基于ADAMS 與EDEM 的秸稈回收機(jī)撿拾性能仿真分析

王紅松， 高愛民， 程志新， 劉風(fēng)軍， 劉 龍， 任 偉， 王昌德

（1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730070； 2.酒泉市鑄隴機(jī)械制造有限責(zé)任公司，甘肅 酒泉 735000）

0 引言

我國(guó)是糧食種植與加工大國(guó)，農(nóng)作物秸稈資源極其豐富。據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2021 年全國(guó)農(nóng)作物秸稈利用量6.47 億t，秸稈綜合利用率達(dá)88.1%，其中秸稈離田利用率達(dá)33.4%，直接還田仍是秸稈的主要處理方式[1-2]。為響應(yīng)《“十四五”循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》號(hào)召，應(yīng)減少秸稈露天焚燒和隨意堆棄，促進(jìn)農(nóng)作物秸稈的飼料化、燃料化和肥料化，從而推進(jìn)生物質(zhì)能源的利用和秸稈飼料工業(yè)的發(fā)展[3-4]。目前國(guó)內(nèi)外秸稈收集機(jī)械與秸稈及根茬粉碎還田機(jī)較多，如1JH 系列秸稈粉碎還田機(jī)、FMH 系列根茬粉碎還田機(jī)和德國(guó)科羅尼Fortima 系列圓捆機(jī)等，但相關(guān)秸稈處理機(jī)械作業(yè)環(huán)境較為復(fù)雜，撿拾裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)在田間試驗(yàn)中不易準(zhǔn)確控制[5-6]。

秸稈田間撿拾收集是其資源化利用的前端環(huán)節(jié)，國(guó)內(nèi)外關(guān)于秸稈撿拾機(jī)械的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，以及離散元仿真的研究對(duì)本研究有重要的借鑒意義。孫妮娜等[7]為解決秸稈粉碎還田不達(dá)標(biāo)影響后續(xù)的整地質(zhì)量并避免機(jī)具多次下地造成土壤過度壓實(shí)，綜合考慮秸稈粉碎與整地的配合，設(shè)計(jì)了一種秸稈粉碎還田與整地復(fù)式作業(yè)機(jī)，可一次整地達(dá)到播種狀態(tài)。陳桂斌等[8]設(shè)計(jì)了一種秸稈條帶撿拾粉碎深埋裝置，利用離散單元法對(duì)細(xì)碎秸稈進(jìn)行撿拾過程的仿真，獲取集稈螺旋器在輸送秸稈時(shí)的最佳轉(zhuǎn)速范圍。王佳旭[9]對(duì)比3 種撿拾粉碎刀的撿拾效果，進(jìn)行虛擬仿真試驗(yàn)，得出V 型撿拾粉碎刀的仿真效果最好。方會(huì)敏等[10]建立秸稈-土壤-旋耕刀互作離散元仿真系統(tǒng)與室內(nèi)土槽試驗(yàn)進(jìn)行誤差對(duì)比，利用擬合的誤差方程和仿真值估算秸稈的位移。董向前等[11]采用EDEM 與ADAMS 耦合仿真，分析振動(dòng)深松土壤擾動(dòng)過程，以此建立拖拉機(jī)-振動(dòng)深松機(jī)-土壤系統(tǒng)仿真模型，定性分析了全方位深松鏟對(duì)土壤的擾動(dòng)情況。

在分析秸稈撿拾及秸稈還田的相關(guān)研究后，發(fā)現(xiàn)撿拾過程中存在撿拾不凈、秸稈堵塞等問題，為解決這些問題，本研究以藜麥秸稈為例，結(jié)合甘肅省臨夏回族自治州東鄉(xiāng)縣的藜麥種植情況，綜合考慮秸稈回收機(jī)的大田作業(yè)和農(nóng)藝要求，分析機(jī)具進(jìn)行秸稈回收的作業(yè)過程。運(yùn)用SolidWorks 軟件建立機(jī)具的三維模型，在ADAMS 軟件中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析，研究機(jī)具的合理性和撿拾刀輥轉(zhuǎn)速與運(yùn)動(dòng)軌跡的映射關(guān)系，最后運(yùn)用EDEM 軟件建立機(jī)具-秸稈-土壤互作系統(tǒng)，驗(yàn)證機(jī)具的撿拾效果，得到在甩刀阻力最小時(shí)機(jī)具前進(jìn)速度與撿拾刀輥轉(zhuǎn)速的最佳組合。通過對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，驗(yàn)證機(jī)構(gòu)的可行性和關(guān)鍵部件作業(yè)時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；通過離散元仿真分析，對(duì)機(jī)具在不同運(yùn)動(dòng)參數(shù)下的受阻情況和撿拾效果進(jìn)行驗(yàn)證和分析，以此得到機(jī)具關(guān)鍵參數(shù)的最優(yōu)組合。

