刘 鹏，何 进，李艳洁，李洪文，王庆杰，卢彩云，张振国,3，李绍华

·农业装备工程与机械化·

异速对辊式玉米秸秆粉碎还田装置设计与试验

刘 鹏1，何 进1※，李艳洁2，李洪文1，王庆杰1，卢彩云1，张振国1,3，李绍华4

（1. 中国农业大学工学院，北京 100083；2. 北京林业大学工学院，北京 100083；3. 新疆农业大学机电工程学院，乌鲁木齐 830052；4. 内蒙古长明机械有限公司，赤峰 024200）

针对玉米秸秆量大、韧性强，导致还田后秸秆粉碎不均匀影响后续整地和播种等问题，该研究提出了一种异速对辊及动态双支撑形式的玉米秸秆粉碎还田方式，并研制了相应的玉米秸秆还田装置，主要由捡拾粉碎单元、对辊滑切支撑单元、支撑板和机壳等组成。在异速动态双支撑条件下，通过对作业过程中玉米秸秆动力学分析和秸秆漏捡面积分析，对捡拾粉碎刀和对辊滑切支撑刀进行设计，建立了影响秸秆粉碎合格率的数学模型。以捡拾粉碎刀转速、L型甩刀折弯角、L型甩刀刃口长度和滑切支撑刀滑切角为因素，秸秆粉碎合格率为试验指标进行Box-Behnken试验。田间试验结果表明：当滑切支撑刀滑切角45°、捡拾粉碎刀转速1 700 r/min、L型甩刀刃口长度45 mm和L型甩刀折弯角40°时，玉米秸秆粉碎合格率为92.58%，与预测值误差<5%，满足国家标准要求。该研究提出的秸秆粉碎还田方式和研制的秸秆粉碎装置为玉米秸秆粉碎还田机设计和优化提供新的方案和技术支撑。

农业机械；速度；粉碎合格率；秸秆粉碎；异速；动态双支撑

0 引 言

玉米秸秆含有丰富的氮磷钾等营养元素，是宝贵的可再生生物质资源[1]。秸秆粉碎还田可以增加土壤有机质含量，改善土壤结构，增加作物产量[2-5]，但是如果粉碎质量不合格，反而会影响后续播种质量，造成负面影响。……