我国水稻种植机械化程度不高，而发展水稻直播是一种有利于提高机械化水平的方式。本文设计了一种气力式水稻旱直播机，分析了机器的作业过程与工作原理，对其关键部件螺旋平地装置做了理论研究、试验研究和离散元仿真分析，对整机做了田间试验，具体包括如下内容：　　（1）设计了一台气力式水稻旱直播机，该直播机作业时能一次性完成平地、开肥沟、正下方深施底肥、开厢沟、开种沟、播种、覆土、镇压等工序。　　（2）分析了直播机的动力传递路线、作业过程与工作原理，并进行了直播机的试制与田间试验，针对出现的问题提出了改进措施。　　（3）对直播机的平地部件螺旋叶片工作原理做了分析，以此为基础运用高速数字化土槽实验室设计了螺旋叶片的单因素土槽试验，试验发现条纹倾角和条纹间距都随着螺旋叶片前进速度的增加而增加，但是增加幅度越来越小，最终趋于平缓；条纹倾角和条纹间距都随着螺旋叶片转速的增加而减小，减小的幅度也是越来越小，最终趋于平缓；螺旋叶片前进速度和转速分别对条纹倾角和条纹间距有显著性影响。　　（4）对螺旋叶片的平地效果做了正交试验。试验结果表明：试验因素对条纹间距的影响程度由大到小依次为叶片螺距、叶片转速、前进速度和叶片外径；对地表最大高度差的的影响程度由大到小依次为叶片转速、叶片外径、前进速度和叶片螺距。　　（5）运用离散元法的思想，对螺旋叶片的平地过程进行了EDEM软件仿真，仿真结果与土槽试验结果相比，条纹倾角的相对误差为4.06％，条纹间距的相对误差为0.08%，可以用仿真结果代替试验结果来进行研究。　　（6）运用EDEM软件研究螺旋叶片平地效果。发现螺旋叶片反转比正转对土壤的扰动和推送效果要更好；螺旋叶片在地表产生条纹的现象有一个临界转速值，当超过这一转速值后，地表不会出现条纹，但是整个地表会呈一个与水平面成一定微小夹角的平面；超越临界转速值后，同等速度下叶片反转的平地效果要优于叶片正转。