适宜稻板田油菜免耕移栽的开沟器设计_吴俊
适宜稻板田油菜免耕移栽的开沟器设计
“ 三新工程 ” 项 目（ Ｎ Ｊ ２ ０ １ ２ — １ ０ ）
配重较轻 等 问题 ， 其 结构 设计 力求 简 单有效 。通 过 Ｐ Ｒ Ｏ ／ Ｅ建 立 的开 沟器 装 配示 意 图如 图 １ 所示 ， 波 纹 圆
土 壤 的前 期处 理 ， 要 求 土壤 细碎 、 秸 秆 残 留少 ， 导致 人
力增大 ， 滑移率明显降低 ， 工作过程可靠 ， 能形成疏松 并适合移栽的带状苗床。
波 纹 圆盘 开 沟 器 是 针 对 稻 板 田油 菜 免 耕 移 栽 设 计 的。在 设 计 过 程 中 ， 考 虑 配套 机 具 安 装 空 间不 足 、
０ 引 言
长江 流域 是世 界 最大 的冬油 菜 区 ， 也 是 我 国最 集
土壤 条件 下 的免 耕 移栽 体 现 了很 大 的优 越 性 ： 其 结 构 简单 、 入 土 能力 强 ， 锋 利 的 刃 口能有 效 切 割 秸 秆 残 茬 ，
通过 波 纹盘 的峰 面能 挤 出 一 条 宽 ５ Ｏ～８ ０ ａｍ 的 深 沟 ， ｒ
ห้องสมุดไป่ตู้
中的油 菜产 区 ， 种植 面 积 和 占全 国的 ８ ５ ％ 左 右 。长 江 流域 冬 油菜 大 部分 采用 稻 一 油 或稻 一 稻一 油 轮作 的种 植 模式 。 由于茬 口 紧 张 ， 为 了保 证 油 菜 生 长 期 ， 在 水 稻 收获 以前就 要 开 始 播 种 育 苗 ， 收 获 后 再 移 栽 到 田间 。
开展 了基 于 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ ／ Ｌ Ｓ ～ Ｄ Ｙ Ｎ Ａ 的开 沟器 切 削 土 壤 的数 值 模 拟 ， 得 出 了 开 沟模 型 三 向应 力 和 应 变 云 图 ， 并计算 出
油菜免耕直播机开沟技术介绍
２ 注意 事项
１ ）免耕机械化开厢沟 ，首先要确 定好厢面 宽度 ，开厢不 能大于 ２米宽，最适为 １ ． ２ － １ ． ５米，太宽不便于起沟土掩 盖肥
料 ， 同时 也不 利 抗 旱浇 水 ；太 窄 造成 覆 ± 厚 度过 大 ，不 利 于安
全 出苗 。
２ ）重施基肥 。基肥是免耕直播油菜获得高产 的基础 ，每 亩施农家肥 １ ０ ０ ０公斤或高含量 的三元复合肥 ３ Ｏ 一 ４ ０公斤，硼 砂 １ ． ０ － １ ． ５公斤与有机肥配合作基肥施用 ，均匀撒施在稻板 田
菜免耕直播机开沟栽培技术是在前茬作物收获后，直接在稻板 茬上施肥、撒播种子 ，然后在土壤宜耕期 内用开沟机开沟，并
将 开 沟 土 均 匀 抛 撒 在 畦 面 上 达 到 覆 盖 种 子 的 一 种 轻 型 种 植 方
式。
１ ０ ）喷施硼肥 ：油菜抽 苔后至开花前喷速乐硼等 １ － ２次 。
面上 。
３ ）适 期 早 播 。一 季 稻 收获 后 即 能 播种 ，一 般在 ９月 ２ ５日
一
２ ）开沟机 的动力引导轮 最好选择 窄型轮 ，以减 少对厢面
的压 实 面 积 ， 降低 土 壤 板 结 。
１ ０月 １ ５ 日为适 宜播 种期 。播种方 式为撒播 。每 亩播种量
２ ０ ０ — ３ ０ ０克 ，掺细土或腐熟火土灰拌匀 ，均匀撤在本 田中，再
３ ０
２ ０ １ ５ ． １
南 方 农机
专家 讲座
油菜 免耕直播机开 沟技术介绍
吴 小 安
（ 九江 市农业 局 ，江 西 九江 ，３ ３ ２ ０ ０ ０ ）
随着我 国市场经济的发展，农村劳动力大量 向城市转移 ， 导致传统育苗移栽油菜人工 占油菜生产成本的比重越来越大 ， 农 民难 以继续做到精耕细作 ，栽培措施不能到位 ，油菜产量水 平和效益下降。为此，推广双低油菜免耕移栽 、套直播、机械 化作业等轻型简化栽培技术 ，有利于减轻劳动强度 、降低 油菜
油菜机开沟覆盖免耕直播技术应用注意事项
