马铃薯微型种薯振动排序播种装置播种性能优化

刘文政，何 进※，李洪文，李学强，卢彩云，魏忠彩，苏国粱，赵宏波，刘 鹏，王春雷

（1. 中国农业大学工学院，北京 100083；2. 山东省马铃薯生产装备智能化工程技术研究中心，德州 253600；3. 山东希成农业机械科技有限公司，德州 253600；4. 山东理工大学农业工程与食品科学学院，淄博 255091）

0 引 言

以微型薯为种薯所种出的马铃薯具有产量高、品质好、商品率高等优点，为提升微型薯的种植面积和机械化水平，应推动其播种机械化的发展[1-4]。现有微型薯机械化播种技术研究主要集中在气力式和输送带式投种等两个方面。其中，气力式投种方面，Mcleod等[5]研究开发了一种气力式微型薯精量播种装置，通过负压吸种和携种，正压排种，且在播种装置上设置喷枪，将喷嘴上吸附的多余种子剔除，以降低重播率；美国Crary公司生产的Lockwood 600系列播种机[6]，采用负压吸种方式播种微型薯，并利用电子监控系统控制种子播量；赖庆辉等[7-8]针对微型薯不易充种问题，设计了一种可振动供种的气吸圆盘式微型薯排种器，并进行了充种性能模拟和排种性能试验以获取较优的参数组合；吕金庆等[9-10]研制出一种多种臂气吸取种式马铃薯排种器，并开展正压吹种零速投种性能优化试验。输送带式投种方面，Meijer等[11]设计一种单人操作单行半自动马铃薯播种机，采用输送带式排种器，并开展了相关播种性能试验；德国Grimme公司制造的GB330型带式马铃薯播种机[12]，取种方式采用水平差速传送带，可实现高速取种；何玉静[13]开发研制一种带式马铃薯排种机构，并开展播种性能试验研究。综上所述，以上两种播种方式为微型薯机械化播种提供了技术支持。然而，对于气力式播种装置而言，因微型薯为大颗粒，对播种装置的气密性和配套动力均提出较高要求[14]；而带式马铃薯播种装置虽具有对薯种外形体积要求不高，可高速取种等优点，但该类播种装置结构复杂，操作繁琐，对作业环境适应性较差且价格较为昂贵[15]。

近年来，因基于受迫振动原理对谷物进行分选、输送和播种具有作业稳定、谷物损伤小、作业质量高等优点，国内外学者已开展相关研究。Kim 等[16]为提高谷物（水稻、小麦等）分选机的分选性能，通过有限元分析和模态分析，研究了分选机的振动特性；王应彪等[17]根据振动送料原理，提出一种实现玉米种子定向排列输送的方法，对种子定向过程进行了动力学分析；邢洁洁等[18]通过理论分析、EDEM 仿真和实际试验对电磁振动料斗内成堆玉米种子分散于排序输送机理进行了研究，为后续玉米种子定向包装及播种提供了参考。

综上，本文提出一种基于受迫振动原理对微型薯进行单列排序播种的机械化播种方式，研制开发了相关播种装置。对振动排序播种过程进行运动和受力分析，明确影响播种性能的主要因素，确定影响因素的试验取值范围，搭建试验台，开展播种性能试验，并进行相关参数优化，以期提供一种振动排序机械化播种技术，为微型薯精量播种装置的发展提供技术支持，为振动排序式微型薯播种装置的优化提供参考。

1 工作原理

1.1 播种装置整体结构及工作原理

马铃薯微型种薯振动排序播种装置（图 1）主要由动力驱动机构、单列排序输送投种机构、振动回种机构、种箱、排种架等构成。其摆动板和振动板均基于受迫振动原理分别对薯种进行剔种和回种，实现薯种的单列排序、振动回种和输送投种等。此外，微型薯在播种前需根据尺寸进行分级处理，以实现高质量播种。电机通过链轮、链条将动力输送至动力驱动机构中的驱动轴，驱动轴带动摆动偏心轮和振动偏心轮转动；在摆动偏心轮和振动偏心轮径向方向分别套装有摆动连接盘和振动连接盘；位于驱动链轮和左护板之间的摆动连接盘通过摆动连接板与摆动板相连；位于驱动链轮与右护板之间的振动连接盘通过振动连接板与振动板相连。在摆动偏心轮和振动偏心轮转动时，摆动连接盘和振动连接盘均沿着与驱动轴轴线相垂直的方向做前后往复摆动，进而带动摆动板前后摆动和振动板在上下、前后方向上的复合振动。

