农业机械学报

作者：毕津硕，卢彩云，李洪文，翟成堃，王志楠，高世杰

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：防堵装置;滑切;圆盘;离散元法;保护性耕作

基金：国家重点研发计划项目(2023YFD1500401)和中国农业大学2115人才工程项目

针对东北玉米一熟区免耕播种时切断式防堵装置难以兼顾切断效果和作业功率的问题，本文设计了一种可实现稳定动态滑切的分段式驱动圆盘防堵装置，在保证切断效果的同时有效降低作业功率。采用对数螺旋线作为圆盘刀刃基础曲线，通过静态滑切角分析、动静态滑切角转换，设计了刀刃分段曲线结构，确定了玉米秸秆切割最优动态滑切角为37.5°。基于离散元法建立“圆盘-土壤-秸秆”互作模型，对照试验结果表明，分段式驱动圆盘可保证切断效果同时降低作业功率;在此基础上，以切割功率和切断效果为指标，通过二次回归旋转正交试验对圆盘关键参数进行优化，得到分段式驱动圆盘最优作业参数为：转速310r/min、前进速度2m/s、外圆半径225mm。根据最优作业参数完成样机试制，并开展田间试验。田间试验结果表明，在秸秆整秆还田条件下，最优作业参数下秸秆切断率为97.85%，破茬率为91.53%，机具通过性好。与缺口圆盘和平面圆盘相比，分段式驱动圆盘作业功率分别降低23.69%和11.69%，满足东北地区玉米免耕播种作业要求。

来源：2025年第10期

《农业机械学报》期刊编辑部

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