Z a i p e i j i s h u油菜是我市主要经济作物，近年来，由于受到种植效益不高、劳动力结构变化、机械化水平低等因素影响，油菜种植面积波动较大。
全市油菜的栽培方式主要为直播，油菜栽种主要为人工穴播、机开沟覆盖免耕直播两种方式，其中机开沟覆盖免耕直播为我市自主创新的新兴技术，为全市促进油菜的恢复性生产，提高油菜生产机械化水平，发挥了重要的技术支撑作用。
本文主要就油菜机开沟覆盖免耕直播技术应用注意事项进行阐述。
油菜机开沟覆盖免耕直播技术，是在适宜的土壤墒情下，将油菜种子、基肥均匀抛撒在田块的地表，再使用开沟机械按照一定间距进行开沟，使开沟的泥土定向覆盖在种、肥表面的技术。
适用机具为与中小型拖拉机配套的开沟机。
免耕直播技术具有省时、省工、成本低的优势。
据统计，若采用传统人工移栽的方式进行油菜种植，每亩仅育苗移栽环节至少需运用4.5个工日，用机开沟免耕直播技术播种，每亩只需0.5个工日，两相比较亩均节约4个工日，减少了油菜种植的用工投入，油菜产量与人工移栽相当，实现了节本增效的目的。
实施好该技术必须注重把握好以下事项：1、选择优良品种良种作为增产基础，良种须选用已通过国家相关机构审定、适合当地种植的品种，且株形紧凑、株高适中、结荚相对集中、成熟期基本一致、不易裂荚、抗病（如抗菌核病）、抗倒伏和利于机械收割的油菜品种。
2、大田准备机开沟覆盖免耕直播油菜技术适宜在秸秆离田条件下实施，如不能离田，则在水稻收割时，联合收割机应具有秸秆粉碎抛撒功能，作业时割茬高度低于15cm左右，秸秆切碎长度应控制在5～10cm区间内，并确保切碎均匀抛撒，避免水稻秸秆成堆影响出苗。
秸秆还田后应增施一定量的氮肥，促进秸秆腐解，避免秸秆腐解与油菜生长争氮。
大田要求有适宜的墒情，土壤含水量在15-30%，水源条件好的地方，在水稻收割前5～7天断水保持田面干燥，或在长期干旱时，收割前7～10天灌溉一次跑马水。
3、适时早播冬油菜生长期长达8个月，历经秋冬春三季，其中，冬油菜整体产量取决于冬前个体生长量，适时早播，能充分利用冬前光温资源，获得健壮个体，增强抗寒性能，提高油菜产量。
水稻田小型开沟机的设计
学苑
水稻 田小型开沟机 的设计术
参考 文献
［】项 霞 ． １ 浅析 水稻 机械 化 栽培 技 术［］农业 装备技 术 ， Ｊ．
２ ０ ，５ （） １ ． ０ ６ ２４ ： ４
［】吴崇友 ，金诚 谦 ，卢晏 ，等 ． 国水稻种植机 械 发展 ２ 我
问题 探 讨［ ． Ｊ 农业 工程 学报 ，０ ０ １（） １ ５ ］ ２ ０ ， ２：２ —２ ． ６ ［ ３ 正 荣． ］谢 机直播 水稻 的栽培特 性 与配套技 术研 究［ ． Ｊ中 】
须 合理 ， 防止平 土的 同时将 泥土 壅到 已开 的水 沟 中。
由于开沟工作部分的总质量约５ ｌ ，而动力底盘部 ０＜ ｇ
分 的总 质量 约 ２０ ｇ 重心 比较 靠 前 。为安 全起见 ，开 ０ ｋ， 沟 机使用 时， 需在 拖 板上加 装配重 ５ ｋ￣ 右 ，配重 可使 ｏｇ 用 沙袋 等 。
林 齐宽 杨文武 。 王在 满
１ ４） ０ （ ．广 东省 农业机械推 广 站 广 州 ５ ５ ；２ 华 南农业 大学工程 学院 广 州 ５ ６ ２ １ １ １ ０ ５ ．
摘
要 根据 水稻种 植排 灌水 的农艺 要求 ，设计 了一种 适合水 稻 田的小型 开沟 机 。该机具 有简 单 、实用 、轻 型 、
象，机直播会出现漂种、烂种和壅泥的现象，导致缺苗
现 象 ，增加 补苗 工 时“ ； 水稻 种植 过程 中还 需要 注意 适 时搁 田，不 然也 会影 响产量 。 】 可见 ，在 水稻种植 的全 过程 中，排 灌水管理 相 当重 要， 关系到水 稻 的总产量 。水源 、水 利设施 、 田问水 管 理是排 灌水管 理 的重要组 成部分 ，其 中， 田间水管理 是 最难 掌握 的一 个环 节， 因为它 并不是 固定不变 的， 而是 要根 据每次 的实 际情况而 进行 的，所 以既费 工也费 时 。
油菜机械开沟免耕直播技术
