用稻秸秆编织制作的草帘,广泛应用于日光温棚保温、食用菌生产、建筑预制件防干养护等场合,且随着这些产业的发展,需求量不断增大。但现有草帘编织机需要人工铺草,而稻秸秆自然生长和采收过程中形成的“束捆”缠结体结构,使其难以有序铺放,作业时存在分拣困难、工作效率低等问题。论文针对目前草帘编织铺草装备缺乏的现状,选择稻秸秆作为研究对象,从生物学、物理力学特性和微观组织结构入手,通过对稻秸秆缠结体结构形成及失稳分析,明确了影响秸秆有序铺放的关键因素,由此探讨了机械化输送、铺放等环节机构的选择及工艺模式;创新设计了一种与现有平面草帘机配套使用的摊铺分束装置,并优化了其结构和工艺参数。具体内容和主要研究结果如下:（1）从稻秸秆的生物学、物理特性测定可知,稻秸秆不同部位的含水率不同,自然风干后稻草茎秆呈不规则的筒形结构,中空,叶长从底部往上逐渐变短,叶片卷缩沿叶鞘往外延展。测定了稻秸秆与3种不同材料之间的摩擦角和3种不同形态下稻秸秆堆积角的变化,比较了稻秸秆3个不同部位的微观组织结构,明确了各部分的结构和物性差异,验证了穗部的枝梗,茎秆上的子叶,特别是底部叶片之间的穿插缠绕,会导致秸秆间缠结,影响物料的流动性能。（2）对稻秸秆的3个节间部位进行剪切、弯曲、拉伸力学特性测定。得到相同剪切速度下,单根稻秸秆的剪切强度表现为:部位Ⅰ>部位Ⅱ>部位Ⅲ,但随着稻草根数的增加,秸秆束剪切部位的强度变化为:部位Ⅲ>部位Ⅱ>部位Ⅰ;测得单根稻秸秆不同部位的弯曲弹性模量值范围为1～6 MPa,变化趋势为:部位Ⅲ>部位Ⅰ>部位Ⅱ,但随着根数的增加,秸秆束各部位的弯曲弹性模量会逐渐降低（<1 MPa）;测得单根稻秸秆可承受的最大拉力约为134.47 N,可承受的最大拉力和抗拉强度均表现为:部位Ⅰ>部位Ⅱ>部位Ⅲ,平均抗拉强度分别为48.15、40.6、18.49 MPa。说明了稻秸秆不同部位以及单根与束状秸秆间的力学特性差异较大。（3）结合稻秸秆的分蘖生长及采收过程,对缠结体结构、失稳型式及影响因素进行建模与分析;针对人工散捆及铺放过程中的“拍击”、“辊搓”、“抖散”、“扯分”等动作进行研究,建立其分析模型并利用EDEM软件进行仿真试验,明确了影响稻秸秆缠结体失稳的主要因素是秸秆的弹性模量、摩擦特性及外部作用力和装置结构,并对模型运动参数的选取进行了分析;定义了草帘编织时秸秆有序铺放的范畴与要求,针对有序铺放需解决的连续输送和铺草问题,选择步进机构和划桨机构作为执行机构,提出了采用步进式输送、对切式“辊搓”摊薄以及“耙分”分束分离的“送-搓-耙”稻秸秆横向铺草机械化工艺路线。（4）模拟稻秸秆人工摊薄、铺放的作业过程,通过ADAMS等软件进行建模与分析,优化设计了一种与现有草帘编织机配套使用的自动摊铺分束装置,并进行摊铺分束及编织试验。选取编织机日常作业速度90～120 m/h,先测算各部件的工作参数,再与平面草帘编织机配套使用,并以分束率和漏编率作为评价指标。当机针针织频率fz=0.8Hz,编织速度vb=90 m/h,设定摊铺装置对切机构的工作频率ft=0.8 Hz,分束装置耙分机构的工作频率fp=1.13 Hz时,编织过程中秸秆的分束率Fs大于90%,漏编率Lb小于6‰,编织的草帘质量满足使用要求。在同一编织速度下,使用该装置较传统的人工上料可减少用工2-3人,经成本测算,编织机年均收入可提高近8000元。