农业机械学报

作者：张学宁，尤泳，王德成，王昭宇，廖洋洋，吕杰

单位：中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,

关键词：板结草地;离散元;破土切根刀;耕作阻力;土壤扰动失效面积

基金：内蒙古自治区科技计划项目（2022YFDZ0019）

不同结构形式的破土切根刀作业性能差异较大，为更好的打破草地土壤板结结构，对破土切根刀进行了结构设计与参数优化。应用离散元法构建土壤模型，并通过直剪试验对该模型进行参数标定；以破土切根刀的刃口角、滑切角及切齿角为试验因素，以耕作阻力、土壤扰动失效面积及比阻为目标参数，进行单因素试验和三因素五水平二次正交旋转中心组合设计试验，得到最优结构参数组合并加工优化破土切根刀进行草地试验。参数优化试验结果显示，当刃口角为37.8°、滑切角为33.6°、切齿角为51.8°时，破土切根刀作业效果最佳；草地试验表明，与三角形破土切根刀相比，优化破土切根刀在不同坚实度草地土壤的减阻率分别为11.8%和12.8%，作业后地表平整度更小且未出现明显翻垡，更符合草地作业农艺要求。研究结果可为破土切根刀的标准化设计提供理论依据。

来源：2022年第11期

《农业机械学报》期刊编辑部

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