圆盘式行间中耕除草施肥机结构设计

针对目前中耕机除草铲在黏重土壤中易缠草、易堵塞、工作阻力大等问题,设计一种圆盘式中耕复式作业机,一次进地可实现中耕、除草、施肥、培土等多项作业。重点介绍复式作业机整体结构及其工作原理;通过对各工作部件工作阻力分析,确定机具的配套动力。根据圆盘滚切运动特点,确定除草圆盘和培土圆盘的结构参数和安装方式;设计中耕单体随地仿形结构,依靠弹簧力的作用可实现机具的随地仿形;排肥轴采用电机驱动,实现了排肥精量控制。田间试验表明,该机具工作性能稳定,除草效果好,行间杂草除净率达95.3%,排肥顺畅,总排肥量稳定性变异系数为4.2%,圆盘转动前进时,杂草不易缠绕,能够满足黏重地中耕作业要求。     

2FZC-1型中耕深施肥装置

四平市农业机械化研究所最新研制的ZFZC一回型中耕深施肥装置，1996年获得国家实用新型专利，同年批量投产，在吉林省农安县、公主岭市等地推广使用，取得了较好的社会效益，深受用户欢迎。1．结构与工作原理该装置由肥箱、V型卡、连通管、支撑架、施肥器、开沟器、地轮轴、地轮等零部件组成，装于中耕机犁梁上。用于旱田垄作地区的中耕作物追肥。作业时与犁同步前进，地轮在土壤阻力作用下滚动，地轮轴直接带动排肥盘转动排肥，肥排出后直接落入开沟器开出的沟内至沟底，施肥后由中耕犁烨趟起土壤严密覆盖。2．性能与特点（l）该装置与中…     

玉米行间滚轮式穴施排肥器设计与试验

针对玉米在大喇叭口时期追肥机械化水平低的问题,结合黄淮海地区玉米播种行距、株距的农艺要求,本文设计了一种滚轮式穴施排肥器。为满足穴施排肥器稳定深施要求,基于Abaqus建立成穴器动力学模型,对穴施排肥器进行成穴性能和扎穴压力分析,利用分析结果对液压系统进行设计选型;针对穴施排肥器排肥稳定性能要求,应用EDEM建立机具-土壤-肥料离散元模型,进行3种作业速度下其抛土特性和穴施量分析,确定滚轮式穴施排肥器作业速度1.5m/s时,排肥效果最佳;试验结果表明：该排肥器在1.5m/s的速度作业时,平均穴排肥量为9.01g,穴施量偏差为11.2%,施肥均匀变异系数为4.17%;施肥深度合格率92%,施肥深度变异系数6.75%,符合设计要求。     

马铃薯微型种薯种植机双侧位深施肥装置设计与试验

基于前期设计的马铃薯微型种薯(简称"微型薯")播种机,结合微型薯种植农艺特点,设计了一种单行薯双侧位深施肥装置,并对其关键部件排肥器和施肥开沟器进行分析。采用运动学理论分析了颗粒肥料在排肥器内的运动特性,并通过离散元仿真模拟研究了不同螺距下排肥器排肥情况,以确定较佳的螺距;采用力学理论对施肥开沟器进行分析,明确开沟圆盘等设计参数。机具静态试验表明,排肥器间的排肥均匀性变异系数为2.29%,排肥器排肥稳定性较好;田间试验结果表明,肥料与种薯间的平均横向间距为51.2 mm,平均纵向间距为63.5 mm,施肥装置的整体施肥作业性能满足农艺要求。     

玉米行间滚轮式穴施排肥器设计与试验

针对玉米在大喇叭口时期追肥机械化水平低的问题,结合黄淮海地区玉米播种行距、株距的农艺要求,设计了一种滚轮式穴施排肥器。为满足穴施排肥器稳定深施要求,基于Abaqus建立成穴器动力学模型,对穴施排肥器进行成穴性能和扎穴压力分析,利用分析结果对液压系统进行设计选型;根据穴施排肥器排肥稳定性要求,应用EDEM建立机具-土壤-肥料离散元模型,进行3种作业速度下的抛土特性和穴施量分析,得出当滚轮式穴施排肥器作业速度为1.5m/s时,排肥效果最佳。试验结果表明：该排肥器以速度1.5m/s作业时,平均穴排肥量为9.01g,穴施肥量偏差为11.2%,施肥均匀性变异系数为4.17%;施肥深度合格率92%,施肥深度变异系数6.57%,符合设计要求。     

