基于开沟施肥的撒肥圆盘设计与试验

针对传统果树开沟施肥机存在的肥料分布不均问题,设计了一种基于开沟施肥的撒肥圆盘。首先,建立撒肥圆盘的三维模型,对肥料颗粒在撒肥圆盘上的受力和运动进行分析,建立肥料颗粒的运动方程;通过离散元软件建立仿真模型,以撒肥圆盘的盘面倾角、母线极角、肥盘转速为试验因素,以肥料分布均匀性变异系数、施肥量偏差为实验指标,开展二次旋转正交组合试验。对撒肥圆盘的施肥效果进行仿真分析,结果表明:颗粒肥料在盘面倾角为0°、母线极角为120°、肥盘转速为72r/min时,肥料分布均匀性变异系数为14.42%,施肥质量偏差为4.50%,肥料分布均匀性较好,能够满足果树施肥的要求,可为撒肥圆盘在开沟施肥中的应用提供理论参考。

锥形撒肥圆盘中肥料颗粒运动模型优化与试验

针对锥形撒肥圆盘存在抛施肥均匀性差、相关理论和解析模型研究较少等问题,建立了肥料颗粒在锥形撒肥圆盘上及空气中的运动模型。分析锥形撒肥圆盘结构和运动参数对肥料颗粒自旋性的影响,将肥料颗粒的自旋性充分考虑在整个运动过程中,进而得到影响抛撒均匀性及抛撒幅宽的主要因素。采用正交试验方案研究了叶片长度、叶片倾角、锥形撒肥圆盘转速对肥料颗粒抛撒的横向变异系数的影响。对正交试验结果进行方差和极差分析,结果表明:叶片长度为145 mm、叶片倾角为0°、锥形撒肥圆盘转速为1 200 r/min时,抛撒的横向变异系数为5.80%,满足抛施肥作业要求。该研究可提高马铃薯锥盘式撒肥机施肥作业效率,为锥盘式撒肥机的设计提供理论参考。

宽幅高效离心式双圆盘撒肥机设计与试验

为解决现有水旱田撒肥机械作业效率低、撒肥量调节技术落后、施肥均匀性稳定性差等实际问题，设计了一种同轴驱动的离心式双圆盘撒肥机。介绍了整机结构与工作参数，研究设计了撒肥传动系统、撒肥盘结构、排肥量液压调节装置等，并确定了关键结构和参数，同时进行了试验研究。试验结果显示，推肥板推肥角度－20°-30°可调，撒肥幅宽达到50m，总排肥量稳定性变异系数低于6％，施肥均匀性变异系数低于16％。研究结果表明，撒肥机工作性能稳定、撒肥量可控、抛撒均匀，整机设计满足水旱田宽幅高效撒肥作业要求。

圆盘式有机肥撒肥器抛撒性能影响因素的试验研究

[目的]为了研究圆盘式有机肥撒肥器的抛撒性能。[方法]在自制的圆盘式有机肥撒肥器试验台上进行了影响撒肥均匀度的单因素和正交试验测试。[结果]单因素试验结果表明,采用安装2组偏心叶片的圆盘、两盘安装中心距750 mm时撒肥均匀度的平均偏差最小。随着两圆盘转速的增大,撒肥均匀度平均偏差快速减小,转速超过200 r/min平均偏差变化程度非常小;正交试验结果表明,采用2组偏心叶片的圆盘、两盘安装中心距750 mm,圆盘转速200 r/min时撒肥均匀度的平均偏差最小。[结论]所设计的撒肥器具有撒肥均匀、工作效率高的特性,这为有机肥撒施机的研发提供了参考。

施肥幅宽对圆盘式变量撒肥机施肥一致性的影响

随着世界精准施肥技术的不断进步,圆盘式施肥机的高工作效率在世界精准农业发达地方得到了体现,为大面积的田间施肥提供了方便。在国家精准农业研究示范基地进行了圆盘式施肥机2种不同施肥幅宽下4种不同施肥量的田间性能试验;并通过模拟多轨迹施肥的方法绘制出施肥机田间施肥时的模拟曲线,计算出施肥机在不同幅宽和不同施肥量下的实测施肥量,标准方差和变异系数,通过变异系数等参数来衡量施肥机的施肥一致性程度和田间施肥的精准度。结果表明该机械在水施肥量时选择15 m幅宽效果最好,在大施肥量时选择20 m幅宽效果最好。该机械可在我国推广应用。

离心圆盘式撒肥机撒肥均匀性试验

为了开展基于作物实时传感器的田间变量作业离心圆盘式撒肥机的研究,综合考虑已设计的离心圆盘撒肥机的结构和机理,选取并分析撒肥高度、圆盘叶片位置角、肥料下落位置角3个关键参数对双圆盘离心撒肥机撒肥均匀性的影响。基于Design-Expert的试验设计,进行了响应面分析试验和单因素试验,分析各因素对撒肥均匀性的影响。响应面分析试验结果表明,各因素对分布变异系数影响由大到小分别为下料位置角、撒肥高度、叶片位置角;经参数优化后,撒肥高度为68.80cm、下料位置角为60°、叶片位置角29.63°时,肥料分布变异系数最小,为9.95%;验证试验结果表明,分布变异系数预测值的平均值为9.95%,试验值的平均值为18.93%,平均相对误差为47.26%。单因素试验结果表明,单个因素变化下,撒幅范围内肥料质量分布变化明显;撒肥高度为70cm、下料位置角为30°,当叶片位置角取22.5°时,肥料分布变异系数最小,为22.87%;下料位置角30°、叶片位置角为22.5°,当撒肥高度取80cm时,肥料分布变异系数最小,为17.26%;以分布变异系数最小原则,撒肥高度为80cm、叶片位置角22.5°,当下料位置角取60°时,肥料分布变异系数最小,为15.76%。