一年两熟稻麦轮作区水稻收获后田间秸秆含量大、稻秸韧性强,在全量秸秆还田播种作业时易造成架种晾种、机具入土部件挂秸雍堵等问题,影响下茬小麦生产。本文结合稻茬麦生产的洁区宽幅播种农艺要求,对碎秸行间集覆去秸障技术进行研究,对秸秆粉碎行间集覆关键装置进行设计并开展试验研究,以种带清秸率、种带宽度变异系数、碎秸合格率为评价指标,结合理论分析、离散元数值模拟,对秸秆粉碎、碎秸集覆过程中的碎秸群体运动轨迹、受力和速度变化规律进行研究,对各因素对装备清秸覆秸性能的影响规律开展试验研究,并通过田间试验验证该去秸障技术的可行性与装置结构的合理性。本课题主要研究工作及结论如下:(1)对全秸硬茬地的稻秸外形尺寸、密度、外摩擦特性、秸秆含水率和剪切力学特性进行了试验研究。得出稻秸相关物理特性与力学特性的取值范围,为后续离散元仿真试验提供理论依据,结合全秸硬茬地稻秸特性与常规秸秆还田播种工序,提出碎秸行间集覆去秸障技术方案。(2)对秸秆粉碎装置、碎秸导流装置进行结构和参数设计,确定甩刀结构为2把L型刀夹配1把直型刀,甩刀组数为36组,定刀滑切角为45°,刀轴转速为2000r/min;对碎秸导流装置与秸秆粉碎装置的径向组配参数对装备清秸覆秸性能的影响进行理论分析,对碎秸与导流装置的滑切耦合运动进行运动学与动力学分析,通过单因素试验研究运动参数、组配参数对装备作业性能的影响规律。(3)搭建碎秸行间集覆过程的DEM(Discrete Element Method)仿真平台,对装备清秸覆秸作业过程进行离散元仿真,分析碎秸群体在粉碎室内的运动轨迹、受力和速度变化规律,通过单因素仿真试验研究碎秸导流装置结构参数对装备作业性能的影响,结合Box-Behnken试验设计方法,进行虚拟清秸覆秸性能优化试验,明确各关键参数对装备清秸覆秸性能的影响规律。结果表明:随着装置导流长度增加,种带清秸率增大,种带宽度变异系数减小;随着径向距离增大,种带清秸率先增大后减小,种带宽度变异系数增大;随着装置导流宽度增加,种带清秸率先增大后减小,种带宽度变异系数先减小后增大。对影响装备清秸覆秸性能的关键因素进行参数优化,优化结果表明,当装置导流长度300mm、径向距离19mm、装置导流宽度298mm时,装备清秸覆秸性能最佳,对应理论种带清秸率、种带宽度变异系数分别为92.60%、9.77%,与参数优化后的仿真结果基本吻合。(4)结合全秸硬茬地实际作业工况,对种带旋耕装置和小麦播种装置进行结构设计,并开展田间试验。田间试验表明,平均种带清秸率92.58%,平均种带宽度变异系数10.91%,平均碎秸合格率91.47%,与仿真结果基本吻合;后续长势对比与测产结果表明,与常规秸秆还田播种方式相比较,未出现明显缺苗弱苗现象,两播种方式产量基本相同,本研究所述碎秸行间集覆去秸障技术满足稻茬麦生产的农艺要求。