偏置式果园施肥机的研制与试验

针对目前果园施肥劳动强度大、作业效率低、不能联合作业等问题,研制出一种以履带拖拉机为动力源、适用于联合作业的偏置式果园施肥机。履带拖拉机的动力输出轴与传动箱连接,动力经传动箱、链传动依次传递给开沟装置、搅拌装置和回填装置,履带拖拉机行走轮通过链传动带动有机肥排肥器和化肥排肥器排肥,从而完成开沟施肥、搅拌回填的联合作业。田间试验结果表明：机具性能稳定、作业良好,施肥宽度均值为30.9cm,施肥宽度稳定性系数为97.6%,施肥深度均值为48.7cm,施肥深度稳定性系数为98.0%,满足果园施肥深度与宽度的要求。     

油菜深施肥播种机动态倾斜工况排肥性能试验

针对油菜播种机同步深施肥作业中肥料条带集中,机具受地表坡度变化等因素作用发生倾斜时,各条带施肥量变化情况不明确的问题,以油菜深施肥播种机排肥系统为研究对象,构建不同倾斜工况下肥料颗粒的动力学模型,分析机具动态倾斜对肥料颗粒流动特性的影响,利用测试平台模拟播种机在1°~5°动态倾斜作业工况,开展外槽轮排肥器各行排量一致性和总排量稳定性影响试验,并建立倾斜状态对施肥均匀性影响的数学模型。试验结果表明,播种机处于水平状态理想工况时,排肥器各行排量一致性变异系数和总排量稳定性变异系数平均为8.75%和0.89%;当播种机沿作业方向前后动态单向倾斜或俯仰,随着角度增大,排肥器各行排量一致性和总排量稳定性变异系数逐渐减小,最低可达8.35%和0.41%,说明沿作业方向的前后俯仰摆动对外槽轮排肥性能具有增益效应;而播种机沿垂直作业方向左右动态单向倾斜或往复摆动角逐渐增大时,排肥器各行排量一致性和总排量稳定性变异系数逐渐增大,往复摆动最大倾角为5°时达到最大值11.41%和2.16%。研究结果为油菜机械化播种同步深施肥作业和播种机施肥性能优化提供了参考。     

多功能推进式排肥器

多功能推进式排肥器(见图1)是由山西省霍州市农机服务中心、霍州市福利化工厂研制生产的,已获得国家实用新型专利。　　这种排肥器的结构和工作原理都区别于现在常用的外槽轮式排肥器,其特点是：　　(1)一器多用、操作简便、适用性非常强,能够排施各种粉状、粒状的化肥,对混合肥料及微量肥料也能适应。在排施吸湿性较强的碳酸氢铵、施用量控制较严格的尿素和硬度较大的美国二铵时,该排肥器的这一性能表现得更为明显。　　(2)施肥均匀、不堵塞、不漏肥,排肥量按需控制。(3)结构紧凑、合理,能与各种机引播种施肥机具及畜力播种施肥机具…     

手扶式三岔条带中耕施肥机的设计与仿真

为保证垄作作物中耕后前后期的肥料需求,减少施肥次数和肥料浪费,设计了一种手扶式三岔条带中耕施肥机。机器采用间隙啮合齿轮排肥器,提高了排肥均匀性。设计并采用三岔条带排肥管,通过二次分肥作用实现肥料的带状分布。采用EDEM对三岔条带排肥管进行了施肥作业仿真。结果表明:肥料呈带状分布,垄侧到垄沟方向肥料数量呈增大趋势,沿机器前进方向均匀分布,肥料颗粒数量分布平均变异系数为0.077,符合实际施肥要求。该研究可为小型中耕施肥机的设计和应用提供参考。     

柔性叶轮式排肥器的设计与结构特点

排肥器是播种机具和施肥机具上的重要部件,它的工作性能直接影响播种和施肥的质量,关系到肥料在土壤内的分布状况,进而影响到种子的出苗情况和粮食产量。目前,国内外的排肥器,其形式主要有外槽轮式、转盘式、离心式、螺旋式、星轮式和振动式几种。柔性叶轮式排肥器属于外槽轮形式,相比于老式排肥器,具有排肥均匀、不易堵塞、对肥料的适应性强、使用寿命长、更换调整方便等优点。     

