甘蔗是我国最主要的糖料作物,主要分布在我国热带以及亚热带地区。随着国际上对糖需求量的日益增多,甘蔗种植面积在不断扩大,随之带来的甘蔗叶废弃物也在同步增加,但如何正确处理这些甘蔗叶废弃物是蔗农难以解决的大问题。而甘蔗叶机械化粉碎还田技术则很好的解决了这一难题,防止了甘蔗叶焚烧所带来的危害,甘蔗叶粉碎还田能够不断增加土壤中的有机质含量,有效改善土壤的板结硬化,提升土地生产力。但甘蔗叶露天情况下及不易腐烂分解,目前的粉碎机具只能对甘蔗叶进行粉碎,随后再经过耕整地才能将甘蔗叶覆盖深埋,不但作业工序复杂,且作业效率较低。现创新设计了一种1GFS-150型立式甘蔗叶粉碎深埋还田机,能够一次性完成甘蔗叶的粉碎、深埋和还田等作业工序,通过分析甘蔗叶力学特性、整机设计、关键部件设计和田间试验,确定了最优组合结构参数。主要内容和结论如下:(1)甘蔗叶力学特性试验与分析:在不同含水率下的进行了甘蔗叶的拉伸强度与剪切强度试验,试验结果表明,水分含量少的甘蔗叶在试验中更容易被破坏,因此,应选择晾晒干的甘蔗叶进行粉碎深埋,以有利于减小功耗消耗。(2)样机整体设计方案:采用中央传动形式进行动力输送,降低了传动过程的功耗,保持了机具的整体平衡性。(3)关键部件设计与分析:对粉碎装置刀架和粉碎刀的结构参数进行设计,对粉碎刀进行运动参数分析;对引导装置结构参数进行设计,确保了甘蔗叶碎屑物抛送;确定了单翼开沟犁的结构参数,保证安装方便,对安装位置进行多次试验,确定了安装在机架右侧后方,能够顺利进行开沟,单翼开沟犁相对独立,结构简单。(4)田间试验与分析,以直角型刀的旋转速度、拖拉机的行进速度、刀架的离地高度为主要影响因素,通过单因素试验与正交试验分析出各主要影响因素对甘蔗叶粉碎率和甘蔗叶深埋率的影响规律和变化原因,通过以主要影响因素为变量的三水平三因素的正交试验得出影响甘蔗叶粉碎率与甘蔗叶深埋率的显著性次序与最优组合,经过综合考虑机器功率的消耗,确定直角型刀的旋转速度为864r/min,拖拉机前进速度为1.Om/s,刀架离地高度为20cm。试验结果表明:创新设计的1GFS-150型立式甘蔗叶粉碎深埋还田机能够一次性完成甘蔗叶粉碎、深埋和土壤深松等工作工序,生产率达0. 25 hm2· h-1、粉碎率91. 28%、深埋率71. 67%,通过防堵设计,主要性能指标能满足到相关的农艺要求。需要改进方向和建议:如何提高深埋率和可靠性,进一步优化设计,适应生产上使用需要。