丘陵果园立式螺旋开沟施肥机设计与试验

针对丘陵果园大型开沟施肥机无法进入,小型开沟施肥机因低功率限制无法达到所需开沟深度且功能单一的问题,设计了一种适宜丘陵地区25°坡度地形集开沟、施肥、覆土三大功能为一体的小型立式螺旋开沟施肥机。通过理论分析对开沟装置、施肥装置和覆土装置等关键部件进行了设计。根据丘陵果园土壤板结的特点选择Hertz-Mindlin with Bonding接触模型建立了开沟仿真模型,并以降低开沟旋转功耗、前进功耗、比功为目标,设计Box-Behnken试验对螺旋开沟刀结构参数进行优化。刀具优化仿真试验结果为:螺旋开沟刀的螺旋角、齿数、刃角、齿长分别取17.6°、10、30°、19.76 mm,此时,开沟旋转功耗、前进功耗、比功分别为6.74 kW、0.132 kW、0.165 kW·h/kg。将优化后的螺旋开沟刀试制并开展仿真验证试验,结果表明,试验与仿真测得开沟旋转功耗相对误差为5.6%,说明刀具优化结果正确。整机的田间试验结果表明,施肥机开沟深度稳定性系数、沟底宽度一致性系数、施肥均匀性系数、覆土率分别为96.91%、98.16%、97.08%、77.38%,各项指标均满足农艺要求。

设施蔬菜根区土壤分层施肥机设计与应用

在农业生产中,化肥有不可替代的作用,过量施用是造成农业面源污染问题不断加剧的重要原因之一。为满足温室狭小空间作业条件,研制了一种设施蔬菜根区分层施肥机。其中,Y字型旋耕刀可以更好地破碎土壤,旋耕深度可达20cm以上;分层施肥机构可以在土壤耕层3~18cm形成圆柱状肥区,有效减少设施蔬菜种植中化肥的施用量,避免由于侧边施肥和作物根部趋肥性对蔬菜根系生长带来的影响,同时保证肥料持续就近供应植株,提高肥效,达到减施增效的目的。该机械在青萝卜种植中进行了试验示范,施肥效率比传统人工作业提升54.3%,化肥施用量减少37.8%,青萝卜产量和营养物质含量略有增加。

小型沼液沼渣施肥机设计与试验

由于沼液沼渣地表撒施会造成大量物质挥发,导致有机成分很难被植物深入吸收利用,造成环境污染和资源浪费。为充分利用生物质资源,在参考国内外分开式、一体式、自走式、管道输送式等地下施灌的基础上,设计小型半挂式沼液沼渣施肥机,对沼液罐、机架、深松型施肥犁等关键部件进行分析,运用SolidWorks对该机进行三维建模,利用仿真分析模块对关键机构部件进行应力分析,确定样机结构,并进行样机制作。田间试验表明:当调节阀调到最大,机具以1.5 m/s的速度前进作业时,罐内原料在5~6 min内排完,渗湿土壤厚度在7.3~15.6 cm之间,实现连续施肥。

国内外有机肥施肥机发展状况及前景趋势

肥料不仅是农作物生长的基础,更是农业生产重要的环节。人工施肥存在效率低、施肥效果差、肥料利用率低、工作繁重等问题,施肥机械成为施肥作业的重要手段。文章介绍了国内外的有机肥施肥机械,对国内外的施肥机械现状做了简要概述,对其功能特点进行了简要分析,分析了国内外变量施肥机、固体施肥机及液体施肥机相关机型的作业方式及结构特点,同时根据我国施肥机械现状,提出有机肥施肥机械存在的问题并指出未来的发展方向,旨在为我国施肥机械的发展提供参考。

苹果园开沟施肥机排肥装置设计与试验

针对现代苹果园机施有机肥排肥不稳定和均匀性较差等问题,结合现代苹果园栽培模式和施肥农艺要求,设计一种牵引式施肥机械,并对其排肥装置进行研究。以排肥量和排肥一致性为试验指标,以刮肥板高度、刮肥板链条速度、挡肥板高度和机组前进速度为试验因素,利用离散元软件EDEM进行仿真模拟。仿真结果表明:刮肥板链条速度为0.2 m/s时,排肥装置的排肥一致性效果较好,挡肥板的高度、机组前进速度和刮肥板的高度对排肥一致性影响效果不显著,所有试验因素对排肥量均有显著影响。试制排肥装置进行台架试验,结果表明:在链条速度为0.2 m/s,挡肥板的高度为0 mm时,排肥量为2.02 kg/s;排肥量的理论计算值为1.91 kg/s、仿真计算值为1.96 kg/s,与试验值相比相对误差分别为5.44%和2.97%;模拟试验和台架试验的排肥一致性趋势相同,肥箱中的有机肥减少时,排肥一致性变大,最大误差为12.02%,满足果园作业要求。

