双垄四行花生垄作播种机种沟开沟器设计与试验

胡婷, 全伟,2, 吴明亮*, 李林

(1.湖南农业大学机电工程学院, 长沙 410128; 2.湖南农业大学东方科技学院, 长沙 410128)

花生是我国重要的油料经济作物，总产量占40%左右，居世界首位，种植面积仅次于印度，居第二位[1-2]。近年来，我国南方花生播种面积越来越大，2018年，我国花生播种面积达到4.62×106hm2，其中南方的播种面积占比接近40%[3]，极大地促进了花生产业发展。

国内学者围绕花生播种开展了大量研究，并研制出了花生播种机，其种肥沟作业部件大多采用圆盘式开沟器或改进后的锄铲式开沟器[4-7]，对我国北方花生主产区的机械化作业水平提升发挥了重要作用。而南方地区由于土壤黏重、含水率高，现有花生播种机的触土部件在作业过程中易壅泥堵塞而影响作业质量，严重制约了南方花生种植规模扩大和种植效益提高[8-9]。因此，针对南方丘陵山地黏重土壤环境下的播种机械研究具有重要意义。

目前南方丘陵地区花生种植采用垄作模式[10]，其农艺参数为：种沟宽度100～200 mm，种沟深度30～50 mm，行距300 mm，垄宽500 mm，垄高150 mm，垄沟宽300 mm，垄沟沟底宽150 mm。为此，本项目组研制了一款适合南方高含水率黏重土壤环境的双垄四行花生垄作播种机，基于南方土壤仿真标定参数，采用实验数据与仿真模型相结合的方法研究花生播种机触土部件与土壤的相互作用规律[11-15]，借助离散元软件对所设计的种沟开沟器关键参数进行仿真优化，以期解决南方丘陵地区花生播种机种沟开沟作业问题。

1 材料与方法

1.1 整机结构与工作原理

双垄四行花生垄作播种机结构如图1所示，主要由覆土装置、开种沟装置、侧边开垄沟装置、中间开垄沟装置、旋耕装置等组成。……