目前我国甘蔗主要依靠人工种植,现有甘蔗种植机存在自动化程度低、辅助用工多、漏植率和伤种率高、排种均匀度低等问题,进而导致甘蔗种植机排种合格率低。而作为甘蔗种植机核心部件的排种装置,直接影响到甘蔗种植机的作业质量和效率。因此,为了提高甘蔗种植机的作业质量,本文在收集、查阅及整理中外文献资料的基础上,系统总结了国内外甘蔗种植机排种装置的研究现状,详细阐述了各类排种装置的工作原理、特点和优缺点,借鉴现有的先进排种技术,基于电磁振动排种技术和理论,设计了一种适用单芽段蔗种的电磁振动式排种装置,对其进行了排种性能试验及优化,最后在室内和田间进行了验证试验,试验结果表明,设计的排种装置能达到自动排种、不伤种的目的,满足排种合格率的国家标准要求。(1)排种装置设计与合理性检验本文通过对比分析现有电磁振动式排种装置排种方式的优缺点,选用了圆盘排种方式,设计了排种装置的整体结构,确定了其工作原理,详细分析了单芽段蔗种在排种装置内的运动规律,确定了影响排种质量的因素;根据单芽段蔗种的物理特征,设计了排种盘、导种槽、振动系统等关键部件;利用UG软件建立了排种装置虚拟样机,采用仿真分析方法,分析了蔗种和排种盘的运动情况以及振动弹簧片的静态特性,结果表明,排种装置设计合理,通过仿真模拟试验,采用了正交试验方法,确定了排种装置最优结构参数:振动方向角为23°、导种槽螺旋升角为6°、排种盘直径为600mm。(2)排种装置的排种性能试验根据排种装置最优结构参数制作了物理样机,选取了输入电压、电压频率和前进速度为试验因素,以排种合格率为试验指标,在单因素试验确定影响因素水平变化范围的基础上,采用二次回归正交旋转试验方法,进行了排种装置的排种性能试验,确定了影响排种合格率的因素主次顺序为:前进速度、电压频率、输入电压,建立了排种合格率与前进速度、输入电压、电压频率的数学模型,并对数学模型进行了优化分析,确定了最佳排种合格率的参数组合:前进速度为0.4m/s,输入电压为202V,电压频率为43Hz,此时,排种合格率为85.5%;在最佳排种合格率参数组合条件下,进行了室内和田间验证试验,结果表明:验证结果与优化结果的相对误差均在10%以内,优化结果可靠。上述研究为单芽段蔗种的排种技术与装备研究提供理论参考。