温室大棚溶解混施智能施肥机设计与实现

为了实现固体水溶性肥料高效溶解与精准施肥,设计了一种温室大棚溶解混施智能施肥机,主要由肥料搅拌单元、供水单元、吸肥单元及控制单元组成,水肥配比采用模糊PID控制调节方式。首先,依据固体水溶性肥料的自身特点搭建带有肥料搅拌装置的施肥设备硬件系统;然后,根据施肥设备混肥特性,建立肥料EC值调控模型,设计PID控制器;最后,采用模糊控制方法自适应调节PID参数,提出模糊PID控制系统设计方法。试验结果表明:使用模糊PID控制策略能够显著提高系统性能,特别是在减少系统滞后时间和保持系统稳定性方面。

智能有机肥施肥机设计及验证

针对有机肥施肥存在智能化程度低等问题,研发设计一种智能施肥机。整机动力部分采用液压系统和机械系统结合方式,控制系统采用FPGA技术,利用前期的数据处理得到施肥量、施肥幅宽与输肥机构挡位、控肥闸门开度和肥料落点控制罩角度关系式及施肥量和幅宽的相关性,实现施肥量、施肥幅宽的变量调节及可视控制,并可根据施肥量预测幅宽的大小。验证结果表明:该施肥机控制系统程序稳定可靠,施肥量误差为2.58%,施肥幅宽误差为3.53%,作业效果良好,各项技术指标满足农艺要求。

2FY-6型液态有机粪肥施肥机研制与试验

目前,养殖过程中产生的废水是一种高浓度液态有机粪肥,由于施用机械短缺、智能化程度低造成了液态有机粪肥回用率低的问题。为此,研制了一种智能化液态有机粪肥施用机械,由动力行走系统、贮肥装置、粪水均分装置、粪水开沟注射装置和流量智能调控系统等组成,通过对粪水管路的设计排布,使机具具有多通道抽污功能,可实现不同方位及不同方式的抽污作业;通过对流量智能调控系统、粪水均分装置的设计,使得各行注射肥量均匀一致,且定量可控。

五行液态肥施肥机的试验研究

针对当前施肥机械存在的施肥均匀性不高、施量不可控等问题,研制了一种五行液态肥施肥机,并通过试验验证了该施肥机在提高施肥效果和减少资源浪费方面的潜力。试验结果显示,该施肥机具有较好的施肥均匀性和适应性。

固体施肥机研究现状

肥料的施用在农业生产中扮演着至关重要的角色,而施肥机的性能则直接影响了施肥的准确性和均匀性。本文旨在探讨国内施肥机的研究现状。本文章详细阐述了现有施肥机的机械机构和工作原理,重点分析总结了国内离心式施肥机、槽轮式施肥机、螺旋式施肥机、气送式施肥机以及摆管式施肥机的技术特点及其实地应用的优缺点,并从仿真模拟、撒装置优化、排肥装置优化以及整机设计等结构优化方面对国内施肥机的发展现状进行了阐述。进而针对肥料利用率低,环境污染严重等问题对国内施肥机提出了整合传感器技术和信息管理系统等先进技术的精准施肥、智能施肥的发展方向,以适应现代农业发展的需求。

莲藕施肥机无轴双螺旋供肥装置性能分析与试验

针对藕田施肥过程中存在的劳动强度高、施肥稳定性及均匀性较低的问题,设计了一种水力喷射式莲藕施肥机,其主要分为供肥装置和水肥混合装置,主要对无轴双螺旋供肥装置进行了设计与分析。通过理论分析确定影响供肥性能参数主要为螺旋转速、直径和导程,结合藕田施肥农艺要求确定上述3项参数的取值范围。利用EDEM对无轴双螺旋供肥性能进行离散元仿真分析,以供肥量均值和供肥量稳定性变异系数为评价指标分别进行单因素试验和回归正交旋转组合试验。单因素试验结果表明:供肥量均值随着螺旋转速、直径和导程的增大而增大,并且具有良好的线性关系,因此可通过调节供肥螺旋转速、直径和导程来改变供肥量均值;供肥量稳定性变异系数随着螺旋转速和导程的增大呈现先降低后升高的趋势,而随着直径的增大而减小。运用Design-Expert软件对回归正交旋转组合试验结果进行分析优化,分别开展仿真试验和台架试验对优化后的参数进行验证。结果表明,当螺旋转速为160 r·min^(-1),螺旋直径为78 mm,螺旋导程为53 mm时,仿真结果供肥量均值为329.43 g·s^(-1),供肥量稳定性变异系数为1.43%,台架试验结果分别为341.32 g·s^(-1)和2.34%,满足藕田施肥农艺及供肥稳定性要求。该研究可为螺旋式供肥装置的设计优化及藕田机械化施肥提供参考。

