针对耕整地机械和免耕播种机上被动圆盘式破茬刀切割根茬和土壤时耕作阻力大、耗油量高以及破茬比率低的问题,设计了一种随动自调刃口角破茬刀.该自调破茬刀设有缓冲机构,能够根据不同深度根茬和土壤特性调整刃口角度实现低阻力、深进给切割.通过对试验地的多点土壤贯入阻力(土壤与根土结合体)测量以及土壤、根茬摩擦角测量,并结合理论分析与计算机辅助设计,确定所设计的自调破茬刀缓冲机构弹簧的劲度系数为42 N/mm,以此为主要参数设计了自调破茬刀.田间高速摄像验证试验得到,当自调破茬刀深度为25 mm时,弹簧形变量与理论设计值相差6.9％,深度为75 mm时,弹簧形变量与理论设计值相差7.3％.且高速摄像结果显示自调破茬刀切割根茬和土壤性能优良以及缓冲机构可行,验证了设计思路的合理性与可行性.田间对比试验得到,所设计的自调破茬刀相对于圆盘刀和缺口圆盘刀,耕作阻力降低了13.3％和20.6％,耗油量降低了19.3％和35.3％,破茬比率提高了16.1％和4.6％,表明所设计的随动自调刃口角破茬刀作业性能与效果较优.
玉米垄作 自调破茬刀 缓冲机构 耕作阻力 耗油量