N o n g y e j i x i e油菜机械开沟免耕直播技术莫军邹丽莫赛军莫爱军胡建新温建明肖锋稻田免耕直播油菜是指前茬水稻收获后，土壤不经过耕翻整地，只简单平整就直接播种油菜种子的一种油菜栽培方式。
油菜是一年生草本植物，直根系，分枝很少，株高30～90cm；拥有发达的根系，能够在较深的土层中吸取养分；油菜花为黄色，长角果条形果实，长度3～8cm；油菜的营养丰富，特别是维生素C 含量很高；喜欢生长在气温较低的地区，具有较强的抗寒能力。
油菜机开沟免耕直播技术，在桃江县推广应用近十年，累计面积已达200万亩以上，在桃江县每年应用的面积近20万亩，油菜种植面积逐年增加。
该技术在周边县市得到辐射。
通过油菜机开沟免耕技术推广，可减少油菜移栽的用工投入，实现节本增效的目的。
根据油菜的生长规律，采取一系列的农艺辅助措施，以适应油菜生长对水肥等营养的需要，使油菜获稳产高产。
一、科学选种1、科学选择油菜种子是确保油菜高产量、高质量的前提，因此，要根据品种的生长特性，选择分枝低、产量高、抗病能力强、抗倒伏能力强的优质油菜品种，择取饱满、健康的油菜种子才能确保油菜的正常发育，保证油菜的产量和质量。
同时，要详细分析种植地的气候环境条件，选择适宜的油菜品种，田间管理措施也要进行相应的调整。
2、播种前，进行种子处理，以提高种子的成活率。
仔细筛选种子，去除腐烂、破损的种子，留下颗粒饱满、健康、大小均匀的种子。
浸种也是必不可少的，用50～54℃的温水浸种15～20分钟，可以起到杀灭病菌、催芽等作用。
浸种后，选择晴好天气，连续晒种2～3天，既可杀灭种子表面病菌，又能提高种子发芽率，是培育壮苗的关键。
还可采用药剂拌种，既可以控制种传病害的发生，又可兼治苗期虫害，促进苗齐、苗壮。
科学选种和种子处理可以在很大程度上提高种子的出苗率，保证油菜的产量和质量。
二、大田准备采用稻田免耕直播油菜栽培技术，在收割水稻时要尽量留低稻桩，无论是人工收割还是机器收割都要确保这一点。
油菜机械化种植新技术——免耕撒播加机械开沟
在旋耕 机上 。 ２、开 沟 深 浅 的 调 整 。 开 沟 深 度 一 般 调 整 为
０ １ ～ ．０ 在 调 整 时 ， 对 手 扶 拖 拉 机 的 尾 轮 进 ．５ Ｏ２ ｍ， 要 行 调 整 ， 时 针 转 调 整 手 柄 ， 沟 深 度 深 些 ， 时 顺 开 反
ｔ
具 转 移 时 ， 切 断 开 沟 机 的 旋 转 动 力 ， 走 速 度 应 应 行
慢 些 。为 防 止 开 沟 机 工 作 时 ， 土 飞溅 ， 害 眼 睛 ， 泥 伤
机手最 好戴 上防 护眼镜 。在检 查调 整和维 护保养 拖 拉 机 及 开 沟 机 时 ，一 定 要 在 发 动机 熄 火 停 机 的
沟 与 田块 四周 的 沟 相 通 。
、
油 菜 播 种 技 术
４ 开 沟 速 度 的 选 择 。手 扶 拖 拉 机 配 开 沟 机 时 ， 、 可根据 田泥 的松 、 、 结等 情 况 ， 用 不 同 的行 软 板 选
走速度 ， 田泥 松 可 选 用 二 档 ； 块 板 结 ， 选 用 一 田 可
ｋ 为 今 后 油 菜 的生 长 打 好 基 础 。 ｑ， ４、 时播 种 。晚 稻 收 割 后 播 种 油 菜 任 务 重 ， 按 时 间紧。因此 ， 稻一 成熟 就要立 即 收割 ， 时播种 晚 按
畦 面 上 的油 菜 种 子 。机 手 在 操 作 开 沟 时 ， 使 开 出 应 的沟保持笔 直 ， 要弯 曲 ， 不 以利 排 水 。 ６ 注 意 的 问 题 。机 手 在 操 作 时 应 注 意 安 全 ， 、 ． 机
畦 宽 太 宽 了 ， 沟 机 开 沟 后 的 泥 土 ， 能 完 全 覆 盖 开 不
稻田免耕开沟机的设计
稻田免耕开沟机的设计
稻田免耕开沟机是一种农业机械设备，主要用于在稻田中进行免耕作业和沟渠开挖，下面是其设计特点：
1. 本机采用轮式行走设计，方便移动和操作。
