圆辊拨爪式防堵机构作业性能的模拟与试验

摘要

针对中国一年两熟地区麦茬地免耕播种玉米时小麦秸秆易堵塞播种机造成漏播、晾籽等问题,提出一种圆辊拨爪式的防堵机构。通过离散元模拟仿真与土槽试验相结合的方式对圆辊拨爪式防堵机构的结构参数与工作参数进行分析,进而在田间验证其防堵性能。根据拨爪高度占整个防堵机构高度的百分比设计7种不同结构型式的防堵机构。离散元仿真分析表明2/3型、3/4型和1型防堵机构的秸秆清除率均在85%以上;进一步分析得出2/3型结构在任一设定转速和前进速度下的秸秆清除性能都是最佳;且较经济的机构工作参数为转速400r/min和5km/h。借助在土槽实验室搭建的高速摄像系统发现防堵机构作业过程中秸秆受力并随防堵机构运动时,秸秆在垂直方向上有层叠堆积,这在一定程度上缓解秸秆回填。土槽试验结果表明2/3型防堵机构的最佳工作参数为转速400r/min、前进速度5km/h,与仿真试验结论一致。田间试验再次验证拨爪高度占整个防堵机构高度2/3时的机构防堵性能最佳,且其与另一商品化防堵机构的对比结果,该防堵机构在机具通过性、晾籽率、出苗率、苗高及秸秆清除率方面表现较优。