秸秆还田机螺旋横刀优化设计与试验

【目的】针对秸秆还田机刀辊中螺旋横刀因切削阻力大、耕深不足影响秸秆掩埋效果的问题，开展螺旋横刀优化研究，实现秸秆旋埋作业功能。【方法】建立螺旋横刀作业过程的参数化模型，分析动态参数的变化规律，确定决定影响耕整性能的主要因素及取值范围。通过土槽试验，开展对螺旋横刀结构参数的二次曲面拟合分析和作业参数的三元二次回归分析。【结果】螺旋横刀结构参数最优组合为刀具宽度35 mm,前角50°;作业参数最优组合为前进速度0.72 m·s^-1,旋耕转速320 r·min^-1及作业深度174 mm。基于最优作业参数对结构优化前后的螺旋横刀进行田间对比试验，结果表明，在不降低秸秆埋覆效果的情况下功耗降低10.05%。该螺旋横刀主要依靠压埋的方式进行秸秆埋覆，当秸秆高度达到84.5 cm时，秸秆埋覆率为83.67%,适合高留茬柔性秸秆还田。【结论】解决了螺旋横刀现存问题，扩大了应用范围，为高留茬柔性秸秆地的耕整提供优质装备。