开沟器是播种机的关键部件之一,主要作用是开出良好种沟。开沟器的作业质量直接影响播种质量。传统式芯铧式开沟器被广泛地应用于东北垄作地区,但其开沟宽度大、与土壤产生的阻力大限制了它的使用。通过对芯铧式开沟器结构特点的研究,确定了以开沟器宽度d、入土角a、斜面角B、作业速度v、含水率p为其性能的影响因素,用SolidWorks软件建立了一系列不同参数的芯铧式开沟器模型。通过对耕层土壤的物理性质与力学性质的研究,运用离散单元法EDEM)建立耕作土壤模型,运用EDEM对所设计的一系列芯铧式开沟器进行仿真分析得到开沟阻力较小的开沟器,其参数为：入土角为50°,斜面角为55°,宽度为50mmo运用3D打印机进行实体制作,在室内土槽中,进行芯铧式开沟器的性能测试。运用均匀设计法对试验数据进行分析,得到开沟性能与各因素之间的回归方程：上式中x1、x2、x3、x4、x5分别代表试验因素中的开沟器的宽度、入土角、斜面角、速度以及含水率。将最优的开沟器进行田间试验,结果与玻璃土槽及离散元仿真结果对比表明,具有一定的相关性,验证了仿真模型参数选取的正确性。本文应用现代离散元法优化改进了芯铧式开沟器,并利用离散元仿真软件对开沟器的运动学和动力学进行仿真分析,可缩短开沟器设计与改进的时间,减少对物理样机的依赖,降低成本,以满足目前的播种与施肥要求。优化出一组较适合吉林省中部地区的开沟器：验证了离散元法在土壤一机械相互作用研究的可行性,为农业机械设计提供了新的思路。