棉花是我国重要的经济作物,在农业经济发展中占重要地位。我国长江流域地区的棉花种植模式多为育苗移栽的方式,随着棉花种植模式的不断调整,传统的育苗移栽技术已不能满足大规模种植的需求。含种压缩营养钵直播法是将种子放入压缩营养钵内,然后再将含种压缩营养钵播种到大田的新型棉花播种方式。含种压缩营养钵直播方式的机械化,可通过相关机械动作实现种盒中的种子和压缩营养钵储料仓中的压缩营养钵相结合。实现直播含种压缩营养钵的机械化,不仅省去了繁多的棉苗移栽工序,降低了劳动强度,而且提高了棉花苗的质量和棉花的产量。本研究是根据我国长江流域地区棉花种植农艺技术等实际情况,并借鉴国内外先进播种技术,结合含种压缩营养钵直播方式,设计的一种新型的棉花压缩营养钵播种机。本课题研究的主要内容有:(1)根据国内不同地区的种植模式,设计了一种棉花压缩营养钵播种机械。该机可实现棉籽与压缩营养钵的结合,完成开沟、播种、铺膜、镇压等工序。根据棉花种植的农艺要求,确定了播种机的播种行数、配套动力、作业速度等主要技术参数,整机结构布局合理,操作简单。(2)测量棉花种子的物理机械特性,包括棉籽的外形尺寸、千粒重及休止角。根据种子在排种器内的受力情况,分析影响排种器性能的因素,选择合适的排种速度和投种高度。通过计算,确定了排种盘的直径、吸种孔孔数、孔径等。(3)应用EDEM软件对棉种在排种器充种过程进行仿真研究,选取排种盘转速为50r/min时,观察排种器内种群随时间变化的规律,种群速度、位移随时间变化的规律,仿真结果表明:种群平均速度随时间的变化曲线先上升后下降最后逐渐趋于稳定,种群位移随时间变化曲线先上升后趋于水平直线,表明了种群先变化快后趋于稳定。(4)完成了排钵机构的设计,并对压缩营养钵与棉籽的结合进行了计算分析。对开沟犁和机架进行了设计与仿真分析,找到了应力集中处和变形位置,得到了最大应力值和最大变形量,并对机架展开了模态分析,仿真结果表明:开沟犁和机架均符合机械强度设计要求。