桑园立式旋转动力耙优化设计与试验

来源：农业机械学报杂志2025年第1期北京时间：

作者：杨庆璐，律政文，闫银发，杨硕，李法德，宋占华，陈玉军

单位：山东农业大学;山东省设施园艺智慧生产技术装备重点实验室(筹),山东农业大学,山东农业大学;农业装备智能化山东省工程研究中心,山东农业大学,山东农业大学;农业生产机械装备国家工程研究中心,山东农业大学;江西省农业技术推广中心,潍坊海林机械有限公司,

摘要：桑园耕整地作业是提高桑叶产量的重要基础，根据桑园种植模式和耕整地作业要求，设计了一种适用于桑园的立式旋转动力耙。根据桑园种植模式和耕整地农艺要求确定了动力耙整机结构，通过对耙刀作业过程理论计算和运动学分析，确定耙刀结构参数。利用离散元法对动力耙作业过程进行仿真，分析不同外倾角对耙刀所受扭矩和作业质量的影响以及耙刀作业过程中所受扭矩的变化规律。选取转子转速、前进速度、耙深为试验因素，以碎土率、耙后地表平整度、土壤容重为试验指标，进行了三因素三水平正交旋转组合田间试验。试验结果表明：转子转速和前进速度对碎土率、耙后地表平整度和土壤容重的影响极显著；耕深仅对碎土率的影响显著，对耙后地表平整度和土壤容重均无显著影响。优化计算得到作业参数最优组合：转子转速为350 r/min、前进速度为0.7 m/s、耕深为20 cm，此时碎土率为97.89%，耙后地表平整度为11.04 mm，土壤容重为1.11 g/cm3。以优化得到的作业参数组合进行验证试验，得到碎土率为97.29%，耙后地表平整度为11.53 mm，土壤容重为1.07 g/cm3，与优化得到的结果一致，满足作业要求。

关键词：桑园耕整地;动力耙;离散元仿真;优化设计

基金资助：财政部和农业农村部：国家现代农业产业技术体系项目（CARS-18-ZJ0402）和山东省现代农业产业技术体系建设项目（SDAIT-18-06）