农业机械学报

作者：王金峰，张鑫，唐汉，王金武，翁武雄，杨东泽

单位：东北农业大学,东北农业大学,东北农业大学,东北农业大学,东北农业大学,东北农业大学,

关键词：水稻;秸秆还田;反旋滑切刀;离散元仿真

基金：国家自然科学基金项目（32071910）和国家重点研发计划项目（2018YFD0300105-4、2016YFD0300909-04）

针对水稻秸秆深埋还田时，还田刀作业功耗过高和缠草的问题，结合还田机作业过程，分析还田刀功耗过高和缠草的原因，设计了一种反旋深埋滑切还田刀。使用阿基米德螺旋线设计还田刀侧切刃，提高还田刀的滑切性能，计算并验证侧切刃曲线的动态滑切角满足土壤-秸秆滑出还田刀的条件，使用圆弧曲线设计还田刀正切面，以耕宽和正切面安装角为依据确定圆弧半径为60mm。运用离散元仿真软件EDEM进行了反旋深埋滑切还田刀与传统还田刀的仿真对照试验，结果表明反旋深埋滑切还田刀的秸秆还田率、抛土性能与传统还田刀基本一致，作业功耗降低18.19%，选取留茬高度、刀辊转速和机具前进速度为影响因素，选取作业功耗为评价指标进行正交试验设计，确定影响还田机作业功耗的因素从大到小依次为：刀辊转速、机具前进速度、留茬高度。田间试验结果表明：在土壤含水率为20%~30%，地表秸秆覆盖量为336~353g/m2，拖拉机作业速度为低速一挡（1.5km/h），刀辊转速为250r/min时，秸秆深埋滑切还田刀作业后，平均耕深为18cm左右，秸秆还田率为87.9%~89.7%，地表平整度为2.1~3.7cm，作业指标均满足秸秆还田的农艺要求。

来源：2021年第11期

《农业机械学报》期刊编辑部

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