图1 马铃薯微型种薯振动排序播种装置总体结构Fig.1 Whole structure of vibration-arranging based seeding device for potato micro-seed

工作时，微型薯从种箱落种口落至振动板上的集种口处，在振动板的振动作用下，由于薯种的流动性，微型薯从振动板运动至输送带（外表面右侧边缘设置护种凸起）和摆动板所构成的导种通道内并向后输送，在摆动板前后-左右方向上复合往复摆动并在摆动板与输送带的外表面右侧边缘的护种凸起的共同限制作用下实现薯群的单列排序；同时输送带上多余的、未经排序的微型薯越过护种凸起并运动至振动板上，在振动板上下-前后方向复合往复振动作用下，振动板上的微型薯运动至振动板集种口处并再次进入输送带进行单列排序。单列排序的微型薯在输送带的输送下运动至隔板、左护板的后部、输送带倾斜段的上层带和压种带的下层带所共同构成的落种通道。此时，与输送带转速相同的压种带对薯种进行压种定位，并在输送带和压种带共同作用下将微型薯送至落种口，最终种薯因失去支持力而投落至开沟装置所开的种沟内，完成播种作业。

此外，护种凸起高度、输送带宽度、振动板宽度等会对不同等级微型薯振动单列排序效果产生不同程度的影响。其中，护种凸起高度较低时，单列排序的薯种易从护种通道内逃逸，导致漏播率升高；护种凸起高度较高时，因薯种尺寸相对较小，未经排序的薯种不易从护种通道内剔除，致使重播率增加，根据前期预试验，并依据国内常用微型薯尺寸在12～36 mm等级范围内[19]，选择设计护种凸起高度为8 mm。同时，护种通道宽度可通过调节摆动板左右位置而改变并受到输送带宽度的影响，以适应不同尺寸微型薯的单列排序，结合薯种尺寸和设计要求，设计输送带宽度为60 mm。振动板宽度较宽时，剔除的种薯因在振动板上过于分散而不易回种至集中口；振动板宽度较窄时，剔除的种薯流动性降低，不仅不易回种至集中口，而且会对单列排序的薯种造成影响，因此，为使微型薯在振动板上具有较好的回种效果，结合预试验和实际生产经验，设计振动板宽度为115 mm。

1.2 投种过程分析

微型薯在投种过程中一般经历单列排序、振动回种和输送投种等 3个过程，分析其运动特性，并建立相关力学模型，以进一步对播种装置的播种机理开展研究。同时，为便于分析，假设微型薯为刚性球体，且在受迫振动中不考虑薯种翻转的情况。

1.2.1 单列排序

微型薯是通过单列排序输送投种机构进行单列排序的，该过程其运动和受力状态主要分为以下 3个方面：堆叠、剔种、排序。

1）堆叠。播种装置播种时，振动板集种段将汇集大量薯种，在振动板高频低幅往复振动下，薯群会进入单列排序输送投种机构的输送带上并发生堆叠形成种堆。由于种堆受摆动板影响，假设种堆呈半圆锥体，以半圆锥的一个中心截面（与振动板相垂直）为基准，取底层（与输送带上表面和摆动板相接触）微型薯中的1粒（微型薯P）为研究对象，其相关受力情况如图2所示。

令其他薯种对微型薯P的合力为F0，则

在理想状态下，微型薯 P从堆叠至单列排序是加速度一直在变化的加速运动，设加速度为at，方向为x轴正方向，整个过程历时为t，则

联立公式（1）、（2）

图2 堆叠过程中微型薯P的受力分析Fig.2 Dynamic analysis of micro-seed P during stacking process

整个过程微型薯P相对于输送带沿x方向位移S为

在堆叠过程中，假设微型薯P始终与摆动板相贴合，则

式中 F0y、Fpy分别为 F0、Fp沿 y轴方向的分力，N；a1为摆动板在振动过程中沿y轴方向的加速度，m/s2。对摆动板进行运动学分析，如图3所示。

以摆动偏心轮外圆周边缘一点A（初始点）为研究对象，摆动偏心轮绕点O以角速度ω（rad/s）做匀速转动；经时间 t1，摆动偏心轮转动角度 θ，此时点 A运动至 A′点；此外点O′为摆动偏心轮截面圆圆心，点B、B′分别为经过点O的截面圆直径和弦线的另一端端点，由相交弦定理得

