颜利民1，2，陈其兵3，黄春晖3
（1．石河子大学机械电气工程学院，新疆 石河子 832000；2．新疆农垦科学院；3．新疆科神农业装备科技开发有限公司）
摘要：本文利用计算机视觉技术对旱作水稻排种器结构参数进行优化，以排种器的合格指数、重播指数和漏播指数为评价指标，对播种机行走速度、排种器转速和种勺容腔容积等进行了比较试验。结果表明，当排种器行走速度为3.6km/h、转速为30r/min和种勺容腔容积70mm3时，排种效果最好，播种合格率达98.5%．重播指数和漏播指数均小于3.0%。
教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 ：水稻；铺膜播种机；排种器；性能优化
水稻是世界上重要的粮食作物之一，也是我国主要的粮食作物，种植历史长达6 000多年。然而由于淡水资源的不断匮乏，使得旱作水稻的面积逐渐扩大。新疆兵团为了解决旱作水稻机械化播种存在的问题，特研制成功了一种适宜旱作水稻的铺膜播种机，并自主研发了旱田水稻排种器。本文通过正交试验，探讨了旱作水稻播种机的行走速度、排种器转速和种勺容腔容积对排种器性能的影响。
1排种器结构及工作原理
旱作水稻排种器主要由腰带总成、取种勺及进种口等组成（图1）。
工作时，种子箱内种子经输种管进入排种器，随排种器一起转动的取种勺通过取种区时，从侧面接受种子进入取种器头部三角勺内，随排种器转动而落入鸭嘴端部。当鸭嘴穿膜打孔达到下死点时，活动鸭嘴与地面相互作用使鸭嘴打开，种子便落入穴孔，鸭嘴出土后，弹簧使活动鸭嘴关闭。
2材料与方法
2.1试验材料
试验种子为水稻“秋田小町”，种子大小为7.39mm×3.18mm×2.13mm，千粒重23.68g，休止角27.96°，含水率16%。
2.2试验设备
黑龙江省农业机械科学研究院研制的JPs-12计算机视觉排种器性能检测试验台和新疆科神农业装备科技开发有限公司研制的水稻排种器，见图2。
2.3试验设计
选用L16（43）正交表进行正交试验（表1），每个试验重复3次，取平均值。
试验指标：排种合格率、重播率和漏播率。
影响因素：排种器行走速度、排种器转速和种勺容腔容积。
3结果与分析
行走速度、排种器转速及种勺容积各水平对排种质量性能指标的影响如表2和图3所示。由图3可以看出，极差值越大，说明该因子对试验指标影响也愈大。确定排种合格率、重播率、漏播率影响因素的主次关系如表3所示。
行走速度、排种器转速及种勺容积各水平对排种质量性能指标的影响是不同的，如表4所示。综合极差分析与方差分析可得到：排种合格率的较优组合为B3A1C2，行走速度、排种器转速及种勺容积在95%置信区间内对其有显著影响：漏播率的较优组合为B3C2A2，行走速度在95%置信区间内对其没有显著影响，重播率的较优组合为A1C283，排种器转速与种勺容积在95%置信区间内对其没有显著影响。为兼顾各项指标的得失，采用综合加权评分法，确定影响排种质量的主次因素排列顺序为ABC，较优组合为A1B3C2，即排种器行走速度为3.6km/h，排种器转速为15r/min，种勺容腔容积为70mm3，此时排种器排种合格率为98.50%，漏播率为0.48%，重播率为1.02%。
4小结
（1）综合3个试验影响因素的显著性及3个试验指标对排种质量的影响不同，确定影响排种质量的主次因素排列顺序为行走速度、排种器转速、种勺容积；（2）试验中，较优组合的播种机行走速度为3.6 km/h，排种器转速为15r/min．种勺容腔容积为70mm3，排种合格率为98.50%，漏播率为0.48%，重播率为1.02%；（3）由于田间工作环境不同，预计在大面积田间作业时，会产生转动不灵活、堵塞等问题，可以通过在零部件结合部安装密封圈等加以预防。
教育期刊网 http://www.jyqkw.com
参考文献
[1]周海波，马旭，姚亚利水稻秧盘育秧播种技术与装备的研究现状及发展趋势[J].农业工程学报，2008，24（4）：301-30.
[2]赵立军，周福君2BF-1400型水稻覆膜播种机整地覆膜机构设计[J].农机化研究，2010（9）：118-121.
[3]俞亚新，赵匀，张斌，水稻播种机的研究现状与展望[J].农机化研究，2007（9）：5-8
[4]陈学庚，胡斌旱田地膜覆盖精量播种机的研究与设计[M].新疆科学技术出版社，新疆．2010：56-60
[5]庞昌乐，鄂卓茂，苏聪英，等．气吸式双层滚筒水稻播种器设计与试验研究[J].农业工程学报，2000，16（5）：52-55
[6]王冲，宋建农，王继承，等链传动水稻穴盘精密播种机的研制[J].中国农业大学学报，2009，14（6）：87-90.