摘要:秸稈-土壤-旋耕刀之間的相互作用機(jī)理對(duì)于分析耕作過程有著重要作用,。為研究秸稈-土壤-旋耕刀的宏觀及微觀相互作用,對(duì)系統(tǒng)中的秸稈位移進(jìn)行了仿真分析。首先建立了秸稈-土壤-旋耕刀相互作用的三維離散元模型,;其次,,對(duì)仿真結(jié)果與室內(nèi)土槽實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,,在土槽實(shí)驗(yàn)中采用示蹤器方法測(cè)量秸稈位移,;仿真中導(dǎo)出每個(gè)時(shí)刻的秸稈位置用來描述秸稈仿真位移,;最后,,利用仿真數(shù)據(jù)對(duì)秸稈位移進(jìn)行三維分析,。實(shí)驗(yàn)和仿真都在恒定前進(jìn)速度0.222m/s和耕深100mm及4種轉(zhuǎn)速(77,、100、123,、146r/min)下進(jìn)行,。實(shí)驗(yàn)與仿真結(jié)果皆顯示秸稈位移隨著轉(zhuǎn)速增加呈現(xiàn)增加的趨勢(shì),;秸稈的水平運(yùn)動(dòng)位移總是大于同轉(zhuǎn)速下的側(cè)向位移;高轉(zhuǎn)速下的實(shí)驗(yàn)與仿真位移誤差約為40%,,低轉(zhuǎn)速下為70%,。利用擬合的誤差方程和仿真值可以估算秸稈的水平和側(cè)向位移值,估算值與實(shí)驗(yàn)值誤差為8.7%和9.3%,。通過追蹤不同位置的秸稈顆粒發(fā)現(xiàn):初始位置不同的秸稈顆粒具有不同的運(yùn)動(dòng):位于正切刃內(nèi)側(cè)的秸稈在刀刃切開土壤時(shí),,沿正切刃邊緣滑出;而位于側(cè)切刃下方的秸稈在開始時(shí)被側(cè)切刃擠壓隨刀刃一起運(yùn)動(dòng),,而后隨土壤一起被拋起,;遠(yuǎn)離旋耕刀工作范圍的秸稈,則因受土壤擾動(dòng)影響而僅有微小的位移,。緊靠側(cè)切刃及過渡刃周圍的秸稈顆粒在考察時(shí)間段內(nèi)被直接旋耕入土,。可以利用秸稈的垂直方向受力情況,,優(yōu)化旋耕刀刃口曲線提高秸稈在旋耕過程中直接入土的比例,;還可以整合秸稈水平和側(cè)向位移及分布,尋找最優(yōu)工作參數(shù)使秸稈在3個(gè)方向都能均勻分散,,從而提高秸稈分布均勻度,。