则点A在时间t1内沿x轴方向位移xA为

假设摆动板为刚体且随摆动偏心轮和摆动连接盘组成的振动机构同步振动，故在时间 t1内，摆动板沿 x轴方向位移xd与xA相等，又

联立式（7）、（8）得

则在时间t1内摆动板沿y轴方向位移ys为

因摆动偏心轮的偏心距较小，转速较快，故摆动板沿y轴方向加速度a1

由上，联立式（5）和（9）得

图3 摆动机构运动简图Fig.3 Kinematic diagram of swing mechanism

2）剔种。堆叠的薯种群经输送带输送和摆动板复合振动，其在导种通道内逐渐形成薯群条，此时依然有部分薯种堆积在单列排序的薯群条上，需通过摆动板复合振动进行剔除。

选其中一个堆叠的薯种M为分析对象。根据实际剔种情况，此过程可分为3个子过程（如图4所示）：Ⅰ.薯种堆叠在薯群条的正上端（摆动板始终与薯种M相接触）；Ⅱ.从薯群条上端剔落至输送带护种凸起；Ⅲ.种薯与振动板接触，完成剔种。则

其中，a2、a3分别为微型薯 M在剔种过程Ⅱ、Ⅲ的加速度，方向分别为指向振动板且偏向于输送带速度 vb方向和偏离输送带且偏向于输送带速度vb方向。

图4 剔种过程微型薯M运动学分析Fig.4 Kinematic analysis of micro-seed M during process of seeds removing

3）排序。薯群经堆叠、剔种后，多余薯种被剔除，剩余薯种按前后紧密贴合的方式形成薯群条，且以与输送带相同的速度向落种通道运动，此时薯处于稳定状态，取其中一个种薯Q作为研究对象（如图5所示），则

1.2.2 振动回种

输送带上多余的、未经排序的薯种越过输送带护种凸起并运动至振动板上，其在振动板复合往复振动下运动至振动板集种段处。选取微型薯O为研究对象，其运动学分析如图6所示。

图5 微型薯单列排序示意图Fig.5 Diagram of single row arrangement of micro-seeds

图6 振动回种机构运动简图Fig.6 Kinematic diagram of vibratory reseeding mechanism

振动回种机构驱动方式与摆动机构（图3）类似，设振动板为刚体且随振动偏心轮和振动连接盘组成的振动机构同步振动，在相同的时间t1内，满足下列关系式

因振动偏心轮的偏心距小，转速快，可得振动板沿x轴和z轴方向的加速度avx、avz

振动板朝上-前方振动时，其与薯种O始终保持接触，对薯种O受力分析得

振动板朝下-后方振动时，因薯种O从振动板脱离作初速度为上-前方的上抛运动，此时，薯种O仅受自身重力，至下一周期与振动板再次接触。

由上，avx、avz、Fv和 fv等值由上述相关各指标值确定，即振动偏心轮的偏心距e2、外径R2、角速度ω和弹性支撑板的安装角δ、长度l1等，其中根据相关文献[20-24]及设计要求确定R2=30 mm，δ=π/6，l1=170 mm，其余参数则根据后续试验确定。

1.2.3 输送投种

单列排序的微型薯由输送投种机构完成投种（图7），因输送带与压种带带速相同，则薯种在落种通道内是相对于输送带和压种带静止的，对其中一个薯种M分析，得

图7 输送投种机构运动简图Fig.7 Kinematic diagram of seeds conveying and dropping mechanism

由式（24），薯种M 在落种通道内所受合力为0，其沿着输送带倾斜段方向向下做速度为 vb的匀速运动。理想状态下，假设微型薯为球形颗粒，直径为D，mm；设机具前进速度为vd，m/s；则在相同时间Δt(s)内落入种沟的种薯量等于排种装置排出的种薯量，由此可得

由此得，该播种装置的播种株距d3与机具前进速度vd、输送带带速vb和薯种粒径D等有关。

综上并结合前期试验可知，影响播种性能的主要参数有摆动/振动偏心轮偏心距 e1/e2、驱动轴转速 n（代替摆动/振动偏心轮角速度ω）、机具前进速度vd和薯种粒径 D。根据实际生产设计要求，设定振动/摆动偏心轮偏心距相等，即e1=e2=e。各因素的试验取值范围为：偏心轮偏心距3～5 mm，驱动轴转速700～900 r/min，机具前进速度[25]0.56～1.40 m/s，薯种按照粒径可分为13～17、18～22、23～27 mm等3个级别，且各级别下薯种平均粒径分别为15、20、25 mm。本文在3个不同级别的薯种粒径下，开展播种性能试验，以明确上述其余 3个主要因素对播种性能的影响。

