玉米占据我国粮食作物产量首位,其附加产物玉米秸秆是一种宝贵的生物质资源,随着产量产量的日益增加,玉米秸秆资源的综合利用是我国在农业生产中密切关注的问题。近年来,为了响应国家号召,积极实施政府提出的“五化”方案,关于秸秆类物料的研究越来越多,但在压缩理论方面也存在一定的空缺。本文基于一款上喂料式液压大方捆打捆机,展开关于玉米秸秆低密度的预压整型试验研究。试验中,以柳单301号玉米秸秆为研究对象,使用WDW-20微机控制电子万能拉压试验机分别进行了闭式压缩试验、恢复特性试验以及成型秸秆块下落试验研究,主要研究内容和结论如下:(1)设计了一个可实现5种尺寸变化的压缩室,具体的是200mm×400mm、300mm×400mm、400mm×400mm、500mm×400mm、600mm×400mm五种尺寸,与万能拉压试验机配套使用,为后续试验提供设备基础;(2)通过对玉米秸秆在压缩室内压缩得到的试验数据点进行拟合分析,探究了不同初始密度、不同压缩截面对压缩过程中的应力—应变、压力—压缩密度关系的影响,得到了不同压缩截面下,以不同初始密度喂入玉米秸秆压缩过程中的应力—应变、压力—压缩密度的幂函数数学模型,为打捆机的压缩装置设计、预压缩室整体设计提供理论依据;分析曲线结果表明,整个压缩过程存在应变分界点和压缩密度分界点,应变在0-0.9范围内初始密度和压缩截面对应力—应变关系影响较小,压缩密度在0-100kg/m3范围,两个因素对压力—压缩密度关系影响较小;(3)采用响应面法对玉米秸秆恢复特性进行研究,以含水率、初始密度、压缩位移和压缩截面为因素,恢复量、峰值压缩力和压缩恢复后密度为响应值,进行试验,建立因素与响应值间的回归模型并分析各因素对响应值的影响,通过计算得到最优的压缩参数,即初始密度60kg/m~3,含水率20%,压缩位移225mm,压缩截面400mm×400mm,为后续试验提供理论依据;(4)基于上喂料式打捆机,对成型的秸秆块进行下落试验,采用响应面法,以含水率、压缩截面、下落密度和下落高度为因素,质量损失比△m/m为响应值,进行试验,建立各因素与响应值间的回归模型并分析各因素对响应值的影响,在秸秆块恢复试验的基础上,通过计算得到最优的秸秆块下落参数,即含水率20%,压缩截面400mm×400mm,下落密度130kg/m~3,下落高度563.5mm;(5)本论文得到的试验结果对后续预压缩室尺寸设计、预压缩装置设计提供一定的帮助,可通过试验得到的最优结果计算预压缩装置的质量、动力配置等关键参数。