水稻秸秆双轴深埋还田机设计与试验

作     者：王金峰 杨东泽 王震涛 付佐栋 王金武 翁武雄 WANG Jinfeng;YANG Dongze;WANG Zhentao;FU Zuodong;WANG Jinwu;WENG Wuxiong

作者机构：东北农业大学工程学院 

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

年 卷 期：2023年第54卷第4期

页      面：21-30页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0828[工学-农业工程] 082801[工学-农业机械化工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(32071910) 国家重点研发计划项目(2021YFD200060502) 

主　　题：水稻秸秆 秸秆还田 双刀轴 离散元仿真 田间试验 

摘      要：针对北方寒地稻田在秸秆还田作业时,传统单轴机具难以适应覆有大量秸秆的湿黏土壤条件,作业质量难以满足实际作业需求的问题,设计了一种前轴正旋、后轴反旋的新型水稻秸秆双轴深埋还田机。结合实际农艺要求及土壤运动过程确定前后刀轴中心水平距离650 mm、竖直距离100 mm,并对整机进行配置。运用EDEM仿真软件模拟还田机工作过程,以前进速度、前轴转速、后轴转速为试验因素,以秸秆还田率和机具功耗为评价指标进行正交试验,建立秸秆还田率及机具功耗回归方程。利用Design-Expert分析软件得到最优参数组合,根据仿真优化结果及实际加工需求确定最优工作参数为:前进速度1.5 km/h、前轴转速274.2 r/min、后轴转速219.4 r/min,为后续田间试验提供理论支撑。田间试验结果表明,在留茬高度为15~20 cm、地表秸秆覆盖量为468~578 g/m^(2)、拖拉机前进作业速度为低速1挡(1.5 km/h)时,水稻秸秆双轴深埋还田机还田率为88.7%~91.2%、地面平整度为1.8~2.4 cm、碎土率为97.7%~98.8%、耕深为16.6~19.5 cm,各项指标均满足农艺要求;与传统单轴机具相比,水稻秸秆双轴深埋还田机提高了秸秆还田率、碎土率,同时未见机具前方壅土现象。