逆转旋耕施肥播种机是在旋耕机基础上逐渐发展起来的一种新型农业联合作业机具。它采用无开沟器作业,种子和化肥由逆转旋耕向后抛土覆盖。此类作业机的逆转旋耕抛土性能(抛土分布范围、碎土质量)是影响其施肥、播种质量的重要因素,因此以旋耕部分为对象,通过建立正确的土壤离散元接触力学模型,基于离散元仿真并结合试验验证的方法研究其抛土性能,对此类联合作业机施肥、播种性能的改善是极其必要和可行的。论文取得以下成果:　　 (1)应用抛土理论分析旋耕刀的抛土过程,分别求出被抛土粒中未与罩壳发生碰撞和与罩壳发生碰撞的轨迹方程,根据轨迹方程求出旋耕刀回转半径为160mm、转速180rpm、前进速度0.3m/s时抛土土粒沿机器前进方向上的分布范围,为与后面的抛土性能仿真作对比打下理论基础。　　 (2)将土壤看作离散颗粒,分析土壤中水分对土壤颗粒之间相互作用的影响,在已有的干颗粒土壤离散元模型基础上添加黏结约束来表征因水分存在而产生的颗粒黏结作用;通过设定临界法向应力、临界切向应力及颗粒黏结半径表示不同含水率条件下的土壤颗粒黏结约束参数,以此建立了土壤离散元接触力学模型。经土壤试样单轴压缩试验标定了含水率为15%的土壤接触力学模型黏结参数。应用离散元法模拟了耕作土壤试样单轴压缩过程,模拟得到的土壤轴向压力一应变曲线与利用土壤试样单轴压缩试验得到的土壤轴向压力一应变曲线基本吻合。　　 (3)将在Proe中建立的旋耕部分简化模型导入EDEM中,设置相对应的模拟参数,建立离散元抛土模拟仿真系统。模拟分析不同的机器前进速度、旋耕刀转速、罩壳格栅与旋耕刀之间的最小距离对抛土性能的影响。模拟结果发现:在固定罩壳格栅与旋耕刀最小位置的情况下,当机器前进速度不变,转速增加时,碎土率逐渐增加,抛土土粒分布范围增大;机器前进速度增大,转速不变时,碎土率逐渐减小,抛土土粒分布范围缩小。在固定旋耕刀转速和机器前进速度的情况下,罩壳格栅与旋耕刀之间的最小距离为6mm时,仿真抛土性能最好。其中,在旋耕刀回转半径为160mm、转速180rpm、前进速度0.3m/s工况下,抛土土量沿机器前进方向上的分布范围与理论情况下的分布范围基本吻合。　　 (4)以机器前进速度0.3m/s、旋耕刀转速180rpm、罩壳格栅与旋耕刀距离6mm为试验条件进行抛土性能试验,并与同种工况下的抛土性能仿真结果相对比。试验和模拟碎土率分别为:86%、81.26%;垂直于机器前进方向上的分布范围区域分别为:0-48.6cm、0-47.2cm,试验结果与模拟值相接近。