农业机械学报

作者：毕津硕，卢彩云，李洪文，翟成堃

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,

关键词：免耕播种;动态滑切;被动式锯齿;圆盘

基金：国家重点研发计划项目(2023YFD1500401)和兴安盟科技计划项目(202406)

针对东北地区玉米免耕播种时被动式防堵装置难以兼顾切断效果与作业载荷的问题，基于动态滑切原理设计了一种被动式锯齿圆盘防堵装置，在充分应用滑切减阻效应的同时可有效提高秸秆切断效果。根据锯齿圆盘动态滑切特性构建了动态滑切转换模型，开展了支撑切割下玉米秸秆锯齿滑切特性试验，得到了锯齿结构下最优动态滑切角为15°~30°，针对在锯齿结构下所产生的两种特殊切割过程及力学曲线，假设锯齿前角对于接触切割过程产生影响，在此基础上对圆盘锯齿结构参数进行设计，结合土槽试验及离散元仿真试验对假设进行了验证。开展二次回归旋转正交试验，得到锯齿结构最优作业参数为：前进速度2.0m/s、锯齿前角21.3°、齿高6.0mm。根据仿真结果完成圆盘加工并开展田间试验，试验结果表明：当秸秆覆盖量为1.97kg/m2、作业速度2.0m/s时，锯齿圆盘秸秆切断率为76.2%，峰值下压力为875.7N，平均下压力为544.1N，通过对平面圆盘进行锯齿结构设计，切断率提高34.7个百分点，峰值下压力和平均下压力降低5.7%、7.9%。圆盘作业性能良好，满足东北地区免耕播种要求。

来源：2025年第4期

《农业机械学报》期刊编辑部

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