果园侧深施肥机结构设计与试验

为了提高果园土壤养分利用效率和施肥精准度,采用模块化设计了一种果园侧深施肥机,主要由肥料箱、输送装置和开沟覆土装置组成,能够实现精准控制施肥量和施肥深度。通过设置传感器和控制器,实现施肥过程中自动调节施肥参数,以适应不同果树生长需求,并通过田间试验验证了施肥机的性能和可靠性。试验结果表明,该施肥机能够有效控制施肥深度和施肥均匀性,减少肥料浪费和环境污染。最后,对试验结果进行了分析和讨论,提出了改进建议和进一步研究的方向,为果园管理提供了科学依据。

小麦精准施肥机的创新设计方案

施肥是小麦种植过程中关键作业,传统的施肥方法存在肥料利用率低、环境污染严重等问题。针对小麦精准施肥的需求,分析小麦生长特性及养分需求,提出一种创新的机械系统,包括精准施肥装置、智能导航系统以及数据采集与处理系统。通过软硬件协同工作机制,实现机械系统的集成与优化,以提高施肥效率和精准度。

四轮驱动水稻高速插秧施肥机作业前的使用注意事项

介绍了四轮驱动水稻高速插秧施肥机作业前的检查、试车及对秧苗和水田素质要求,了解和掌握并能及时解决作业中所出现的各种故障,加快提高作业效率并降低劳动强度。

四轮驱动水稻高速插秧施肥机检查、调整方法

介绍四轮驱动水稻高速插秧施肥机运行前的检查、试车及作业方法,了解和掌握机械作业前的检查、试车及作业方法,并能及时解决作业中所出现的各种故障,加快提高作业效率并降低劳动强度。

基于PLC的智能灌溉施肥机在农业机械化生产中的应用

农业现代化的机械化部分正快速发展,同时高科技手段在田间地头的运用越来越受到瞩目。本文探讨了可编程逻辑控制器(PLC)推动的智能灌溉施肥设备在农作物的自动化加工流程的使用状况。可编程逻辑控制器技术被用于完成对农业灌溉施肥设备的自动化操作。此设备能自动调节灌肥比例,依据土壤含水量及农作物的生长需要等条件进行精确调节。这项措施有助于增加农业用水的利用效率,缩减产出开支,提升农产品的盈利能力。

2FJ-1.8水稻深施肥机的研究

目前,我国水稻的机插面积仅占总面积的1.51%,黑龙江省水稻机插面积为10%。由此可见,水稻的人工播种、抛秧或直播等播种方式占优势。但是上述几种播种方式的化肥深施技术没能很好地实施。因此,研制了专与手扶拖拉机配套的2FJ-1.8水稻深施肥机,解决了非机插水稻的深施肥问题。为此,详细论述了机具的结构特点、技术参数及使用性能。经过实际测试,具有很好的经济效益。

精准变量施肥机的研制与试验

该文针对传统均匀施肥,没有考虑土壤肥力不一致的特点,介绍了一种可与国产拖拉机配套实现变量施肥的施肥机,该施肥机在GPS导航系统的帮助下可以按照预先设计的处方图实现变量施肥。机械采用国产的普通外槽轮作为变量施肥机的肥料计量装置,通过调整外槽轮的转动速度达到调整肥料量的目的。对变量施肥机械在田间的作业原理和机械的基本结构进行了详尽的介绍。针对变量施肥机施用肥料的种类不同,试验了在不同槽轮转速情况下,使用不同肥料排肥数量的变化情况。试验证明在施用尿素时要增加槽轮的排肥槽长度,在施用磷酸二铵等不规则的肥料时,应力求减少排肥槽轮的长度,通过增加槽轮转速达到提高排肥计量系统的精度。

SYJ-2型液肥变量施肥机设计与试验

变量施肥技术是精准农业的重要组成部分,依据农业生产要求设计了与轮式拖拉机配套的SYJ-2型三点悬挂式液肥变量施肥机。以单片机作为核心处理器,以电磁比例调节阀为执行部件,设计编写了液肥变量控制系统以及与硬件配套的上位机软件,用于采集数据与发送命令;关键部件内腔式旋转扎穴机构采用5个全等椭圆齿轮传动,液肥在内腔流动,在减少外部连接软管的同时,防止了管路缠绕;液肥分配器的功能是适时开启和关闭,实现液肥的不连续射出,进而完成穴施作业;同时对内腔式旋转扎穴机构和液肥分配器进行了结构设计。田间试验结果表明,施肥深度为地表12-15 cm,施肥精度为99.1%,满足液态变量施肥作业要求。

精密施肥机的研究与应用

对国内外现有施肥技术现状进行了调研,结合中国的国情,研究开发出了实用可靠高精密度的施肥机系统。该系统主要由主控制器、高精度的EC、pH传感器,液压水表阀门、压力调节阀、压力计、过滤器、肥料泵等元件组成,在灌溉施肥过程中,肥料泵以微量的脉冲注肥,可以保证精确的肥料施用剂量。该施肥机采用模块化设计,具有结构简单可靠、适用范围广、控制精度高、界面友好等优点,实现了对作物的高产优质栽培所需要的合理营养供给。