深松培垄施肥是玉米种植过程中的重要生产环节,具有能够打破犁底层,能够将耕作层进一步加深,也能够改善土壤内部耕层结构,更能够提高蓄水抗旱的能力。玉米根系的生长离不开水分的滋养,中耕可以为玉米根系的生长提供充足的水分,以便土壤根部的水分能够提供给植株,促进植株的生长。由于农作物在生长过程中需要充足的肥料,追肥就变得尤为重要,因此深松培垄施肥对提高玉米产量具有重要的意义。本文选题来源于公益性行业(农业)科研专项(201503116-09):"东北平原中南部旱地合理耕层构建配套农机具研究与示范"。论文研究取得的主要研究成果及结论如下:(1)通过对国内外中耕机现状的分析,介绍了中耕机发展的优点与不足,为了解决土壤耕作与土壤培肥技术不完善、土壤跑墒严重等造成植物的减产的问题,同时为了解决辽宁省辽西地区合理耕层构建技术指标机具配套问题,研制了一种深松培垄施肥联合作业中耕机。完成了各个部分的结构设计与材料选择,深松培垄部件、限深装置及施肥开沟装置等进行了三维建模。(2)在对2ZZ-3型深松培垄施肥联合作业机的总体结构设计的基础上,对深松培垄部件进行了力学分析,研究了培土器曲面的形成原理,分析了培土器的翻土过程,得出了培土器的构成原理方法。(3)利用ANSYS Workbench软件研究深松培垄铲柄的模型,并对其进行了有限元分析,得到了铲柄的等效应力图和位移图,确定了深松培垄铲柄的最大应力为62.622 MPa,满足设计要求。对直板培土器和曲面培土器进行仿真,得出曲面培土器培土效果比直板培土器培土效果更好。(4)在对土壤含水率和土壤坚实度测定的基础上,采用三因素三水平的正交试验方法对2ZZ-3型深松培垄施肥联合作业机进行了田间实际工作效果的试验研究。确定了拖拉机前进速度、深松深度和培土器开角作为三个因素,比阻和伤苗率作为试验指标,结果表明:前进速度为5km/h,深松深度为25 cm,培土器开角为60°时,伤苗率最低,比阻最小。