农业机械学报

作者：李蒙良，廖庆喜，裴立民，廖宜涛，王磊，张青松

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;直播机;微垄;DEM-MBD耦合;旋切;种床制备

基金：国家重点研发计划项目（2021YFD2000405）和财政部和农业农村部：国家现代农业（油菜）产业技术体系项目（CARS-12）

针对长江中下游油菜适播期持续干旱或降雨导致土壤含水率波动大影响油菜成苗的实际情况，探究油菜农机农艺融合模式，提出一种旋耕碎土、两侧开畦沟、厢面旋切微垄、微垄表面播种的油菜微垄直播工艺，设计一种油菜直播机旋切式微垄种床制备装置。根据油菜直播株行距配置、根系生长特点，结合垄作土壤水热特性，确定微垄几何尺寸；基于运动学解析腹板端点旋切土壤的运动规律和腹板滚动包络线，从结构角度定性分析被动旋转过程并确定回转半径、腹板数量、腹板顶角范围；利用DEM-MBD耦合仿真，进行单因素试验和正交旋转回归试验，从土壤角度定量研究了腹板数量、腹板顶角、旋切深度、前进速度对微垄成形的影响规律，并得到装置腹板数量分别为6和8的较优工作参数组合；田间试验使用Trimble TX8三维激光扫描仪重构装置作业后微垄厢面，与仿真结果进行对比分析。结果表明，腹板数量分别为6和8时较优工作参数组合为：腹板顶角、旋切深度、有效沟深分别为28.00°、100mm、83.59mm和26.50°、92mm、64.26mm，田间试验微垄沟深和微垄距平均值为103.08、85.16mm和332.92、266.88mm，与仿真结果最大误差为8.25%，微垄合格率分别为100%和90%。

来源：2023年第5期

《农业机械学报》期刊编辑部

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