土壤深松和地表秸秆掩埋，是实施机械化保护性耕作的重点技术。国内现有深松机，为了减小作业阻力，一般采用偏心轮等机构强迫其松土铲产生振动。由于没有缓冲作用，振动机构疲劳磨损严重，容易损坏，可靠性差。另外，深松机作业单一，机器利用率低，导致作业成本较高。地表秸秆掩埋一般采用秸秆粉碎后旋耕或铧式犁耕翻两种方式，前者是将粉碎后的秸秆覆于地表，然后再用旋耕机旋耕，作业耗能大、掩埋质量差；后者是用铧式犁将粉碎后的秸秆翻埋地下，但当秸秆较多时，土垡不能全部覆盖秸秆，容易造成铧犁堵塞或耕地质量下降。作为山东省现代农业产业技术体系小麦创新团队的重要研究内容，本课题的主要任务是，针对现有深松机存在的缺点和不足，研发新型深松机；通过分析铧式犁的结构和工作特点，设计辅助搂草装置，以提高铧式犁的掩埋性能。为此，完成了以下工作：设计了自激振动式多功能深松机，主要由梯形机架、自激振动弹簧、深松铲等组成。根据动力大小和作业要求，梯形机架可分别安装3铲、5铲、7铲。为了增大弹簧的承载能力、减小机构尺寸，采用内外弹簧叠加，材料选为65Mn，经计算满足深松作业需要。为了增加深松机的功能，设计了深松铲、中耕铲、起垄铲和快速挂卸机构。快速挂卸机构主要由铲壁、铲托及金属楔块组成，铲壁上的凸起部分镶嵌在铲柱的凹槽内，金属楔块放在铲托与铲柱之间并由锁扣锁紧，由此可以实现深松铲的快速更换和深松铲、中耕铲、起垄铲之间的快速换装，以完成多项作业，实现一机多用，提高了机具利用率，降低作业成本。为了增强铧式犁对地表秸秆和杂草的掩埋效果，设计变角式搂草装置，主要包括弹齿式搂草盘、固定件和调节机构等，能实现楼草盘的横向、纵向以及角度调节。搂草盘安装在犁体之间，拖拉机带动铧式犁翻耕作业时，楼草盘靠地面的摩擦力产生转动，弹齿将地表的秸秆与杂草等搂起，随着搂草盘转动，秸秆与杂草等被推到侧面的犁沟内，并由后面犁体将其掩埋。这种方法的优点是，以较小的投入增加了机具的功能，提高了作业质量。在对深松机以及搂草装置设计计算和仿真分析的基础上，对深松铲铲尖、铲柱等关键零部件，利用ANSYS有限元软件进行受力分析，进一步优化其结构参数，验证其工作的可靠性。样机在泰安万烨农业机械有限公司完成了试制，并在山东农业大学试验站进行了田间试验。试验结果表明，多功能深松机入土性能良好，作业质量稳定，可满足深松、浅松除草、起垄作业的农艺要求。改进后的铧式犁秸秆掩埋质量提高，达到了设计要求。