【论文精选】爪式循环大蒜取种装置取种清种性能离散元模拟与试验

来源：农业工程学报

《农业工程学报》2019年第35卷第24期刊载了山东农业大学等单位侯加林、王后新、牛子孺、席芮与李天华的论文——“大蒜取种装置取种清种性能离散元模拟与试验”。该研究由国家特色蔬菜产业技术体系（项目号：CARS-24-D-01）等资助。

单粒播种是大蒜种植的基本要求，机械化播种中传统勺链式与气吸式取种方式均存在不同程度的漏取、多取问题，从而导致漏播、重播现象，难以满足“一穴一蒜”的农艺种植要求。单粒取种技术的滞后严重束缚了大蒜种植机械化的快速发展。

该研究采用“取多留一”的设计原则，研制了爪式循环单粒取种装置，采用离散元技术建立大蒜充种与清种动力学模型。充种过程以取种爪中间板圆弧半径、圆心角及侧板横向间距为试验因素，以目标率为试验指标，通过Box-Behnken试验设计原理进行多因素仿真试验，得到影响目标率的参数依次为取种爪侧板横向间距、中间板圆心角、中间板圆弧半径；清种过程以清种栅板倾角为试验因素，以合格率、漏播率为试验指标。最后，采用Design-Expert8.0.6进行取种装置的参数优化。

研究结果表明，爪式循环单粒取种装置各参数最优值分别为中间板圆弧半径48.52 mm，中间板圆心角72.59°，侧板横向间距25.11 mm，栅板倾斜角度7.41°；模型预测的目标率为90.64%，合格率为92.52%，漏播率为3.30%。仿真和试验验证结果表明，该装置切实提高了大蒜单粒播种率，在一定程度上补齐了大蒜机械化种植单粒取种效果差的短板。