针对棉田机收膜杂圆捆料相较散料体积较大、缠绕紧实、力学特性相差较大难以整捆有效破碎进而影响残膜资源化利用的问题，该研究设计了一种基于滑切原理的单辊方刀式棉田机收膜杂圆捆料破碎装置。结合机收膜杂圆捆料物料特性，对装置破碎过程进行分析，确定了关键部件结构及工作参数，并搭建试验台验证装置工作性能。以残膜破碎合格率为评价指标，以动刀与下刀片间隙、动刀排布方式、动刀辊转速为试验因素开展三因素三水平响应曲面试验，分析各试验因素对装置性能的影响，建立残膜破碎合格率回归模型，利用Design-Expert软件的参数优化功能获取装置的最优参数组合。试验结果表明：影响残膜破碎合格率的主次因素分别为动刀辊转速、动刀与下刀片间隙、动刀排布方式，在动刀与下刀片间隙为14 mm、动刀排布方式为交错排布、动刀辊转速165 r/min时残膜破碎合格率达到最大值69.51%。验证试验获得的平均残膜破碎合格率为70.78%，与模型预测结果误差在2%以内，装置能实现膜杂圆捆料的整捆破碎，破碎质量满足膜杂资源化利用要求。研究结果可为棉田机收膜杂圆捆料破碎装置研发提供一定的参考。