2 材料与方法

2.1 试验材料与装置

选用国家马铃薯工程技术研究中心培育的质量分布在3～5 g左右（三轴平均粒径在15～25 mm）的希森3号脱毒微型马铃薯，其含水率66.97%～78.23%，平均含水率为73.90%；密度为1 049.60～1 085.90 kg/m3，平均密度为1 077.03 kg/m3。

利用自制的试验台开展播种性能试验（图 8a）。播种装置固定于安装架上，后侧下方固定有种床带，其中播种装置的动力驱动轴、输送带以及种床带均由直流无刷减速电机（广州市德马克电机有限公司，750 W直流无刷减速电机）控制，以模拟田间作业情况；此外，考虑到若种床带较光滑或投种高度过高，薯种从投种口投落至种床带上将发生弹跳而影响测定效果，故在种床带表面粘贴一层海绵并在落种区域按照一定距离（20 mm）均匀布置海绵条以形成网格状条形落种区，且设定投种高度为50 mm。

图8 试验台试验Fig. 8 Experiment of test bed

2.2 试验方法

本试验目的是明确播种装置结构和作业参数对 3个不同级别的微型薯播种性能的影响规律，并获取较优取值参数组合，以指导播种装置高质量作业。选取偏心轮偏心距、驱动轴转速和种床带速度为试验因素，重播率y1、漏播率 y2和播种合格率 y3为评价指标[26]。试验分别选取 3级种薯（粒径为 13～17、18～22、23～27 mm）开展试验，采用 Box-Behnken二次回归正交组合试验设计方法[27]，水平编码试验因素（表1）。

表1 试验因素与水平Table 1 Coding test of factor level

此外，种床带带速模拟机具前进速度，理论播种株距为15 cm，根据播种装置的结构，通过电机调节播种装置的输送带带速以对应不同粒径、不同机具前进速度下的机具实际作业情况；待试验台运行稳定后测量种床带上60个实际播种粒距[9]，按照“GB/T 6242-2006 种植机械 马铃薯种植机 试验方法”[26]进行数据处理以获取各指标值，每组试验重复 4次，并取平均值用于后续数学统计分析。试验情况如图8b所示。

3 结果与分析

3.1 试验方案与结果

2018年7月，在山东希成农业机械科技有限公司进行播种性能试验。根据上述试验设计方法，获取 3个级别的微型薯试验方案与数据统计结果如表2所示。

3.2 回归分析

利用Design-Expert 8.0.6软件对3级微型薯试验结果分别进行方差分析[28]，以分析影响播种性能的相关因素和投种机理。

表2 试验方案与数据Table 2 Program and results of micro-seed test

3.2.1 一级种薯播种性能回归分析

对一级种薯（平均粒径15 mm）进行方差分析，如表 3，试验过程中除考虑单因素作为主效应的影响因素外，还应考虑单因素间的交互效应。主效应的各试验因素对重播率、漏播率和播种合格率影响显著顺序分别为：偏心轮偏心距x1＞驱动轴转速 x2＞种床带速度x3，驱动轴转速x2＞种床带速度x3＞偏心轮偏心距x1，驱动轴转速x2＞种床带速度x3＞偏心轮偏心距x1；在交互效应中，对重播率、漏播率和播种合格率影响最为显著的因素均为x22。剔除影响不显著的交互项，得出如下拟合较好且具有实际分析意义的因素编码值的回归方程

表3 一级种薯分析结果Table 3 Analysis results of level 1 potato seed test

在交互效应中，各因素间交互项仅驱动轴转速-种床带速度有轻微显著的影响，其他 2个因素间交互项偏心轮偏心距-驱动轴转速和偏心轮偏心距-种床带速度对播种性能影响不显著，而单因素以及各单因素的二次项对播种性能均具有显著影响。图9为驱动轴转速-种床带速度交互作用对一级种薯播种合格率的影响，由图可知，偏心距为4 mm，种床带速度在0.56～1.40 m/s范围内变化时，播种合格率随着驱动轴转速的增加先升高后降低。