2. 机体采用优质合金钢制造，耐用性强。
3. 机器采用液压传动，行走和开沟两个功能可以同时进行，操作便捷。
4. 机器采用自动控制系统，可以根据不同地形和种植需求自动调节沟深和开沟速度。
5. 沟渠开挖部分采用专用开沟刀具，开沟效率高，同时也能保证沟壁光滑不损伤植株。
6. 机器还配备有润滑系统和清洗系统，保证机器的使用寿命和工作效率。
稻茬油菜免耕栽培的增产效果及配套技术
稻茬油菜免耕栽培的增产效果及配套技术
王帮武;文方怀
【期刊名称】《耕作与栽培》
【年(卷),期】1991(000)006
【摘要】稻茬油菜免耕栽培,是指在水稻收获后不翻耕整田,直接开沟作厢,播栽油菜的一种栽培方法。
因地制宜推广这项技术,能收到省工、省费、增产、增收的良好效果。
油菜是四川主要油料作物面积、总产均占油料作物的80％以上。
近年来,油菜种植面积在1200万亩左右,是四川种植业中的一大优势。
采取有效措施,努力提高单产,增加油菜籽产量,对改善人民食物营养结构,提高人民生活水平十分重要。
但是,由于我省油菜前作近70％是水稻,加上油菜生育期间自然灾害频繁,特别是秋绵雨较多。
据气象资料,80年代以来,10月份连续7天以上的绵雨时段。
【总页数】3页(P12-14)
【作者】王帮武;文方怀
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】S565.404
【相关文献】
1.白湖圩区免（少）耕稻茬麦高产栽培配套技术 [J], 王益友
2.稻茬小麦油菜免耕稻草覆盖栽培技术 [J], 马晔华
3.稻茬油菜免耕化学除草配套技术通过鉴定 [J], 贾富琴
4.超级稻茬免耕迟撒播油菜栽培密度对其产量及分枝习性的影响 [J], 张仁杰;邬晓君;林莉;林林
5.四川盆地稻茬小麦免耕栽培增产效果分析 [J], 黄钢;袁礼勋;余遥;赵玉庭;宋治世因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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图 5、图 6、图 7 分别为土壤在 X、Y、Z 方向的应力 云图。
图 6 土壤在开沟器作用下的应力—Y 方向 Fig． 6 soil stress under the corrugated disc opener—Y direction
1 开沟器结构及工作原理
水稻收获以前就要开始播种育苗，收获后再移栽到田
在未经翻耕且有作物残茬和秸秆覆盖的稻板田
间。据统计，长江流域冬油菜种植区 60% 以上面积需 上进行免耕移栽时，由于水稻秸秆根须茂盛、结块大、
要采用育苗移栽的种植方式。近年来，在不能采用直 不易破除，开 沟 器 入 土 困 难，很 难 开 出 理 想 的 沟 型。
从应力分布图可以看出： 波纹圆盘刀片在 3 个方 向上均未出 现 应 力 集 中 点。 这 表 明，刀 片 的 参 数 设 计 合理。同时，在波纹圆盘开沟器切削土壤的过程中 3 个方向应力最大值均出现在土壤模型中，X 方向最大 应力为 334． 8N，Y 方向最大应力为 467N，Z 方向的最 大应力为 454． 2N。
播种植的生育期不足的轮作区，出现大面积的冬季撂 圆盘开沟器由于具有省力、切割残茬能力强和破茬防
荒田（ 即 冬 闲 田） ，据 测 算 有 333． 3 万 ～ 4 466． 7 万 堵效果好等优点，在播种机和蔬菜移栽机中得到广泛
hm2 。因此，移栽装备的缺乏或性能低下成为制约油 应用。根据 田 间 试 验 可 知： 平 面 圆 盘 刀 虽 切 断 性 较
只需分析外圆周上的点在 BD 段的切茬速度。
当外圆周某点运动到任一点 P 时，设点 P 与 Q 的
垂直距离为 h，位置 P 的切茬速度为 v。
在直角三角形 OCP ，有
lPQ 2 = lCQ 2 + lOP 2 － loc 2
设 OP = Ｒ，则
lPQ = 槡2Ｒh 根据速度瞬心法得
