农业机械学报

作者：王金峰，杨东泽，王震涛，付佐栋，王金武，翁武雄

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;秸秆还田;双刀轴;离散元仿真;田间试验

基金：国家自然科学基金项目（32071910）和国家重点研发计划项目（2021YFD200060502）

针对北方寒地稻田在秸秆还田作业时，传统单轴机具难以适应覆有大量秸秆的湿黏土壤条件，作业质量难以满足实际作业需求的问题，设计了一种前轴正旋、后轴反旋的新型水稻秸秆双轴深埋还田机。结合实际农艺要求及土壤运动过程确定前后刀轴中心水平距离650mm、竖直距离100mm，并对整机进行配置。运用EDEM仿真软件模拟还田机工作过程，以前进速度、前轴转速、后轴转速为试验因素，以秸秆还田率和机具功耗为评价指标进行正交试验，建立秸秆还田率及机具功耗回归方程。利用Design-Expert分析软件得到最优参数组合，根据仿真优化结果及实际加工需求确定最优工作参数为：前进速度1.5km/h、前轴转速274.2r/min、后轴转速219.4r/min，为后续田间试验提供理论支撑。田间试验结果表明，在留茬高度为15~20cm、地表秸秆覆盖量为468~578g/m2、拖拉机前进作业速度为低速1挡（1.5km/h）时，水稻秸秆双轴深埋还田机还田率为88.7%~91.2%、地面平整度为1.8~2.4cm、碎土率为97.7%~98.8%、耕深为16.6~19.5cm，各项指标均满足农艺要求；与传统单轴机具相比，水稻秸秆双轴深埋还田机提高了秸秆还田率、碎土率，同时未见机具前方壅土现象。

来源：2023年第4期

《农业机械学报》期刊编辑部

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