水稻直播具有节省育苗和插秧成本,适合大规模机械化作业等优点,目前已成为国内外研究的热点。水稻旱直播作业对排种器的要求非常高,目前还没有一种成熟的水稻直播排种器供大家选择,该问题大大的限制了水稻旱直播的多样化,现有的水稻排种器几乎都是由小麦、玉米等作物的排种器改装而来,还不能完全适应水稻播种。本文针对辽宁省现有水稻旱直播机尚无成熟机型、排种均匀性不稳定等问题,对水稻旱直播机进行设计,研制了一种勺式水稻旱穴直播机,一次完成施肥、旋耕、开沟、排种、镇压等功能,通过性能模拟和田间试验验证该直播机的性能满足设计要求,同时可为类似机械的研发提供参考。(1)设计了一种勺式水稻直播机。通过田间试验对现有典型水稻直播机的排种器、镇压轮、开沟器的性能进行分析,针对存在的主要问题,确定改进设计方案。运用SOLIDWORKS三维软件对水稻旱直播机的排种器、开沟器、镇压轮等零部件进行设计,并对排种器和镇压轮进行力学分析,建立数学模型;并利用仿真分析方法对关键部件进行模拟,确定该设计有利于提高直播机的排种均匀性和覆土效果,确保达到设计要求。(2)对排种器进行室内性能试验。通过测量数据找出排种器的转速与每穴粒子数、转速与排种均匀性、转速与伤种率的关系,验证该排种器的排种性能是否满足要求,若不满足,则继续进行优化设计,最终研制了一种勺式水稻直播排种器。(3)对研制的直播机进行田间试验,验证了其技术可行性。试验结果表明,该机作业效率为2.1×103～4.1×103m2/h;排种均匀性变异系数为4.7%、各行排量稳定性变异系数平均值为5.5%、总排量稳定性变异系数平均值为2.3%;穴距在14.4～16.4cm之间、平均穴距变异系数为12.7%;平均每穴粒子数为15、平均每穴粒子数变异系数为9%,伤种率在2%～3%之间;开沟深度平均值为3cm、开沟深度变异系数为10%、覆土厚度平均值为2.1cm、覆土厚度变异系数为10%;镇压轮滑移率平均值为5.9%。通过开沟覆土正交试验确定拖拉机前进速度为0.4m/s、开沟深度为40mm、镇压轮孔高度为140mm等参数。通过以上数据可以得出,该机排种性能稳定、伤种率低,相比于同类水稻旱直播机,在排种稳定性、覆土效果方面有较大的提高,各项指标均满足设计要求。