稻茬田带状立旋作业参数对种床清秸与平整效果的影响

摘要

[目的]本文旨在研究稻茬地秸秆-土壤-带状立式旋耕系统的相互作用机理，探究三者交互作用下关键作业参数对种床清秸与平整效果的影响，为秸秆田间综合管理和水旱轮作系统耕作机械优化设计提供依据。[方法]基于离散元法构建三维立旋仿真模型；模拟水稻秸秆覆盖条件下条带立旋还田作业过程，优化参数范围并进行室内土槽试验验证。以条带立旋作业过程中的前进速度、刀轴转速、秸秆长度为影响因素，以种床清秸率和种床耕后平整度为指标，采用响应面法构建数学模型，分析各因素对种床质量的影响并进行性能优化试验。[结果]在设定耕作深度为15 cm时，影响种床清秸率和种床耕后平整度的主次顺序为前进速度、刀轴转速、秸秆长度。多因素正交试验优化结果表明：机具前进速度1.09 m·s^-1、刀轴转速281.5 r·min^-1、秸秆长度6.89 cm时种床质量最优，种床清秸率为81.95%,种床平整度为8.67 mm。[结论]本文构建的交互作用模型经验证可靠，能有效评价稻茬田立旋作业参数对种床清秸平整效果。

关键词

带状立旋 / 离散元 / 响应面 / 种床清秸率 / 种床平整度

基金资助

国家重点研发计划项目(2022YFD2300700)