三七是一种名贵药材,主要种植在云南。随着三七药用价值不断提升,国内外对三七的需求量与日俱增,三七产业呈现快速发展势头。根据三七特性和种植农艺要求,三七播种行株距均为50 mm左右,属于精密播种方式。为了提高气吸式三七排种器的充种性能,本文采用机械气力组合充种技术,基于三七特性和种植农艺要求,设计一种气吸窝眼轮式三七精密排种器,该排种器的排种轮两侧面设计有水滴形窝眼孔,多个排种轮可串联装配,可进行“一轮双行、多轮串联”播种作业。本文对气吸窝眼轮式三七精密排种器进行设计与试验研究,主要研究内容及结论如下:(1)采用逆向工程技术,基于粘结颗粒模型,在EDEM软件中建立三七种子颗粒模型;在EDEM软件中建立仿真试验,通过对比台架试验,标定三七种子颗粒模型与ABS塑料的接触参数。(2)基于流体力学理论,确定排种器中流场类型,建立种子吸附过程的力学模型,对吸附过程进行分析;通过台架试验对三七种子吸附性能进行研究,得到三七种子的吸附距离与吸孔压差的关系,为气吸窝眼轮式三七精密排种器的设计提供理论基础。(3)基于三七特性和种植农艺要求,设计一种气吸窝眼轮式三七精密排种器;通过UG软件对排种器整体三维建模,确定排种器的整体结构;通过理论计算及经验公式确定排种器的主要结构参数。(4)基于EDEM软件进行机械充种性仿真试验研究,基于FLUENT软件对排种轮的负压腔、正压腔和分气机构的流场进行仿真试验研究,最终确定排种器最佳结构参数。(5)通过台架试验确定排种器的最佳工作参数。以吸孔负压、排种轮转速和种层高度为试验因素,以合格指数、重播指数、漏播指数和各行排量一致性变异系数为试验指标,进行三因素二次回归正交旋转组合试验,试验结果表明:影响合格指数的先后顺序为吸孔负压、排种轮转速和种层高度,种层高度为50 mm,排种轮转速为34~48 r/min,吸孔负压为560~660 Pa时,可获得合格指数大于93.0%,重播指数小于3.5%,漏播指数小于3.5%,各行排量一致性变异系数小于3.0%;对最佳工作参数进行试验验证,可满足三七精密播种要求。