 r/min时,荞麦穴播机样机播种穴播合格率为90%、出苗合格率86%、空穴率为0、播深合格率为85%、穴距合格率为100%、行距合格率为100%,各项试验指标均达到行业标准要求。