稻茬麦覆秸还田播种机均匀抛撒机理分析与机构优化

作     者：施丽莉 顾峰玮 胡志超 吴峰 高学梅 徐弘博 SHI Lili;GU Fengwei;HU Zhichao;WU Feng;GAO Xuemei;XU Hongbo

作者机构：农业农村部南京农业机械化研究所南京210014 农业农村部现代农业装备重点实验室南京210014 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2022年第53卷第7期

页      面：74-83页

核心收录：

学科分类：0828[工学-农业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(31901418) 江苏省农业科技自主创新资金项目(CX(20)3066) 江苏省现代农机装备与技术示范推广项目(NJ201923) 

主　　题：覆秸还田播种机 水稻秸秆 抛撒机理 离散元 结构优化 

摘      要：针对传统稻茬麦机播设备费工费时、效率低下的问题,对稻茬麦覆秸还田播种机均匀抛撒机构的作业机理进行了研究,并进行了抛撒作业的原理分析、作业过程的受力分析。在EDEM中构建了粉碎后水稻秸秆的模型,对其抛撒过程的运动进行了仿真分析、运动特性研究、运动速度变化和轨迹分析。在仿真分析和理论分析基础上,利用Design-Expert软件开展响应面分析,以抛撒作业幅宽合格率Y_(1)、抛撒不均匀度Y_(2)作为稻茬麦覆秸还田播种机抛撒叶轮机构作业的评价指标,以抛撒叶轮杆齿形打散叶片数、抛撒叶轮倾斜角、抛撒叶轮回转轴转速作为试验因素,对机具均匀抛撒叶轮机构进行优化试验。软件优化的最佳机具参数为:抛撒叶轮杆齿形打散叶片数为4排、抛撒叶轮倾斜角为向上倾斜15°、抛撒叶轮回转轴转速为1195 r/min,此时抛撒作业幅宽合格率和抛撒不均匀度的优化值分别为80.79%和9.24%,在此基础上进行了田间验证试验,调整到最佳参数时,抛撒作业幅宽合格率和抛撒不均匀度的实际作业平均值分别为80.84%和9.32%,满足作业要求,误差小、符合预期结果,说明仿真试验结果可靠且机具作业效果良好。