本研究是在国家大豆产业技术体系建设专项资金项目（课题编号:CARS-04）和国家重点研发计划项目（课题编号:2021YFD2000401）支持下进行的。为解决气吸式排种系统在免耕播种机作业时,因吸入粉尘所导致的吸种困难、播种质量降低、可靠性下降等问题,基于原茬地免耕覆秸精播机,本研究提出了一种气吸式排种系统防尘技术方法,设计了一种防尘式气吸排种系统。应用理论分析、计算机模拟仿真分析和田间试验等方法,探明了作业粉尘分布规律,研制了防尘式气吸排种系统关键部件,并实施了田间验证试验,主要研究内容和结果如下:（1）粉尘成分与相关物性参数测定。以原茬地免耕覆秸精播机作业粉尘为对象,通过田间粉尘收集和测定试验,得到了粉尘成分、含量、含水率、形状及尺寸、摩擦因数、碰撞恢复因数、泊松比和剪切模量等物性参数。（2）原茬地免耕覆秸精播机高速作业粉尘分布规律研究。以原茬地免耕覆秸精播机为研究对象,通过理论分析建立粉尘飘移运动学模型,明确影响粉尘分布规律的关键因素,基于作业粉尘物性参数测定结果,构建CFD-DEM耦合数值仿真模型,应用二次回归正交旋转中心组合试验方法,以作业速度、风向角和风速为试验因素,粉尘浓度为评价指标,选取作业速度为7.2-10.8 km/h,依据东北黑土区玉米播种期自然风统计结果,选取风向角为0°-213.75°,风速为1-11.1 m/s,实施了虚拟仿真试验。试验结果表明:各因素对粉尘浓度均具有极显著影响,影响主次顺序为风速、风向角、作业速度;粉尘主要分布区域为免耕播种机左右侧和播种单体周围,次要分布区域为免耕播种机前方、播种单体上方和种床整备装置上方;最小粉尘浓度分布空间为种床整备装置上区。验证试验结果表明,相似度大于91.4%,证明仿真试验结果可信。（3）原茬地免耕覆秸精播机气吸式排种系统防尘技术方案及配套装置设计。基于原茬地免耕覆秸精播机结构特点和工作原理,提出了一种气吸式排种系统防尘技术方案,设计了一种防尘式气吸排种系统,阐明其设计原则、总体结构和工作原理,并对该系统中的关键结构和零部件进行了设计。改进气吸式排种器进气口为外径50 mm,内径48 mm的圆筒形进气口,完成负压风机选型,设计滤清器安装位置为种床整备装置上区,选型滤清器型号为离心式+油浴式滤清器,设计进气管道尺寸为内径52 mm,长1500 mm。（4）样机试制与田间试验。完成了防尘式气吸排种系统试验样机的加工制造。应用三因素五水平二次回归正交旋转中心组合试验方法,以作业速度、清秸刀齿转速、秸秆覆盖量为试验因素,以防尘效率和粒距合格指数为评价指标,进行田间试验。试验结果表明:各因素对防尘效率影响主次顺序为秸秆覆盖量、清秸刀齿转速、作业速度,对粒距合格指数影响主次顺序为作业速度、清秸刀齿转速、秸秆覆盖量;在优化参数组合为:作业速度7.2-8.55 km/h、清秸刀齿转速400-476.22 r/min、秸秆覆盖量1.96 kg/m~2时,防尘效率大于94%,粒距合格指数大于80%;以该参数组合进行验证试验,结果表明,相对误差小于3.80%,优化试验结果可信,满足国家标准和设计原则。对优化后的防尘式气吸排种系统进行作业时间对工作性能的影响规律研究,以作业时间为单因素变量,以防尘效率、进气负压为评价指标进行单因素试验,试验结果表明:作业时间对防尘效率和进气负压具有极显著影响,其中防尘效率和作业时间呈自然对数函数关系,进气负压和作业时间呈线性函数关系;当作业时间超过35.2 h,粉尘对气吸式排种系统内部零部件磨损加剧,建议清理积尘;当作业时间超过193.9 h,进气负压无法满足正常排种需要,务必清理积尘。