再生稻是一种在较短时间内种植一茬便可收获两季的水稻,第一季水稻为头季水稻;第二季水稻为再生季水稻。再生稻凭借省工、省种、复种指数高、单位面积产量高、效益高的优点逐渐受到种植水稻一季有余、两季不足地区及只种植一季水稻的双季稻地区人民的青睐。然而,头季水稻收获作业过程中收获机履带对稻桩的大面积碾压是造成再生季水稻减产的主要原因。本课题在再生稻联合收获机宽割幅的基础上添加两组附加切割器——割台切割器用于头季水稻穗头收获,降低进入收获机内部物料草谷比;附加上层切割器用于还田茎秆的分段切割使还田茎秆便于还田;附加底层切割器用于留茬作业,满足头季水稻收获的农艺要求——具体实施方式及内容如下:(1)附加切割器的设计:依据头季稻收获的农艺要求完成了两组附加切割器的设计包括:附加上层切割器及附加底层切割器的放置位置、与收获机的连接方式、支撑臂尺寸设计依据及结果、传动系统设计及传动轴的尺寸计算。(2)数字化仿真:在ADAMS上进行了动力学仿真,输出切割器动刀片位移、速度、加速度的三特性曲线图。仿真结果表明附加切割器动刀片行程为80mm,平均切割速度为1.2 m/s满足切割器工作要求;调整定割刀位置,获得最佳切割效果。(3)样机制造及多层切割器电液系统的设计:完成了附加切割器制造。将附加切割器与割台液压缸作为收获机液压子系统进行改造,液压缸均通过三档复位开关控制电磁换向阀对应的溢流阀完成高度调整。搭建了多层切割器高度实时显示及报警系统,通过位移传感器获得切割器高度并显示;当割台与附加上层切割器高度差小于120 mm、附加上层与底层切割器高度差小于80 mm时,蜂鸣器蜂鸣、对应红色LED灯闪烁。(4)田间试验:经对比试验、正交试验验证相较于普通水稻收获机再生稻联合收获机将直行区域碾压率由50%降至30%、拐弯区域由90%降至60%、再生季水稻平均增产130 kg/亩;装置正交试验的最佳作业参数组合为机组前进速度0.97 m/s、割茬高度为400 mm、切割器驱动轴转速为400 r/min;机组前进速度对留茬合格率的影响最大,留茬高度对还田茎秆合格率的影响最大。本课题设计的宽割幅再生稻联合收获机将碾压率由50%降低至30%,提高再生季水稻产量平均130 kg/亩;割台割刀仅对带有少量茎秆的穗头收获能够降低进入收获机内部物料草谷比,降低脱粒清选系统负荷,为整机轻量化提供前提条件、整机割幅加宽的同时不降低效率;附加上层切割器降低还田茎秆长度便于还田;附加底层切割器确保留茬高度满足再生季农艺要求。是一种有效的再生稻机收解决方案,且对填补我国附加切割器的研究空白具有重要意义。