随着我国玉米规模化生产的不断发展,对玉米单产水平的关注逐渐提高,对玉米的播种质量提出了更高的要求,即在高速度、高效率、高密植的条件下,实现玉米高质量精密播种,因而对玉米播种机的核心部件精密排种器提出了更高的技术要求。目前国内的气力式和机械式的玉米排种器作业速度只能达到6~8 km/h,难以实现高速作业。因此针对此问题论文将以勺轮式排种器为研究对象,以提高排种器的作业速度为研究的切入点,通过研究籽粒在各个运动过程的受力,对主要参数进行优化,以改善排种器的排种性能作为设计目标,研发一种新型的双勺轮式玉米精密排种器:(1)双勺轮玉米精密排种器在传统的勺轮式排种器基础上进行研究,将双勺轮和双面递种轮相融合,通过降低排种器的转速,保证籽粒在勺轮中的稳定性,降低漏播指数,提高清种能力,降低重播指数,提高排种器在高转速条件下的排种性能。(2)通过分析籽粒充种、清种、递种、护种、投种和在种床上的受力、运动情况,确定排种器的基本形式。建立排种器在各个运动过程的数学模型,通过理论计算,确定其主要结构参数:排种器的隔板展角为75°、初始递种位置为55°~75°、投种口位置为40°~55°和极限转速为73.1 r/min。(3)运用离散元软件EDEM仿真分析,验证籽粒以填补空间、相向运动和同向运动三种运动方式进行充种,其充种率可以达到100%。仿真结果表明递种位置决定清种效果;投种前籽粒在递种轮中发生滑动、跳动;籽粒在投出后做平抛运动,在种床上发生弹跳、滚动和滑动。(4)对排种器进行仿真分析、台架试验和田间试验,通过投种位置、排种器转速单因素试验确定了排种器的最佳投种位置范围40°~55°,与理论计算相吻合。对株距均匀性进行探究,分析转速波动、振动和种床地表形态的影响,得出转速通过影响抛距从而影响株距均匀性;有益振动可以提高排种性能,提高株距均匀性;种床地表疏松有利于降低籽粒在种床上出现弹跳、滚动和滑动,提高株距均匀性。(5)通过对递种位置、籽粒尺差和排种器转速进行试验,探明高速条件下漏播和重播陡增的原因,对试验结果进行回归分析,得到合格指数的控制方程,并对其预测进行试验验证,表明控制方程预测精度较高。(6)进行中低速和高速的台架试验和田间试验,试验结果表明在中低速条件下,双勺轮排种器的工作性能和指夹式、单勺轮相接近,均高于87%;作业速度为10.152km/h时,双勺轮排种器的合格指数为86.63%,明显高于单勺轮的80.35%和指夹式的80.21%,满足《单粒(精量)播种机技术条件》中要求的80%。