1 整機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理

1.1 整機(jī)結(jié)構(gòu)

秸稈回收機(jī)主要針對(duì)田間散落秸稈的還田或收集，避免因秸稈堵塞導(dǎo)致的難耕和堆積現(xiàn)象，可一次性達(dá)到耕地的待耕狀態(tài)。如圖1 所示，秸稈回收機(jī)采用三點(diǎn)懸掛的方式與前置動(dòng)力拖拉機(jī)掛接，主要功能部件包括撿拾裝置、對(duì)輥式粉碎裝置、氣吹式輸送裝置和機(jī)架等，其中撿拾裝置包括甩刀、套筒、刀座和刀輥，適用于段狀秸稈的初步粉碎和撿拾。如圖2 所示，甩刀為雙刀片、Y 型設(shè)計(jì)，中間由套筒隔開，機(jī)具工作時(shí)，甩刀高速旋轉(zhuǎn)不僅保證了秸稈的初步粉碎作業(yè)，對(duì)秸稈的撿拾也具有風(fēng)送作用，增大撿拾量。對(duì)輥式粉碎裝置依靠?jī)蓚€(gè)中速旋轉(zhuǎn)的破碎輥，其中輥齒帶有一定刃角，利用慣性動(dòng)力學(xué)原理產(chǎn)生的高擠壓力，物料進(jìn)入兩輥之間后被擠壓粉碎至理想粒度從間隙中落下，進(jìn)入螺旋輸送裝置。輸送裝置包括螺旋輸送器、風(fēng)機(jī)和風(fēng)機(jī)殼，將粉碎后的秸稈輸送到一側(cè)，經(jīng)風(fēng)機(jī)吹出。

1.2 工作原理與結(jié)構(gòu)參數(shù)

如圖1 所示，秸稈回收機(jī)與拖拉機(jī)配套作業(yè)，以萬(wàn)向傳動(dòng)軸連接拖拉機(jī)后橋的動(dòng)力輸出軸與本機(jī)具的動(dòng)力輸入軸。在拖拉機(jī)牽引機(jī)具前進(jìn)的過程中，田間鋪放的秸稈直接被高速旋轉(zhuǎn)的撿拾甩刀卷起，經(jīng)初步粉碎后拋入機(jī)架內(nèi)部的曲面滑道上，秸稈進(jìn)而滑入粉碎裝置中進(jìn)行精細(xì)粉碎后排出，秸稈粉料隨后進(jìn)入氣吹式輸送裝置，經(jīng)過螺旋絞龍輸送至風(fēng)機(jī)一側(cè)，在輸送過程中產(chǎn)生的塵土可直接從其后方蓋板的預(yù)留孔揚(yáng)出即已完成初步除土，經(jīng)風(fēng)機(jī)吹出風(fēng)機(jī)殼時(shí)秸稈粉料完成二次除土，最終的秸稈粉料可直接拋撒還田或經(jīng)過風(fēng)機(jī)殼導(dǎo)向進(jìn)入隨行料斗中。至此，田間鋪放的秸稈已撿拾粉碎完成，其產(chǎn)品可直接拋撒還田作為肥料基，或?qū)⑹占慕斩挿哿瞎┙o制粒機(jī)進(jìn)行畜牧飼料或生物質(zhì)燃料的生產(chǎn)。