图9 交互作用对一级种薯播种合格率的影响Fig.9 Effect of interactions on qualified rate for level 1 micro-seed

分析其原因可能在于，因一级种薯尺寸小、质量轻，驱动轴转速在一定范围内（约700～850 r/min）的增加，有利于薯种的振动排序和剔种，降低重播率和漏播率，进而提升播种合格率；当驱动轴转速大于一定值（850 r/min左右），由于振动板和摆动板的振频较高，薯种进入输送带以及排序效果变差，且剔种能力较强，出现播种不均匀，致使重播率和漏播率均提升，播种合格率呈逐渐下降的趋势。

3.2.2 二级种薯播种性能回归分析

如表4所示为二级种薯（平均粒径20 mm）方差分析结果，可知，在主效应的各试验因素中，对重播率、漏播率和播种合格率影响显著顺序分别为：偏心轮偏心距 x1＞种床带速度 x3＞驱动轴转速 x2，种床带速度 x3＞驱动轴转速 x2＞偏心轮偏心距 x1，驱动轴转 x2＞偏心轮偏心距x1＞种床带速度x3；在交互效应中，对重播率、漏播率和播种合格率影响最为显著的因素均为 x22。剔除影响不显著的交互项，得出如下拟合较好的因素编码值回归方程。

表4 二级种薯分析结果Table 4 Analysis results of level 2 potato seed test

选取对二级种薯播种性能影响最显著的交互项分别进行举例说明（图10）。由图10a可知，驱动轴转速为800 r/min，种床带速度在0.56～1.40 m/s范围内变化时，重播率随偏心距的增加先提升后降低；图10b所示，在偏心轮偏心距为4 mm，驱动轴转速在700～900 r/min范围内变化时，漏播率随种床带速度的提升而增大；图 10c所示，种床带速度为0.98 m/s，偏心轮偏心距在3～5 mm范围内变化时，随着驱动轴转速的增加，重播率先降低后增加，而播种合格率则先增加后降低。

图10 交互作用对二级种薯播种性能的影响Fig.10 Effect of interactions on seeding performance for level 2 micro-seed

对播种性能分析，原因可能在于，二级种薯较一级种薯尺寸大、质量重，偏心轮偏心距成为影响重播率最显著因素，在偏心轮偏心距较小时，因振动板和摆动板的振幅较低，薯种不能很好地回种和剔种，导致堆叠与排序的种子一同进入排种段而出现重播现象；当偏心轮偏心距较大时，因种薯尺寸较大且不规则，摆动板振幅较大，故对输送带上排序的薯种产生较为明显的干扰，在进入排种段瞬间种薯排列状态不一，重播率增加。对于漏播率，种床带速度的提升增加了压种带将薯种喂入排种段的难度，薯种在喂入口被排挤，导致漏播。播种合格率受重播率和漏播率交互作用，驱动轴转速对播种合格率影响最大，驱动轴转速处在中间水平附近范围内时，因种薯振动回种、单列排序以及输送投种等过程效果较好，重播率和漏播率均较低，此时播种合格率较高。

3.2.3 三级种薯播种性能回归分析

如表5所示为三级种薯（平均粒径25 mm）方差分析结果，可知，在主效应的各试验因素中，对重播率和播种合格率影响显著顺序相同为：驱动轴转速x2＞偏心轮偏心距x1＞种床带速度x3，而漏播率则为驱动轴转速x2＞种床带速度x3＞偏心轮偏心距x1；在交互效应中，对重播率、漏播率和播种合格率影响最为显著的因素分别为x2x3，x22和 x22。剔除影响不显著的交互项，得出如下拟合较好的因素编码值回归方程

表5 三级种薯分析结果Table 5 Analysis results of level 3 potato seed test

选取对三级种薯播种性能影响最显著的交互项进行举例说明（图11）。由图11a、b可知，在偏心轮偏心距为4 mm，种床带速度在0.56～1.40 m/s范围变化时，重播率随着驱动轴转速的增大而逐渐降低，漏播率则随着驱动轴转速的增大先降低后增加；图11c所示，种床带速度为0.98 m/s，偏心轮偏心距在3～5 mm范围内变化时，播种合格率则随驱动轴转速的增大先增加后降低。

