正负气压组合管针式西洋参集排器设计与试验

摘要

针对西洋参种植农艺要求窄行距单粒精密播种、但缺乏适用精密播种技术与装备的问题,设计一种采用负压吸种、正压卸种的管针式集排器.分析了集排器的工作原理,确定了主要结构参数,开展了集排器并联各行气流分配均匀性仿真分析,构建了排种器吸种和卸种环节力学模型,通过台架试验测试了集排器性能.仿真分析表明,各行排种针末端种子吸附面气流流速的变异系数为2.923％,集排器并联各行排种针流场分配较均匀;台架试验表明,集排器的单行合格指数可达90％以上;二次回归正交旋转组合试验结合响应曲面分析表明,影响合格指数的因素主次顺序为排种轴转速、吸种负压、卸种正压,集排器最佳性能工作参数组合为排种轴转速13.10 ～ 17.70 r/min、吸种负压4.25 ～4.50 kPa及卸种正压2.90 kPa时,集排器单行的排种合格指数大于88.50％、漏播指数小于5.00％、重播指数小于7.50％;选取该范围内不同工况条件进行集排器整体排种性能测试,结果表明,集排器各行排种合格指数均大于86.30％,行间合格指数一致性变异系数小于1.80％,各行合格指数稳定性变异系数均小于6.20％,排种器工作性能稳定,满足西洋参精密播种要求.