为解决残膜回收时板结土壤与边膜粘结导致边膜回收率低的问题，根据圆盘开沟器的结构设计了一种圆盘扎辊式残膜回收机，通过分析碎土圆盘的工作原理和受力情况，建立了圆盘碎土时的力学模型。利用ANSYS Workbench软件对圆盘碎土过程进行有限元仿真分析，仿真分析表明：碎土过程中土壤的最大应力发生在土壤与圆盘的接触处；土壤所受的最大挤压应力随着圆盘倾角增大而增大，当圆盘碎土倾角为30°时，土壤所受最大挤压应力为817．56Pa。选取机具行进速度、圆盘半径和圆盘工作倾角为主要因素，对圆盘扎辊式残膜回收机碎土率及拾膜率进行田间正交试验，试验结果表明：圆盘工作倾角对拾膜率和碎土率影响显著；机具行进速度对拾膜率影响较显著；圆盘半径对拾膜率和碎土率影响不显著。

由于边膜土壤受到侵蚀容易形成板结,土壤与边膜产生粘连,造成边膜难以回收。为了提高边膜回收率,通过对圆盘碎土装置的结构、工作原理及圆盘对土壤扰动作用进行分析,建立了圆盘碎土过程的力学模型。运用ANSYS软件对圆盘碎土过程进行有限元仿真分析,仿真分析结果显示：圆盘工作倾角为30°时,土壤的扰动最大;相同工作倾角时,上层板结土壤横向扰动变形大于深层土壤的变形。通过田间试验得到圆盘工作倾角为30°时土壤扰动和碎土效果最佳。