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田间收割后的玉米秸秆,多用打包机进行整理回收,其中的方包秸秆再次利用应进行破包揉丝处理。小型整株秸秆揉丝机不能对方包秸秆进行破包与揉丝,大型秸秆揉丝机因机型庞大,无法移动作业,不适用于中小农户就地就近处理方包秸秆的轻简化设备需求。为解决小型揉丝机不能处理方包秸秆的问题,本文设计了一款结构轻简的可调节喂入装置。主要的研究内容和工作如下:(1)采用锯盘刀辊与传送链板相结合的设计方案对方包秸秆进行破包喂入,在Solidworks软件中绘制可调节喂入装置的三维模型。(2)进行了锯盘刀辊破裂和喂入、切割方包秸秆的理论分析,对锯盘刀结构参数进行了计算,得出方包秸秆喂入方向上喂入高度的适宜调节区间;设计了锯盘刀辊与锯盘刀装配方案,确定了锯盘刀辊转速和传送链板转速配比。(3)使用EDEM软件建立方包秸秆的离散元双峰分布模型,实现了可调节喂入装置对方包秸秆的破包喂入过程仿真分析;利用单因素试验和Box-Behnken中心试验分析了锯盘刀辊转速、喂入高度和锯盘刀数量对粘结键破碎率和颗粒平均速度的影响。试验结果表明,喂入高度为268mm、锯盘刀辊转速为1448r/min、锯盘刀数量为14片时,可调节喂入装置对方包秸秆具有较好的喂入效果。(4)通过可调节喂入装置的田间试验,验证仿真试验结论。选择锯盘刀辊转速、喂入速度、喂入高度为试验因素,秸秆丝化率和标定单位功率生产率为试验指标,Box-Behnken试验优化得出:喂入速度1.14m/s、喂入高度268mm、锯盘刀辊转速1450r/min时,秸秆丝化率达到98.76%、标定单位功率生产率达到268.3kg/(k W·h),装置工作较稳定,喂入性能良好,满足设计要求。本文的研究成果可为方包玉米秸秆揉丝机的结构设计提供理论参考,促进玉米秸秆属地化利用。