反旋深松联合作业耕整机设计与试验

郑 侃 何 进 李洪文 赵宏波 胡宏男 刘文政

(中国农业大学工学院， 北京 100083)

反旋深松联合作业耕整机设计与试验

郑 侃 何 进 李洪文 赵宏波 胡宏男 刘文政

(中国农业大学工学院， 北京 100083)

针对现有深松旋耕联合作业机多为深松部件在前、旋耕部件在后的组合结构，较少考虑各工作部件作业时之间的相互影响，本文基于深松部件、旋耕部件作业之间的交互作用，设计一种用于深耕的反旋深松联合作业耕整机，通过旋耕、深松、镇压多工序实现表层土壤细碎、秸秆埋覆，深层土壤疏松目的。整机以提高作业质量、减少作业阻力为设计目标，运用离散元仿真与正交试验、有限元仿真结合进行整机参数优化。离散元仿真结果表明：机具作业速度vm为1.8 km/h、刀轴转速n为350 r/min、旋耕刀类型X为IIT195弯刀时，机具作业壅土量为5 283个土壤颗粒，植被覆盖率为98.37%，此时综合作业质量较优；有限元仿真结果验证了深松铲设计强度满足作业要求。以较优参数组合为基础的田间试验结果表明：反旋深松联合作业耕整机旋耕深度、深松深度、地表平整度、土壤膨松度分别为182.8 mm、388.4 mm、18.3 mm、17.22%；旋耕深度稳定性、深松深度稳定性、植被覆盖率均在90%以上，完全满足深层土壤整地需求；与深松旋耕联合整地机相比，反旋深松联合作业耕整机在不影响作业效果前提下，提高了耕深稳定性、植被覆盖率，同时使牵引阻力降低了16.21%，作业稳定性、可靠性较好。

深松； 旋耕； 联合作业； 离散元法

引言

土地耕整作业为创造良好的播种和栽植苗床做准备，是整个农业生产过程中一个重要环节[1]。……