結(jié)合大多數(shù)大田秸稈作物的種植方式，根據(jù)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)相關(guān)機(jī)械的設(shè)計(jì)，并綜合考慮現(xiàn)有秸稈回收機(jī)與撿拾機(jī)構(gòu)的主要參數(shù)，秸稈回收機(jī)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)如表1 所示[12]。

表1 秸稈回收機(jī)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)Tab.1 Main structural parameters of straw recycling machine

2 整機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真

2.1 模型建立

為了驗(yàn)證機(jī)具結(jié)構(gòu)的合理性，在SolidWorks 中將建立的機(jī)具三維模型以x_t 格式導(dǎo)出，以便后續(xù)導(dǎo)入到ADAMS 軟件中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。為清晰地看到機(jī)具內(nèi)部部件的運(yùn)動(dòng)情況，特將機(jī)具的防護(hù)罩、機(jī)架、蓋板等非運(yùn)動(dòng)零部件進(jìn)行隱藏。由于整機(jī)裝配體零件過多，為方便進(jìn)行仿真分析，在不影響試驗(yàn)結(jié)果的情況下，對(duì)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，在ADAMS 軟件中對(duì)機(jī)具外部的非運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行布爾操作，按接觸位置依次合并至機(jī)架上，原模型中所有的螺栓、墊片和軸鍵等刪除后通過施加約束代替其功能。

如圖3 所示，模型簡(jiǎn)化完成后，對(duì)導(dǎo)入的三維模型進(jìn)行前處理操作。對(duì)各零件進(jìn)行重命名、定義材料屬性、設(shè)置重力及操作界面柵格，根據(jù)各零部件的運(yùn)動(dòng)行為添加約束。特別地對(duì)齒輪傳動(dòng)添加耦合約束，鏈傳動(dòng)無(wú)法使用導(dǎo)入的幾何模型，需要在ADAMS/Machinery-Chain 模塊中重新生成鏈輪和鏈條，進(jìn)行鏈傳動(dòng)的動(dòng)態(tài)建模[13-14]。最后對(duì)機(jī)具進(jìn)行驅(qū)動(dòng)設(shè)置，在懸掛架上施加移動(dòng)驅(qū)動(dòng)，在花鍵傳動(dòng)軸上施加旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，動(dòng)力依靠傳動(dòng)路線傳遞到后方機(jī)構(gòu)，仿真的前期設(shè)置至此完成。

圖3 ADAMS 模型Fig.3 ADAMS model

2.2 仿真結(jié)果分析

撿拾裝置是機(jī)具作業(yè)的主要功能部件，主要用于切斷、拾取直立的秸稈和散落在田間的秸稈，并將其輸送到粉碎機(jī)構(gòu)。機(jī)具作業(yè)時(shí)，甩刀既有繞輥軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，也有跟隨機(jī)具的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)，因此甩刀的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)是刀輥旋轉(zhuǎn)和機(jī)具前進(jìn)兩種運(yùn)動(dòng)的合成，其運(yùn)動(dòng)軌跡是擺線。為明確甩刀的運(yùn)動(dòng)軌跡，定義甩刀刀尖點(diǎn)為MARKER_i 點(diǎn)，作為運(yùn)動(dòng)軌跡觀察對(duì)象，甩刀的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖4 所示。

圖4 甩刀運(yùn)動(dòng)軌跡與轉(zhuǎn)速關(guān)系Fig.4 Relationship between knife motion trajectory and rotation velocity

