马铃薯切块薯种取种勺设计与仿真优化

摘要

马铃薯切块播种是节约用种成本、打破薯种休眠的有效途径，针对马铃薯播种机传统圆形取种勺对切块薯种适应性较差，导致漏播率高，播种合格率低的问题，对马铃薯播种机取种勺进行了设计与仿真优化。在测定薯种力学特性参数的基础上，利用EDEM软件，选取Hertz-Mindlin接触模型，构建了切块薯种离散元模型。通过对切块薯种取种充种状态进行分析，以传统圆形取种勺为基础，设计了一种切口式马铃薯播种机取种勺，并确定了影响取种效果的主要因素。以切口圆心角、切口深度和切口个数为试验因素，以取种成功率、重种率和空种率为评价指标，开展三因素三水平虚拟仿真正交试验。正交试验结果表明：切口式取种勺取种能力明显优于传统圆形取种勺，当切口圆心角为60°，切口深度为15 mm、切口数量为3个时，其取种效果最优。利用优化后的取种勺进行切块薯种播种验证试验，结果表明：播种取种成功率为82.2%，重种率为7.1%，空种率为10.7%，相比于传统圆形种勺，其重种率降低约12个百分点，取种成功率提升约12.5个百分点。

关键词

马铃薯 / 切块薯种 / 取种勺 / EDEM / 正交试验

基金资助

湖南省教育厅资助科研项目(23A0181); 长沙市自然科学基金项目(kq2208071); 湖南省旱粮产业技术体系项目(湘农发[2019]105号)