相对于传统耕作来说,保护性耕作是一种新型耕作技术,主要包括残茬秸秆覆盖、免耕施肥播种、病虫害与杂草防治、深松作业四项基本内容。对于免耕作业来说,地表存在大量的秸秆残茬,在这种情况下工作,免耕播种机很容易堵塞而不能正常工作,尤其是广东地区水稻秸秆含水量大,韧性好,不易破碎,且覆盖量大,几乎达到了小麦秸秆的两倍,极易缠绕在开沟器铲柄上,或者聚集在相邻两个工作部件间,增加工作载荷,影响作业质量。因此,研究防堵技术成为发展保护性耕作的关键技术。目前关于开沟器的结构参数研究较多,但具体到某种类型开沟器的防堵性能研究较少。本文以双圆盘式开沟器为主要研究对象,在广东田地的条件下进行开沟器的阻力测试和防堵性能试验,然后用离散元仿真来模拟双圆盘开沟器和锄铲式开沟器的工作过程,并分析工作过程中的阻力及其对土壤的扰动情况。研究过程中主要完成了以下工作:(1)由于本研究是在广东田地的条件下对免耕施肥播种机开沟工作部件进行适应性研究,因此对广东田地土壤的物理性能参数进行测试。试验地点在广东省河源市连平县,试验地已旋耕过,地表平坦。试验结果:土壤为壤质粘土,坚实度为249.8kPa,土壤含水率为19.09%,土壤的内聚力为70.11kPa,土壤的内摩擦角为17.8o(2)对双圆盘开沟器的防堵性能进行评测,试验地点在华南农业大学北门附近草地,草地上有落叶覆盖,并测得在不同深度(3cm、6cm)和不同前进速度(0.2m/s、0.5m/s、0.8m/s)开沟器的牵引阻力,试验结果表明双圆盘开沟器通过性良好,并未出现堵塞的情况。(3)对双圆盘开沟器和锄铲式开沟器进行离散元仿真分析,土壤颗粒类型选用粘结模型,采用四种颗粒形状,得到了两种开沟器在不同深度(3cm、6cm、9cm)和不同前进速度(0.2m/s、0.5m/s、0.8m/s)的水平阻力,及其对土壤的扰动情况。