彭立新，罗红旗，刘泽豪，王 硕，杨 彪

（北京工商大学人工智能学院，北京 100048）

保护性耕作是将耕作环节减少到既能适时有效地保证作物生长又能避免破坏土壤结构和作物损坏的耕作方法，免耕是少耕的极限形式，是不经任何整地作业，直接在土壤中开出深度和宽度能满足种子覆盖要求的沟中直接播种的耕作方法。免耕播种机是针对免耕播种技术开发的相适应的播种机具，其工作条件是在未翻耙整地的土壤中，避免秸秆作物残茬造成播种机的堵塞是保护性耕作的关键技术，特别是在免耕播种技术中，设计开发合适的破茬装置，对于推动保护性耕作技术有着重要的作用。

1 破茬装置的计算条件

根据免耕播种条件，特别是在小麦、玉米等根茬的土壤中进行免耕播种，破茬是保证播种质量的主要因素之一。针对免耕播种机破茬要求，拟设计开发破茬圆盘刀具，主要有全缘圆盘刀、缺口圆盘刀、锯齿圆盘刀等结构。全缘圆盘刀易于加工，切割阻力比较小，不利于抛送秸秆，容易产生滑切，对与铺在田块面上的秸秆不能产生有效切割。选择锯齿圆盘刀进行设计分析，选用65 Mn钢片，刀刃处进行表面热处理，增强耐磨性能，提高使用寿命。

1.1 破茬圆盘刀基本参数

1.1.1 确定圆盘半径及入土深度

小麦、玉米的留茬高度一般在100 mm左右，为防止圆盘刀的刀轴在转动时发生秸秆及根茬等造成的堵塞，相关研究表明圆盘刀入土深度为60 mm比较合适，锯齿圆……