水稻是我国重要的粮食作物,其种植全程机械化是必然趋势。目前,在我国北方地区,进行可降解膜覆盖水稻直播种植技术及装备研究,对控制杂草、节水、提高地温具有一定意义。该技术是首先将稻种按照农业技术要求粘在可降解膜上,随后将粘好种子的可降解膜铺放于地表面,完成水稻播种作业。相较于普通直播技术,采用可降解膜进行水稻种植可有效控制田间杂草,同时水稻生育期延长,产量稳定。为实现可降解膜的田间铺放作业,采用配套的水稻种膜直播机械显得十分重要。本文针对辽宁省地区水稻可降解膜直播的特点,进行水稻种膜直播机械的研制与优化,参考现有的种膜直播机械,进行田间铺膜作业,分析其作业效果,并提出改进设计方案,通过进行相关理论分析与试验研究,研制出新一代水稻种膜直播机,并在水稻直播作业期间发挥重要作用。论文在对国内水稻旱直播机械和相关覆膜机械文献综述资料研究的基础上,采用理论与试验相结合的办法,主要研究内容和取得结论如下:(1)进行水稻覆膜直播技术试验,分析水稻种膜作业模式在东北冷凉地区的适应性。2017年4月,在东北地区4个试验点进行实地播种作业,研究水稻种膜直播方式对水稻生育期的影响;水稻种膜直播方式对水稻分蘖的影响;水稻种膜直播方式对水稻产量及构成因素的影响;水稻种膜直播机作业过程中存在的问题。(2)对现有水稻种膜直播机进行结构原理分析,参数分析,通过整机结构组成分析及前期覆膜直播试验的铺膜、覆土效果,提出结构改进方案,对主要工作部件进行优化设计,包括:旋耕覆土装置、土壤输送装置、机具平衡调节装置和土块破碎装置四部分。(3)通过对水稻种膜直播机旋耕覆土装置中翻土刀具的运动分析,得到翻土刀板能够有效的进行切土翻土作业及抛土作业,其中覆土装置翻土速比λ的工作要求,即当λ>1时,作业机组前进速度Vm小于翻土刀板的回转速度Rω,其运动轨迹为余摆线,摆线的绕扣最大横弦下方任一点的水平分速度方向与作业机组前进方向相反,翻土刀板可正常进行向后抛土作业。加装输送带装置进行土壤输送,其中稳定的向机具后方输送土壤比抛掷土壤更加稳定,同时也能保证覆土厚度的均匀性及稻种覆盖率。输送带采用具有一定摩擦系数的条纹状带板制作而成,避免土壤下滑。加装机具自平衡调节装置,采用传感器识别水平作业状态,反馈到液压拉杆进行调节。覆膜土壤引流装置设计成承接输送带顶端,一定倾斜角度的自然无动力土壤引流槽,槽内留有碎土辊安装位置,对土块进行击打、粉碎,降低铺放到种膜上方土块量,尽可能使其转变为粉状土壤。(4)针对改进后水稻种膜直播机进行相关性能试验,通过性能试验来研究试验参数和试验指标之间的关系,从而得到各个影响水稻种膜直播机作业性能指标的主次因素顺序及各试验参数最优组合。试验包括针对作业期土壤湿度、翻土厚度、输送带同轴链轮转速组合的单因素试验和多因素正交试验。通过单因素试验,得到水稻种膜直播机最优参数组合为:土壤湿度为20%,翻土深度12mm,输送带同轴转速160r/min组合。通过多因素正交试验分析,同时经过后期综合加权评分处理,得出满足试验指标的最佳组合参数为土壤湿度18%,翻土深度12mm,输送带同轴转速160r/min组合。最后并进行验证试验,出苗率符合要求,水稻种膜直播机作业可靠。