农业机械学报

作者：廖庆喜，林建新，张青松，谢昊明，杜文斌，吴崇

单位：华中农业大学,华中农业大学,华中农业大学,华中农业大学,华中农业大学,华中农业大学,

关键词：油菜直播;种床整备;铲锹式;曲柄连杆机构;运动学分析

基金：国家重点研发计划项目（2021YFD2000004）和国家自然科学基金项目(32001427)

针对长江中下游稻油轮作区土壤黏重板结、秸秆量大等问题，油菜直播种床整备采用传统旋耕方式常导致耕层浅、埋茬效果不足和平整度较低的实际问题，本文结合油菜种植农艺要求，设计了主动铲锹切土、抛土，并集成被动式开畦沟、碎土、平整厢面装置，实现适宜油菜直播的土壤翻耕、碎土、秸秆埋覆、平整等功能的铲锹式种床整备机；根据铲锹入土角、耕深、切土节距等要求，建立了曲柄连杆机构运动学模型，基于Matlab软件分析得出曲柄连杆机构结构参数；根据铲尖运动轨迹、切土节距、沟底凸起高度等要求，确定了左右交错式铲锹和螺旋式的曲柄排列方式，开展了机组运行参数的匹配设计，得出了机组前进速度vm为0.4~0.5m/s、曲柄转速n为240r/min；同时开展了土壤被铲锹抛出后运动过程分析，确定了罩壳安装参数；建立了基于离散元方法的耕作部件-土壤-秸秆相互作用仿真模型，应用EDEM 与ADAMS软件耦合分析了机具的秸秆埋覆性能，仿真结果表明，平均秸秆埋覆率为91.64%，可实现秸秆深埋还田。田间试验表明，在高茬水稻秸秆工况下，铲锹式种床整备机的平均作业耕深为215.3mm，与传统旋耕方式相比，平均耕深提高99.2mm；秸秆埋覆率为89.43%，相比传统旋耕方式的埋覆率提升了27.61个百分点，且机组无缠绕和堵塞，通过性好，整机作业质量达到稻茬地油菜直播种床整备的要求。

来源：2022年第10期

《农业机械学报》期刊编辑部

查看农业机械学报杂志2022年第10期