為控制甩刀的運(yùn)動(dòng)軌跡，設(shè)機(jī)具前進(jìn)速度為vm，撿拾刀輥圓周線速度為vb，則撿拾速度比λ為

式中n——刀輥轉(zhuǎn)速，r/min

R——MARKER_i 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，R=131.8 mm

ω——刀輥角速度

因?yàn)樗Φ哆\(yùn)動(dòng)軌跡與撿拾速度比λ有關(guān)，所以通過控制撿拾速度比λ的大小，對(duì)甩刀運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行仿真分析，得出撿拾速度比與運(yùn)動(dòng)軌跡之間的映射關(guān)系[15]。如圖4 所示，當(dāng)λ＜1 時(shí)，vb＜vm，甩刀的運(yùn)動(dòng)不具有撿拾作用；當(dāng)λ=1 時(shí)，vb=vm，此時(shí)刀輥轉(zhuǎn)速n0=72.45 r/min=434.72 deg/s，甩刀的運(yùn)動(dòng)為過渡狀態(tài)；當(dāng)λ＞1 時(shí)，vb＞vm，甩刀的運(yùn)動(dòng)軌跡開始出現(xiàn)重合。由此推斷出，在相同的水平位移中，轉(zhuǎn)速越大，在同一距離內(nèi)拋起的秸稈數(shù)量越多，而撿拾量并非跟隨轉(zhuǎn)速無(wú)限增加。在ADAMS 軟件中，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的單位為d×time，查閱軟件幫助文檔可知1 d×time=1 deg/s，故在圖5 中，將λ=1 時(shí)的轉(zhuǎn)速n0擴(kuò)大10 倍，n1=10n0=4 347.2 deg/s，此時(shí)甩刀的軌跡自交叉點(diǎn)c，與n2、n3的自交叉點(diǎn)相比豎直方向位移最大，運(yùn)動(dòng)軌跡重合度最低，撿拾范圍最小，因此需增大轉(zhuǎn)速比較不同轉(zhuǎn)速的軌跡。刀輥轉(zhuǎn)速n3～n7依次增加360 deg/s，軌跡擺線撿拾范圍更大，重合度更高；當(dāng)?shù)遁佫D(zhuǎn)速為n7=7 200 deg/s 時(shí)，機(jī)具前進(jìn)過程中甩刀的軌跡撿拾范圍最大，拋起的秸稈數(shù)量較多。由此得出，當(dāng)?shù)遁佫D(zhuǎn)速在n3～n7時(shí)，刀輥的最佳撿拾轉(zhuǎn)速在此范圍內(nèi)，秸稈的撿拾效果較好。

圖5 7 組轉(zhuǎn)速與對(duì)應(yīng)軌跡Fig.5 7 groups of rotational velocities and corresponding trajectories

3 撿拾過程仿真試驗(yàn)

3.1 顆粒模型建立

由運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真數(shù)據(jù)可知，當(dāng)甩刀的圓周線速度大于機(jī)具前進(jìn)速度時(shí)，甩刀的運(yùn)動(dòng)可用于物料撿拾，并且在一定速度比時(shí)撿拾效果最佳。為獲取撿拾刀輥轉(zhuǎn)速與機(jī)具前進(jìn)速度的最佳組合，驗(yàn)證該速度組合的撿拾效果，利用EDEM 軟件建立機(jī)具、秸稈和土壤的離散元互作模型。以田間鋪放的段狀藜麥秸稈為撿拾對(duì)象，建立段狀秸稈的離散元模型。如圖6 所示，參考藜麥秸稈物理性狀，在SolidWorks 中建立秸稈三維模型并導(dǎo)出IGS 格式，在EDEM 中進(jìn)行秸稈顆粒填充，將秸稈視為剛性體小球組合成的梅花狀截面柱體，秸稈顆粒長(zhǎng)度為120 mm，端面最大直徑為23 mm。

圖6 段狀秸稈仿真模型及實(shí)物Fig.6 Simulation model and real object of segmental straw

為了更好地模擬秸稈-土壤-機(jī)具間的相互作用關(guān)系，仿真真實(shí)的撿拾環(huán)境，依據(jù)田間土壤的分層特性，取土壤厚度為160 mm，屬于表土層，土壤性質(zhì)相近[11]。在大多數(shù)土壤顆粒仿真中，尤其西北旱區(qū)土壤仿真中，土壤顆粒半徑取10 mm，含水率取10.5%[16-17]。如圖7 所示，在EDEM 軟件中，先設(shè)置小土槽生成土壤塊，隨后運(yùn)用塊顆粒工廠（Block Factory），由提前建立的10 mm 顆粒土壤塊快速填充土槽模型，其中土槽模型長(zhǎng)1 500 mm、寬750 mm、高250 mm，最后在土槽中的土壤顆粒表面生成秸稈顆粒，其中秸稈顆粒工廠設(shè)置顆粒數(shù)為1 600 個(gè)，生成后的秸稈顆粒堆積高度為30 mm。

