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油菜是我国的第一大油料作物,近年来油料需求量增加使得油菜需求的缺口增大,因此提高油菜产出是解决油料需求问题的关键。长江流域作为我国油菜的主要种植区域,受到气候、轮作方式的影响限制了油菜产量的提高。针对江苏地区稻油轮作模式下,油菜播种因上季作物秸秆量过大而导致油菜出苗率低,以及因天气原因导致播期延误而减产等问题,本课题拟研制一台高湿地块油菜复式作业机,可以一次完成秸秆位移、带状旋耕、开沟和精量播种等工序。本文对整机进行了总体设计、基于EDEM仿真软件对秸秆位移装置进行设计、旋耕开沟装置进行设计选型与分析,并对整机进行田间试验等工作。具体研究内容如下:(1)对油菜复式播种机进行了总体设计。针对土壤含水率高,水稻收获后油菜无法在播期内按时完成播种作业的问题,结合油菜种植农艺要求及条带耕整机的设计要求,设计了一套适用于高湿地块油菜播种的机具;机具前部设有秸秆位移装置,中间设有旋耕部件、开沟部件,尾部设有精量播种系统,一次作业即可完成秸秆位移、带状旋耕、开沟、精量播种等作业;确定了动力配给方案;通过三维建模和仿真分析完成了平衡设计、整机质心位置的确定和稳定性的分析。结果显示:整机的质量为 375kg,机具质心在 SolidWorks 软件中位于(-683.98、968.594、1325.234),部件之间不存在干涉现象;(2)对秸秆位移装置的设计及EDEM仿真和田间试验分析。针对稻茬油菜种植田间秸秆量大的问题设计了秸秆位移装置,确定了轮盘半径R=100mm、两轮盘啮合点高度为h=80mm等基本参数;针对影响装置清理秸秆的主要影响因素:前进速度、位移偏角,进行EDEM仿真试验,结果表明:前进速度v=0.6m/s和位移偏角γ=30°为EDEM仿真中确定的最佳参数组合,秸秆清除率达到64.7%,田间试验表明:前进速度v=0.6m/s、位移偏角γ=30°具有较好的效果,秸秆清除率可以达到60.69%,装置的田间试验基本符合仿真试验结果;(3)针对于高湿田块中土壤含水率高、田间秸秆量大的问题,对旋耕开沟播种部件进行设计与选型。本文确定旋耕部件为:对称式刀轴排列方式、弯刀数量为24、弯刀类型为IIT195;确定排种器类型为油菜窝眼轮式排种器。室内试验结果表明:在0.53m/s、0.86m/s、1.04m/s、1.37m/s作业速度下的,油菜窝眼轮式排种器的粒距合格指数分别为:94.32%、93.22%、90.21、86.34%,重播指数为 3.50%、3.14%、2.52%、1.32%,漏播指数为:2.13%、3.64%、7.27%、12.34%,变异系数为 12.35%、14.21%、14.69%、15.28%;(4)完成整机的装配并进行田间试验。在0-5cm 土壤含水率为21.7%、32.4%的地块中,作业速度以平均速度为0.58m/s、0.52m/s开展试验,分别测量了样机田间作业性能指标。自然条件下试验结果显示:各行播量一致性变异系数为2.05%,总排量一致性变异系数为1.18%,平均耕深为8.26cm、耕深稳定性为86.7%,种带上秸秆清除率为61.54%,通过性能好,但是存在开沟质量差的问题;高湿地块条件下试验结果显示:各行播量一致性变异系数为2.70%,总排量一致性变异系数为1.15%,平均耕深为11.76cm、耕深稳定性为90.85%,开沟质量好,但是秸秆位移装置出现大量的秸秆缠绕现象。试验表明:本课题设计的高湿地块油菜播种机可以实现高湿地块中开沟、旋耕、精量播种的功能,秸秆位移装置在高湿条件下的秸秆移位作业性能有待进一步改进。