肥料抛撒机颗粒肥料抛撒运动分析

为探讨肥料抛撒机的撒肥性能,从理论上分析了颗粒肥料在撒肥盘和脱离撒肥盘后的运动机理和颗粒肥料脱离撒肥盘的条件,并通过分析颗粒肥料在撒肥盘和脱离撒肥盘后运动过程中的受力情况,建立了相应的运动方程,进一步得到了颗粒肥料离开撒肥盘时速度的函数关系以及颗粒抛撒幅宽的函数关系,可为肥料抛撒机设计优化和研究提供较好的参考。     

深施型液态肥变量施肥控制系统

以深施型液态施肥机为依托,采用单片机作为核心处理器,以电磁比例调节阀为执行部件,设计了深施型液态变量施肥控制系统.设计了与硬件配套的上位机软件,用于采集数据与发送命令.喷肥针施肥量控制误差台架试验结果表明,该系统可实现深施型液态变量施肥,施肥误差不超过0.5 mL/次,满足液态变量施肥作业要求.     

粉末状有机肥条施排肥器设计与试验

针对粉末状有机肥湿度大、流动性差、条施困难等问题,设计了一种粉末状有机肥排肥器。该装置主要由肥箱、排肥拨轮、防自流挡板和排肥轴组成。为了提高排肥器的适用性,以不同含水率（（28±1）%、（32±1）%、（36±1）%）的粉末状有机肥为研究对象进行排肥器设计。对拨轮推动过程中的有机肥进行力学分析,将排肥拨轮设计成摆线型。为了防止有机肥直接通过肥箱底板的排肥口产生自流现象,以及破碎结块的有机肥,设计了防自流挡板。以排肥指数和排肥口宽度为试验因素,排肥稳定性变异系数为性能指标,进行二次正交旋转组合试验,建立排肥器离散元仿真模型,得到排肥指数为6个、排肥口宽度36.36mm时排肥稳定性最好;以断条率、各行排肥量一致性变异系数、排肥稳定性变异系数与排肥均匀性变异系数为评价指标对设计的排肥器进行性能测试试验,试验结果表明：排肥器对不同含水率有机肥以5~8km/h的速度施用时各性能指标均在规定范围内,工作性能稳定,满足技术要求。     

沼肥与其它肥料用于草莓生产的试验对比

本文针对目前我国草莓生产中普遍存在的大量使用化肥、农药、植物生长调节剂等物质致使农产品质量下降,农药及激素类物质残留超标等问题,结合北方地区沼气池和农村能源生态模式推广应用的实际情况,以日本草莓品种"北辉"为供试品种,利用沼气池中的沼液,在草莓的无公害生产中进行沼液施肥与使用化肥、有机肥(豆饼液肥)的试验效果对比,探讨在不同的施肥条件下,对草莓植株性状、品质指标、产量的影响,并对沼液应用于草莓的无公害生产进行对比效益分析.     

沼肥与其它肥料在甜玉米上的应用效果试验

本文对甜玉敉施用沼肥效果进行了研究。结果表明,施用沼肥效果优于化肥。沼肥能显著提高产量和改善品质,尤其能提高甜玉米的新时期品尝品质。     

水肥一体化施肥机吸肥器结构优化及试验

为探究水肥一体化施肥机吸肥器结构对吸肥量的影响及吸肥通道吸肥量差值较大的问题,运用SolidwWorks设计并联1条、2条、3条射流泵的吸肥器模型;并利用FloEFD对3种吸肥器的吸肥量进行分析。综合对比数值模拟结果可知:吸肥器的最优结构为并联3条射流泵。此外,通过改变主管道长度和射流泵间距对吸肥器结构进行优化并分析每条射流泵吸肥量,结果表明:吸肥器结构优化后,每条射流泵的吸肥量趋于相同且吸肥量高于优化前。样机试验表明:每条射流泵的吸肥量差值较小,试验得到的吸肥量数据与数值模拟数据的误差在合理范围内;样机长时间运行具有很好的稳定性,可满足实际的农业灌溉施肥要求。     

