1、隨著保護性耕作的廣泛應用，免耕播種機的種類也隨之增加。目前具有的免耕播種機主要有兩種工作方式，一種是將地里的秸稈殘茬進行“剪切”，即利用圓盤切刀切斷地表的秸稈殘茬和雜草，從而進行入土開溝。另一種是將地里的秸稈殘茬進行“移除”，即利用清秸覆秸裝置將播種帶內的根茬切斷、清除，連同秸稈等一起拋擲機具前進方向的左側，清理出干凈的播種帶后，進行開溝和播種作業(yè)。以上這兩種工作方式存在對秸稈擾動大、工作能耗高、污染環(huán)境等缺點。
　　針對這一情況

2、，結合國家公益性行業(yè)（農業(yè)）科研專項(201303011)，遵循理論分析與軟件虛擬技術相接合的原則，研究從確定合理的滾筒式免耕播種成穴機構外觀設計入手，通過理論分析確定主要結構參數。并對成穴機構進行運動學分析，運用Matlab軟件分析鴨嘴式滾輪機構角速度ω、夾角ψ、鴨嘴助力角α對滾筒角速度ω1的影響，分析得出當鴨嘴助力角α=28°時，滾筒角速度ω1變化平緩。根據求得的鴨嘴助力角α=28°，計算得出滾筒上設置的矩形長孔的角間距18°，長孔

3、個數為20個。利用以上得出的數據，運用CATIA對成穴機構進行運動仿真，得出當機具行進速度為1m/s即鴨嘴式滾輪機構角速度為1.67π rad/s時，機具工作平穩(wěn)。最后繪制工程圖紙，進行樣機加工，通過試驗再次驗證成穴機構的工作性能和設計方案的可行性。
　　課題主要工作如下:
　　(1)成穴機構的方案選擇:通過研究對比三種免耕播種成穴機構方案，最終確定一種新型滾筒式免耕播種成穴機構，主要是以成穴入土播種的工作方式穿透秸稈完成播

4、種過程，該方案不僅對秸稈殘茬擾動較小，并且能耗較低。
　　(2)關鍵部件設計:通過理論分析與幾何圖形求解對鴨嘴式滾輪機構、滾筒等關鍵部件進行設計，確定了主要結構參數:穴播器半徑為200mm、鴨嘴為12個、鴨嘴長度為70mm、鴨嘴助力角α=28°;滾筒半徑為400mm、圓周徑向均勻分布20個70×40mm矩形孔等。
　　(3)成穴機構運動機理分析:對成穴機構進行運動學分析，得到滾筒角速度ω1與鴨嘴與滾筒接觸位置和豎直方向夾角ψ

5、的方程。運用Matlab軟件對滾筒角速度∞1與鴨嘴式滾輪機構角速度∞、夾角ψ、鴨嘴助力角α之間的關系。
　　(4)仿真分析:運用CATIA運動仿真對成穴機構進行運動仿真分析，求得鴨嘴在撥動滾筒轉動的過程中，鴨嘴撥動滾筒轉動的規(guī)律和滾筒角速度的變化規(guī)律。
　　(5)樣機試制與試驗:應用CATIA工程制圖工作臺，進行樣機工程圖紙的繪制。加工裝配試驗樣機，從而進行田間作業(yè)，驗證樣機的通過性和成穴效果。
　　研究結果表明通過使