对三级种薯排种性能分析，因三级种薯尺寸较大、质量较重，驱动轴转速成为最显著因素，驱动轴转速的提升，降低了种薯在输送带上单列排序过程中堆叠的概率，从而降低了重播率。对于漏播率，当驱动轴转速较低时，种薯在导种通道内排序效果不好，其分布较为散乱，进入排种段前种薯被排挤出导种通道的概率较大，增加了漏播率；当驱动轴转速较高时，种薯在单列排序过程中受到摆动板的影响较大，增加了排序好的种薯被剔除出导种通道的概率，进而增加漏播率。播种合格率受驱动轴转速和种床带速度的影响较大，并受到重播率和漏播率的共同限制，当驱动轴转速处于中间水平范围内时，种薯单列排序效果较好，且排序好的种薯更能顺利地进入排种段进行最终的投种。

3.3 参数优化与验证试验

利用Design-Expert 8.0.6 软件优化模块，对3个级别下的微型薯播种回归模型分别进行有约束的目标优化求解，以获取播种装置较优的排种性能作业参数[9,24]。

对上述 3级种薯播种参数进行优化，为实现较优的播种性能参数组合，均需满足以下条件

其中，-1＜x1＜1；-1＜x2＜1；-1＜x3＜1。同时，在优化模块的条件设置中对 3个评价指标的重要程度进行设定，其中重播率设定为“+++”，漏播率设定为“+++++”，播种合格率设定为“++”。得到优化结果为：

1）对于一级种薯，当偏心轮偏心距为3.5～4.5 mm，驱动轴转速为 803～855 r/min，种床带速度为 0.56～0.61 m/s时，理论重播率为 0.56%～1.29%，漏播率为2.50%～3.21%，播种合格率为95.50%～96.94%；

2）对于二级种薯，当偏心轮偏心距为3.8～4.2 mm，驱动轴转速为 796～841 r/min，种床带速度为 0.82～0.91 m/s时，理论重播率为 2.74%～3.11%，漏播率为3.40%～4.02%，播种合格率为92.87%～93.86%；

3）对于三级种薯，当偏心轮偏心距为3.9～4.5 mm，驱动轴转速为 822～863 r/min，种床带速度为 1.02～1.13 m/s时，理论重播率为 3.25%～3.68%，漏播率为1.29%～1.72%，播种合格率为94.60%～95.46%。

综上，结合实际生产设计要求，根据表 6所示相关参数开展试验台验证试验，每个级别下重复试验 3次，得各相关评价指标平均值。结果表明，经优化调节后的播种装置各项作业性能指标平均值接近理论优化结果，各评价指标理论与实际值误差均小于5%，播种合格率均在90%以上，且均优于国家标准要求[29]。

表6 试验台验证试验结果Table 6 Verification test results of test bed

4 结 论

播种装置基于受迫振动原理对微型薯进行单列排序、振动回种和输送投种等，实现微型薯的播种作业。本文对播种装置的投种过程进行分析，通过建立运动学和动力学分析模型得出影响该播种装置的关键因素为偏心轮偏心距、驱动轴转速、机具前进速度和薯种粒径等。

以偏心轮偏心距、驱动轴转速、种床带速度（代替机具前进速度）为试验因素，重播率、漏播率和播种合格率为评价指标，利用播种试验台对 3个级别下的微型薯开展正交组合试验，并对各级种薯的播种性能进行回归分析。由此得：对于一级种薯，对重播率、漏播率和播种合格率影响最显著的主效应因素分别为偏心轮偏心距、驱动轴转速和驱动轴转速；对于二级种薯，则分别对应为偏心轮偏心距、种床带速度和驱动轴转速；对于三级种薯，对重播率、漏播率和播种合格率影响最显著的主效应因素均为驱动轴转速。

利用Design-Expert 8.0.6软件参数优化功能，以低重播率、低漏播率和高播种合格率为约束条件，对 3个级别下的微型薯优化求解，求得较优的参数组合范围：对于一级种薯，偏心轮偏心距为3.5～4.5 mm，驱动轴转速为803～855 r/min，种床带速度为0.56～0.61 m/s；对于二级种薯，偏心轮偏心距为3.8～4.2 mm，驱动轴转速为796～841 r/min，种床带速度为0.82～0.91 m/s；对于三级种薯，偏心轮偏心距为3.9～4.5 mm，驱动轴转速为822～863 r/min，种床带速度为1.02～1.13 m/s。对理论分析结果进行试验台验证试验，结果表明，3个级别下的微型薯在较优的试验组合下，重播率和漏播率均小于5%，播种合格率均在 90%以上，符合国家标准，该播种装置满足微型薯播种作业要求。