式对于作物产量和品质的影响及其巨大的经济效益。 波纹圆盘刀作为开沟器的关键部件。采用大波纹设
目前，国内大部分针对移栽机的研究还受限于耕作地 计具有良好的增加阻力作用，使土壤与圆盘间的摩擦
土壤的前期处理，要求土壤细碎、秸秆残留少，导致人 力增大，滑移率明显降低，工作过程可靠，能形成疏松
力、物力成本增加，没有大规模推广。尤其对于水稻 并适合移栽的带状苗床。
一定时，切茬深度是破茬率的主要影响因素。即切茬
深度可作为切茬率的表征，此时切茬深度和牵引阻力
可作为被动式波纹圆盘刀的主要工作性能指标。配
重是切茬深度的主要影响因素，它是指试验过程中施
加在机架上的辅助重物质量，分配到圆盘刀的质量是
配重和机架质量之和。因此，机具前进速度和配重是
影响开沟器开沟性能的主要影响因素。
收获以后的黏重土壤，通过任何耕整地手段都无法达
波纹圆盘开沟器是针对稻板田油菜免耕移栽设
到土壤细碎、疏松、可流动的状态，所以这些移栽机均 计的。在设计过程中，考虑配套机具安装空间不足、
无法适用于黏重土壤条件下的油菜及其他作物的移 配重较轻 等 问 题，其 结 构 设 计 力 求 简 单 有 效。通 过
4 结论
1） 通过对比分析，在针对机具配重不足、开沟松 土压力大和开沟器易缠草情况下，波纹圆盘开沟器结 构简单、入土 能 力 强，锋 利 的 刃 口 能 有 效 切 割 秸 秆 残 茬，同时降低 土 壤 扰 动，开 出 的 沟 型 符 合 油 菜 移 栽 的 农艺要求。
－ mail） 362268885@ qq． com。 通讯作者： 吴崇友 （ 1959 － ） ，男，辽宁 岫 岩人，研 究 员，博 士生导 师，
博士，（ E － mail） cywu59@ sina． com。
PＲO / E 建立的开沟器装配示意图如图 1 所示，波纹圆 盘主要几何参数（ 圆盘刀波纹外径 D、圆盘刀波纹内 径 d、圆盘刀壁厚 t 和圆盘振幅 A） 如图 2 所示。
菜产业发展的主要瓶颈。
好，但开出的沟槽宽度太窄； 采用平面圆盘斜置又会
我国旱地移栽机械的 研 究 始 于 20 世 纪 50 年 代 出现构型 直 线 度 低 等 问 题，不 能 满 足 油 菜 移 栽 的 需
末，通过几十年的发展，人们逐渐认识到移栽种植方 要； 而缺口圆盘刀切断阻力大、功耗大。因此，采用大
3 有限元分析
图 2 波纹圆盘主要几何参数 Fig． 2 Geometric parameters of the corrugated disc opener
图 3 圆盘刀速度分析简图 Fig． 3 Velocity analysis chart of the corrugated disc opene
栽。然而，采用波纹圆盘结构设计的开沟器在稻板田
收稿日期： 2014 － 12 － 01 基金项目： 江苏省农机“三项 工 程”项 目（ NJ2011 － 44 ） ； 江苏省 农 机
“三新工程”项目（ NJ2012 － 10） 作者简介： 吴 俊（ 1988 － ） ，男，安徽安庆人，助理研究员，硕士，（ E
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2015 年 12 月
农机化研究
第 12 期
图 9 土壤在开沟器作用下的位移—Y 方向 Fig． 9 Soil displacement under the corrugated disc opener—Y direction
图 10 土壤在开沟器作用下的位移—Z 方向 Fig． 10 Soil displacement under the corrugated disc opener—Z direction
开 展 了 基 于 ANSYS / LS － DYNA 的 开 沟 器 切 削 土 壤 的 数 值 模 拟 ，得 出 了 开 沟 模 型 三 向 应 力 和 应 变 云 图 ，并 计 算 出
