农业机械学报

作者：吕伊宁，赵治明，竹筱歆，刘金妮

单位：浙江大学,东北农业大学,东北农业大学,东北农业大学,

关键词：针对传统整地模式土壤扰动强度过大、犁底层加厚及风蚀水蚀加剧等问题，本文开展了马铃薯宽幅全面耕耘机镇压装置优化设计与性能分析，对马铃薯播种前保护性耕作整地作业中的土壤破碎与平整处理工艺进行了研究。采用理论分析与数值模拟相结合的方法，通过建立镇压辊压条-土壤接触力学模型，解析了装置自重与土壤作用机理对作业效果的影响规律，确定了镇压辊关键结构参数与工作参数的优化区间。基于EDEM离散元法构建了镇压装置-土壤互作仿真模型，采用三因素五水平二次正交旋转回归试验设计，以作业速度、镇压辊压条直径和压条旋转角为

基金：国家重点研发计划项目(2023YFD2000901)

针对传统整地模式土壤扰动强度过大、犁底层加厚及风蚀水蚀加剧等问题，本文开展了马铃薯宽幅全面耕耘机镇压装置优化设计与性能分析，对马铃薯播种前保护性耕作整地作业中的土壤破碎与平整处理工艺进行了研究。采用理论分析与数值模拟相结合的方法，通过建立镇压辊压条-土壤接触力学模型，解析了装置自重与土壤作用机理对作业效果的影响规律，确定了镇压辊关键结构参数与工作参数的优化区间。基于EDEM离散元法构建了镇压装置-土壤互作仿真模型，采用三因素五水平二次正交旋转回归试验设计，以作业速度、镇压辊压条直径和压条旋转角为试验因素，以碎土率和土壤平整度为评价指标开展仿真试验，结果为碎土率为86.32%，土壤平整度为21.55mm。田间试验结果表明，优化后镇压装置作业性能显著提升，碎土率达到85.31%，较传统设备提升12.45%，地表平整度为25.2mm，较ZY-180型镇压器分别提高2.09个百分点、6.9mm。设计的鼠笼式压辊镇压装置不仅与整机具有良好的匹配性，其作业质量可满足马铃薯田整地农艺技术要求。

来源：2025年第11期

《农业机械学报》期刊编辑部

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