基于颗粒肥料运动模型的排肥器优化与试验

针对螺旋锥体离心式排肥器排肥性能需提升、各参数对排肥性能影响规律不明确及相关理论和解析模型研究不深入的问题,建立了颗粒肥料在排肥器内的运动模型,通过理论分析确定了弧形锥体圆盘的母线方程及影响排肥器性能的主要结构参数和范围。采用EDEM离散元仿真软件,开展了以排肥器锥盘离送段水平倾角δ、推板径向偏角γ及锥盘转速n为试验因素,以排肥量稳定性变异系数CV1、各排肥管道排出肥料的一致性变异系数CV2及随机选取的某一路排肥管道的同行排肥量一致性变异系数CV3作为响应指标的二次回归正交旋转组合试验,应用Design-Expert软件分析了各参数对排肥性能的影响规律,确定了排肥器最优结构参数为水平倾角30.4°、推板径向偏角3.2°、锥盘转速130r/min。为验证所优化排肥器的排肥性能,基于排肥器最优参数组合,开展排肥器在100、110、120、130r/min的排量标定及性能验证试验,试验结果表明,排肥器行最大供肥速率为1.6kg/min,排肥量稳定性变异系数不大于3.12%,各行排肥量一致性变异系数不大于5.29%,同行排肥量一致性变异系数不大于2.05%,各指标均满足施肥量要求。田间试验表明,排肥器排肥量稳定性变异系数不大于4.57%、各行排肥量一致性变异系数不大于6.98%、同行排肥量一致性变异系数不大于3.56%,满足行业标准要求。该研究可为进一步提高排肥器性能及排肥器设计提供理论参考。     

稻田气力式变量施肥机肥料喷撒器设计与试验

目前水稻施追肥以离心圆盘式撒肥机为主,虽具有幅宽大、作业效率高的特点,但是变量控制精度差。为了满足水稻变量施肥的作业要求,设计了一种气力式变量施肥机,在满足幅宽要求的基础上,还能够实现在幅宽方向上的变量控制施肥。设计了用于该机的肥料喷撒器,对该喷撒器的肥料运动进行了理论分析,并对不同挡板结构的喷撒器进行气流流场模拟分析,对在不同转速下各排肥口的施肥量和不同挡板类型的施肥喷撒器在各自施肥范围内的施肥均匀性进行了试验。试验结果表明：转速对各排肥口的排肥量没有显著性影响,各排肥口的排肥量误差在均值的5%以内;转速和喷撒器的挡板结构类型对单一喷撒器施肥范围内的施肥均匀性具有显著性影响,以施肥均匀性变异系数为指标,排肥轮转速在30r/min左右时,整体排肥均匀性变异系数优于其他转速;而圆锥形挡板喷撒器在所有转速下其排肥均匀性变异系数均优于其他挡板结构的喷撒器,且当排肥轮转速大于30r/min时,该喷撒器的施肥均匀性变异系数小于8%。就挡板结构对喷撒器出口气流场的影响和施肥均匀性进行了比较研究,发现二者具有相似性,初步断定气流场对施肥均匀性具有一定影响。在实际作业过程中为了使单个排肥口的排肥均匀性更好,应当采用圆锥挡板喷撒器,并且在确定作业区域的施肥量下,尽可能调整车速,使排肥轮转速达到30r/min以上,以最大程度保证施肥区域的施肥均匀性。     

液态施肥机液肥分配器凸轮运动学分析与仿真

应用Visual Basic 6.0软件对液态施肥机全等椭圆齿轮行星系扎穴机构喷肥针尖点的运动学方程进行编程,获得针尖点位置的y分量图像和静轨迹。然后根据喷肥针入土时的施肥要求和分配器工作原理,确定分配器凸轮各阶段的运动角和分配阀阀芯的运动规律,并选定阀芯行程为10 mm。在VB中编程获取凸轮的轮廓曲线并进行其压力角和曲率半径验证,运用Pro/E软件对凸轮和分配器进行三维建模和运动学仿真,得到阀芯在一个运动周期内的位移、速度和加速度图像。通过试验对此装置的每次施肥量进行测定,结果表明每次施肥量达到要求,所设计的凸轮符合工作要求。