基于逆向工程的搅浆刀作业性能界定与关键设计参数研究

丁启朔 吕绪敏 孙克润 李毅念 何瑞银 汪小旵

(1.南京农业大学工学院，南京 210031； 2.江苏省智能化农业装备重点实验室，南京 210031；3.银华春翔有限公司，连云港 222000)

0 引言

稻作农艺的演变推动了耕作机械设计理论的发展，南方稻作保护性耕作体现在以旋代耕、以旋代耙等技术模式的普遍应用。农机-农艺融合也促成了旋耕触土部件种类多样、形态各异的市场状况。但触土部件设计理论并未受到足够关注，各类触土部件(如旋耕灭茬刀、搅浆刀、深耕刀、起垄刀、开垦刀等)的专用设计理论尚不完善。

经典的旋耕机械设计理论演变复杂，从初期强调触土部件(旋耕刀)的入土和脱草性[1]发展到刀辊排列[2]等整机优化理论，直到目前对农机-农艺融合的重视，开始强调旱/水田埋草或水旱兼顾的旋耕机设计[3]和兼顾深松(犁旋一体、旋耕深松机)[4]、强调复式作业(旋耕耕整播种一体机、旋耕开沟播种机、免耕播种盖籽机、苗带清秸旋耕播种机、空间立体匀播机)[5-7]以及条带保护性耕作的旋耕及播种机具[8]，涉及到生产领域的诸多方面。

农艺对秸秆还田的要求进一步强化了灭茬和埋草性能的机械设计理论，旱地灭茬[9]、水田灭茬、留茬碎草、免耕碎草[10]、深旋埋草[11]、灭茬起浆等研究成果充分体现了近年来我国耕作研究的理论发展及农机农艺融合深度。尽管如此，在刀具的设计理论层面依然缺乏对不同类别刀具的功能特征描述和关键设计参数的定义。

现有的旋耕刀设计理论严格界定了其功能属性和结构特征，功能属性体现为出入土性和脱草性，结构特征涉及侧切刃和正切刃的专用设计和组合[12]。……