圖7 秸稈-土壤仿真模型Fig.7 Straw and soil simulation model

離散元仿真模型參數(shù)數(shù)值及數(shù)據(jù)具體來(lái)源，如表2 所示。

表2 離散元仿真參數(shù)Tab.2 Discrete element simulation parameters

3.2 接觸模型設(shè)置

通過查閱資料，肥沃土壤的結(jié)構(gòu)形態(tài)由土壤黏結(jié)成粒狀和小團(tuán)塊狀，大體呈球形，但是在建立土槽的離散元仿真中，土壤顆粒的大小受到計(jì)算能力的限制，并不能與實(shí)際土壤顆粒相同[17]。除土壤顆粒間的接觸外，其余顆粒間和顆粒與幾何體之間，接觸模型均選用默認(rèn)的Hertz-Minglin（no slip）無(wú)滑動(dòng)接觸模型和Standard Rolling Friction 標(biāo)準(zhǔn)滾動(dòng)摩擦模型。綜合考慮土壤顆粒之間復(fù)雜作用力對(duì)秸稈撿拾的影響，土壤顆粒間的黏結(jié)作用采用Hertz-Mindlin with Bonding 接觸模型，該模型將顆粒之間的內(nèi)聚力簡(jiǎn)化為Bonding 鍵，這種黏結(jié)鍵多用于模擬破碎、斷裂等過程，可以承受切向和法向的應(yīng)力，在外力作用下顆粒間黏結(jié)力會(huì)產(chǎn)生斷裂、破碎現(xiàn)象，常用于進(jìn)行土壤結(jié)構(gòu)的建模仿真。

其中，Bonding 鍵的參數(shù)法向接觸剛度、切向接觸剛度、臨界法向應(yīng)力和臨界切向應(yīng)力均來(lái)自文獻(xiàn)[14]，而顆粒接觸半徑與土壤含水率和土壤顆粒半徑有關(guān)。

式中m1、m2——土壤顆粒和水的質(zhì)量，kg

ρ1、ρ2——土壤和水的密度，kg/m3

V1、V2——土壤顆粒和水所占體積，m3

R1、R1′——土壤顆粒的半徑和接觸半徑，m

選取土壤顆粒半徑R1=10 mm，將表2 數(shù)據(jù)代入式（3），得到土壤顆粒接觸半徑R1′=10.92 mm，黏結(jié)參數(shù)如表3 所示[16-17]。

表3 土壤顆粒黏結(jié)參數(shù)Tab.3 Soil particle bonding parameters

3.3 離散元仿真

顆粒模型創(chuàng)建完成后，建立秸稈-土壤-機(jī)具的離散元仿真系統(tǒng)。首先在EDEM 軟件中建立土槽模型，并在土槽的基礎(chǔ)上建立散落秸稈與土壤的仿真模型，隨后導(dǎo)出秸稈-土壤仿真模型，導(dǎo)出選項(xiàng)設(shè)置為保持原有屬性，仿真時(shí)間從0 s 開始。如圖8 所示，在秸稈-土壤仿真模型中分別導(dǎo)入IGS 格式的撿拾刀輥和整機(jī)機(jī)架模型，兩者分別設(shè)置合并零件，將刀輥設(shè)置為跟隨機(jī)架的從屬關(guān)系，設(shè)置兩部件的位置參數(shù)，使兩者裝配合適并位于土槽X軸正方向。

圖8 秸稈-土壤-機(jī)具仿真模型Fig.8 Simulation model of straw-soil-tools

在最終的撿拾過程仿真中，設(shè)置刀輥轉(zhuǎn)速為變量，以刀輥前進(jìn)阻力為響應(yīng)，比較得出5 組離散元仿真中前進(jìn)阻力最小、撿拾效果較好的一組，即為刀輥的最佳轉(zhuǎn)速?；诤?jiǎn)化機(jī)具和研究撿拾過程的主要目的，機(jī)具中的粉碎裝置與輸送裝置均已去除。由于機(jī)具不斷撿拾秸稈，導(dǎo)致大量秸稈堆積在機(jī)架內(nèi)，使撿拾全過程無(wú)法完成，因此在后續(xù)仿真中打開輸送裝置后方的蓋板，使撿拾的秸稈充滿機(jī)架后從后方排出，完成全部秸稈的撿拾。

