基于离散元法的桨叶清秸装置设计与试验

针对保护性耕作秸秆覆盖条件下免耕播种机通过性能不佳等问题,为提高免耕播种机的苗带秸秆清理效果,设计桨叶式秸秆清理装置。通过理论分析,阐明桨叶清秸装置清秸机理,确定影响清秸效果的主要参数和取值范围。通过离散元软件建立桨叶清秸装置仿真模型,以桨叶转速、螺旋升角、入土深度为试验因素,苗带清秸率和动土量为评价指标,进行二次回归组合仿真试验。结果表明,对苗带清秸率的影响大小依次为装置转速、入土深度和螺旋升角;对苗带动土量的影响大小依次为入土深度、装置转速和螺旋升角;对试验结果进行参数组合优化,当装置转速210 r/min、螺旋升角30°、入土深度14 mm时,苗带清秸率为87.6%、苗带动土量为4 000 cm^(3)/m^(2)。采用最佳参数进行土槽和田间验证试验,结果表明,土槽试验苗带清秸率为89.2%、苗带动土量为4 518 cm^(3)/m^(2)、田间试验苗带清秸率为90.5%,与仿真结果基本一致,可以满足免耕播种技术要求。