农业机械学报

作者：张仕林，黄玉祥，赵宏波，付作立，刘正道，史江涛

单位：西北农林科技大学,西北农林科技大学,西北农林科技大学,西北农林科技大学,西北农林科技大学,西安亚澳农机股份有限公司,

关键词：免耕播种;小麦宽幅沟播;防堵装置;离散元法

基金：国家重点研发计划项目（2021YFD2000405）和国家自然科学基金项目（32101630）

针对西北地区玉米秸茬覆盖地小麦免少耕宽幅沟播时，由于玉米根茬阻碍秸秆流动导致的秸茬聚集壅堵、土壤扰动大、种带清洁率低、播种质量差等问题，提出先被动切割、后主动抛撒的种带清理方法。设计了一种切抛组合式破茬清秸防堵装置，通过纵向布置的倾斜缺口圆盘与旋抛装置配合作业对种带残茬与秸秆进行清理。适配防堵装置设计了分流式开沟器，实现行距稳定的一沟两行播种。分析确定了缺口圆盘倾角与偏角参数；依据滑切理论设计计算了平直旋刀与侧倾旋刀刃线结构参数；建立MBD-DEM联合仿真平台并采用正交旋转组合试验方法，以种带清洁率、秸茬粘结键破碎率与土壤扰动宽度为指标进行旋抛装置关键参数优化仿真试验。基于仿真结果建立各指标回归模型并通过响应面分析与多目标优化得出，当侧倾旋刀倾角为20°、回转速度为310r/min时，防堵装置种带清洁率达到96.9%，秸茬粘结键破碎率为26.9%，土壤扰动宽度为139mm。在玉米秸茬覆盖地进行小麦播种试验，结果表明切抛组合式小麦宽幅沟播破茬清秸防堵装置通过性良好，种床清洁率为90.1%，破茬率为96.2%，土壤扰动宽度为127mm，土壤扰动量为6.9%，整机作业质量稳定且播种后小麦出苗均匀，满足宽幅沟播小麦免耕播种农艺要求。

来源：2024年第5期

《农业机械学报》期刊编辑部

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