我国南方地区气候类型多样,雨水充足,适宜小麦和水稻生长发育,这些地区的水稻收割期一般在10月中下旬和11月上旬左右正是小麦播种的最佳时间,而这一时间段内常常会遇到长期干旱或长期阴雨的天气,给适时播种带来一定的困难,稻田套种小麦就成为这些地区常见的一种耕作方式。这种套种的耕作模式中土壤未进行有效的耕翻,容易板结,不利于旱灌涝排,对小麦产量影响很大,为了解决这些矛盾,争取小麦的稳产高产,有必要在田间开挖排灌沟,改善生产条件。排灌沟一般要求深度在20cm左右,宽度在15cm左右,沟形较深较窄,而现有的开沟机由于结构复杂、操作不方便等原因,在开这类深窄型的排灌沟时存在作业效果差,效率低,适应性差的问题,为此我们对江苏地区常见的圆盘式开沟机进行改进设计,以适应稻套麦地区板田的开沟要求。主要工作如下对国内外开沟机现状进行了简要的分析,以了解目前常用的开沟机型的特点和存在的不足,确定我们本次改进设计的目标；通过对被切削土壤的受力和运动分析,得出影响开沟质量的主要部件参数有刀片的弯折角、刀片与土壤间的摩擦系数、土壤被抛离时的速度等；对影响开沟质量的主要部件进行了改进设计,通过提高刀盘强度和刀盘转速以满足在板田开沟的可靠性要求,选用弧形刀作为本次改进样机的开沟刀片,并对刀片的弯折角和刀片的回转半径进行了研究计算,最终定型的刀片在切削作业时脱草性能和滑切性能较好,通过对传动过程的分析,对参与传动的链轮进行了改进,提高了刀盘旋转线速度,改进了挡土板安装型式并加装了尾轮支架和座椅,保证了操作者人身安全的同时提高了操作的舒适性。在理论研究的基础上,改进设计了开沟主要工作部件,进行了对比试验,通过分析改进前后的对比试验结果,论证改进设计的可行性。对比试验表明,与沟深稳定性相关的部件参数有刀盘直径和刀盘厚度刀盘直径和厚度大,稳定性高；抛土幅宽和碎土率受刀盘转速影响,随着刀盘转速的提高,抛土幅宽和碎土率增加；随着挡土板夹角的增大碎土率有所增加,但抛土幅宽明显减小,本次改进设计的挡土板夹角为90°时,抛幅和碎土率达到最大要求。改进设计成功的试验样机开沟部件的刀盘回转直径为460mm,转速为420r/min,安装了12片弯折角为64°的弧形刀,挡土板夹角可调节。最后对定型的样机进行了不同类型土壤的田间性能试验,试验结果表明：含水率相同时,土壤硬度由800kPa增加到1100kPa,抛土幅宽则从190cm增加到220cm,抛土幅宽稳定性和碎土率变化不明显；土壤硬度一致的情况下,土壤含水率从20%变化到25%时,碎土率变化范围从90%～92%增大到85%～94%,抛幅稳定性变化范围不大；整个试验过程中沟深和沟宽受土壤条件影响不大。因此可得出结论为：不同的土壤条件对开出的沟宽和沟深影响不大,对抛土幅宽和碎土率影响较为明显。整个试验过程反应本次改进设计的样机开沟作业质量较好,沟形整齐,沟壁平滑,沟宽为20cm,沟深为20cm,抛幅为2m,满足板田排灌沟的农艺需求。