农业机械学报

作者：赵淑红，顾志远，袁溢文，吕金庆

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,

关键词：马铃薯;开沟器;重构曲面;干湿土;黄鳍金枪鱼;仿生

基金：国家重点研发计划项目（2017YFD0700705）

针对马铃薯播种开沟器高速作业条件下作业阻力大、回土深度浅、干湿土易混合等问题，基于黄鳍金枪鱼下颚流线型曲线，采用水平直元线法将原有曲线重构为三维曲面，设计一种仿黄鳍金枪鱼下颚曲线的曲面式开沟器。根据马铃薯种植深度的农艺要求，当最大作业深度为150mm时，采用滑切原理确定了最大刃口角为132°，元线角为27°。为探究起土角对开沟器作业性能的影响，以作业阻力为评价指标，进行单因素试验，确定了分土板的起土角为45°。通过分析种薯下落到地表时的相对位移确定上挡土板的长度。干湿土分层仿真试验表明，开沟器作业不扰乱土层顺序。田间多工况对比试验表明，在开沟深度为100、125、150mm，作业速度为3.6、5.4、7.2km/h条件下，曲面式开沟器比芯铧式开沟器、靴式开沟器平均作业阻力减小18.3%、33.4%，平均回土深度增加70.4%、91.7%。田间性能对比试验表明，在开沟深度为150mm，作业速度为7.2km/h条件下，曲面式开沟器比芯铧式开沟器、靴式开沟器种沟中土壤含水率增加3.5%、4.7%，曲面式开沟器能减少干湿土混合，曲面式开沟器比芯铧式开沟器、靴式开沟器种薯横向偏移系数减小9.5%、10.1%，满足马铃薯种植开沟的农艺要求。

来源：2021年第12期

《农业机械学报》期刊编辑部

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