开 沟 器 在 一 定 土 壤 条 件 下 开 沟 沟 深 为 70 ～ 80 mm 、沟 宽 为 62 mm ，与 实 际 相 符 。
长江流域是世界最大的冬油菜区，也是我国最集 通过波纹盘的峰面能挤出一条宽 50 ～ 80mm 的深沟，
中的油菜产区，种植面积和占全国的 85% 左右。长江 保证油菜苗入土。
流域冬油菜大部分采用稻 － 油或稻 － 稻 － 油轮作的 种植模式。由 于 茬 口 紧 张，为 了 保 证 油 菜 生 长 期，在
图 4 开沟器作用下的土壤扰动 Fig． 4 Soil agitating distribution under the corrugated disc opener
图 7 土壤在开沟器作用下的应力—Z 方向 Fig． 7 Soil stress under the corrugated disc opener—Z direction
2 开沟器力学性能分析
破茬率和牵引阻力是影响被动式开沟器作业性 能的主要指标，影响破茬率的主要因素是切茬速度和
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农机化研究
第 12 期
开沟深度。试验表明： 切茬速度越快，破茬率越高； 开 沟越深，破 茬 率 越 高，牵 引 阻 力 也 越 大。 开 沟 器 在 切 削土壤过程中，圆盘刀同时具有土壤摩擦力作用的旋 转运动 ω 和机具牵引力形成的水平运动 v，所以采用 速度瞬心法进行圆盘刀开沟速度分析，如图 3 所示。
由于 ANSYS 软件本身的建模能力有限，且 PＲO / E 软件和 ANSYS 具有很好的兼容性，因此本文通过在 PＲO / E 中建立波纹圆盘刀的三维实体模型，并将文件 保存为 IGES 格式，最后从 ANSYS 软件中调用这个文 件。 3． 2 前处理
开沟 器 的 有 限 元 模 型 在 ANSYS 前 处 理 器 中 建 立，开沟器的几何结构按照实物进行 1： 1 建模，土壤 模型的几何结构设置为 1． 00m × 0． 60m × 0． 30m 的实 体。由于开沟 器 是 对 称 体，土 壤 可 以 认 为 是 无 限 域，
等 问 题 ，设 计 了 波 纹 圆 盘 开 沟 器 。开 沟 器 采 用 波 纹 圆 盘 设 计 ，通 过 螺 栓 调 节 开 沟 深 度 ，有 效 解 决 了 入 土 难 问 题 。
运 用 Pro / E 构 建 了 波 纹 圆 盘 开 沟 器 的 三 维 模 型 ，通 过 力 学 性 能 分 析 了 影 响 开 沟 器 开 沟 性 能 的 主 要 因 素 。 同 时 ，
图 1 波纹圆盘开沟器装配示意图 Fig． 1 Assembly diagram of the corrugated disc opener
图 3 中，点 O 为速度瞬心，该点是圆盘刀最底部
与土壤的接触点； 点 B、Q 分别为根茬 － 土壤复合体的
顶部和底部； 切茬的主要部位是外圆周 BD 段。因此，
开沟过程属于非 线 性 结 构 冲 击 力 学 问 题 ，由 于 土 壤材料是非线性的，波纹圆盘刀与土壤的接触也是非 线性的。因 此，本 文 采 用 非 线 性 动 力 分 析 软 件 ANSYS / LS － DYNA 来模拟波纹圆盘刀开沟的过程，分析 切削土壤过程中圆盘刀的受力和土壤变形情况。 3． 1 有限元模型的导入
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农机化研究
第 12 期
为减小计算工作量，建模时可以把整个模型简化为三 维平面对称问题。因此，软件所建模型仅为实际模型 的半边，并在对称平面上施加径向位移约束。开沟器 和土壤模型单元类型定义为 LS － DYNA Explicit 三维 实体单元 SOLID 164，算法选用拉格朗日单点积分。 3． 3 结果分析
槡 v = ωlPQ = ω 槡2Ｒh = V
2h Ｒ
其中，ω 为圆盘刀旋转速度，V 为机具前进速度。