在最佳參數(shù)組合下進(jìn)行機(jī)具的秸稈撿拾虛擬試驗(yàn)，其撿拾效果如圖9 所示，為進(jìn)一步量化秸稈撿拾效果，在機(jī)具經(jīng)過的區(qū)域選取合適的地塊計(jì)算機(jī)具的秸稈撿拾率α。

圖9 秸稈撿拾效果Fig.9 Straw picking effect drawing

式中M0——0 s 時(shí)取樣區(qū)域散落秸稈的質(zhì)量

M1——秸稈撿拾結(jié)束后取樣區(qū)域散落秸稈的質(zhì)量

通過分析秸稈撿拾過程中甩刀、秸稈和土壤的運(yùn)動(dòng)行為，評(píng)估撿拾全過程的仿真質(zhì)量，其中撿拾全過程用時(shí)1.4 s。如圖10 所示，撿拾刀輥從0.1 s 開始接觸秸稈與土壤顆粒，同時(shí)前進(jìn)阻力不再為0，直到1.15 s時(shí)機(jī)具走完秸稈的鋪放范圍，因此在后期的數(shù)據(jù)分析中，數(shù)據(jù)均取0.10～1.15 s。

圖10 0.10 與1.15 s 時(shí)刻機(jī)具工作狀態(tài)Fig.10 Working state of machine at 0.10 and 1.15 s

3.4 仿真數(shù)據(jù)處理及選優(yōu)

通過ADAMS 運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真驗(yàn)證整機(jī)的功能性及可行性，以甩刀刀尖MARKER_i 點(diǎn)為觀察對(duì)象，在刀輥轉(zhuǎn)速取不同值時(shí)，對(duì)其運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行對(duì)比分析，從而確定刀輥轉(zhuǎn)速的最佳范圍，從中選取5 組撿拾速度組合運(yùn)用EDEM 軟件進(jìn)行撿拾過程仿真。如圖11 所示，通過分析5 組撿拾過程仿真中撿拾刀輥的受力情況，取0.10～1.15 s 內(nèi)撿拾刀輥X方向的受力并計(jì)算該時(shí)間段內(nèi)的平均受力，即為機(jī)具的前進(jìn)阻力。當(dāng)轉(zhuǎn)速為6 840 deg/s=1 140 r/min 時(shí)，刀輥所受阻力最小，為340.67 N。因此，最佳撿拾速度組合為前進(jìn)速度1 m/s，刀輥轉(zhuǎn)速1 140 r/min，此時(shí)撿拾速度比λ=15.73，秸稈撿拾率α=92.14%。

圖11 前進(jìn)阻力隨刀輥轉(zhuǎn)速變化Fig.11 Forward resistance changes with cutter velocity

4 結(jié)束語(yǔ)

（1）秸稈回收機(jī)前進(jìn)速度預(yù)設(shè)為1 m/s，在ADAMS軟件中進(jìn)行相同前進(jìn)速度和不同刀輥轉(zhuǎn)速的運(yùn)動(dòng)仿真，得到甩刀刀尖MARKER_i 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，對(duì)比發(fā)現(xiàn)，當(dāng)撿拾速度比λ＞1 時(shí)，甩刀具有撿拾作用，刀輥轉(zhuǎn)速在n3～n7時(shí)，甩刀的撿拾范圍較大，秸稈撿拾量相應(yīng)較多，撿拾效果較好。

（2）離散元撿拾過程仿真表明，在5 組撿拾仿真中，轉(zhuǎn)速為1 140 r/min 時(shí)刀輥所受阻力最小，即為刀輥的最佳轉(zhuǎn)速。

（3）ADAMS 與離散元仿真結(jié)果表明，秸稈回收機(jī)最佳速度組合為機(jī)具前進(jìn)速度1 m/s，刀輥轉(zhuǎn)速1 140 r/min，撿拾速度比λ=15.73，秸稈撿拾率α=92.14%。最佳速度組合可為后期機(jī)具制造完成后進(jìn)行田間試驗(yàn)的速度設(shè)置提供參考。