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.     

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。     

基于施肥处方的烤烟变量施肥机设计及应用

采用土壤网格采样法研究了贵州省烟草公司遵义乐山科技园内土壤的变异状况,提出了相对应的肥料变量处方。以小型手扶拖拉机为施肥机载体,组装了变量施肥机具,并对其自动实施和施肥效果进行了田间验证,形成了完整的变量施肥技术体系和施肥机。试验结果表明,烤烟变量施肥较农户习惯施肥可节省肥料4.6%; 提高烤烟的整齐度,变量施肥烤烟株高的变异系数下降29.6%,上等烟率和下等烟率同步减少,而中等烟率增加13.05%; 增加农户收益,变量施肥产值较农户习惯施肥增加4310.65 yuan/hm2。变量施肥对提高肥料资源效率、 农民增收具有重要意义。     

基于GPRS的变量施肥机系统研究

研制了一种基于GPRS的变量施肥机系统。介绍了系统的组成结构和工作原理,探讨了远程通讯控制器的软硬件设计,并在此基础上,研究了远程处方下载的工作过程,引入机群监控的概念,阐述了监控端软件的实现。田间试验结果表明,研制的变量施肥机能够满足精准农业意义上的变量施肥作业要求。     

温室自动施肥机的设计与仿真

精密施肥是精确农业作业体系中的重要环节之一,近年来人们对设施温室精密施肥的要求愈加迫切。该文主要设计一款小型、精准、实用的设施温室自动施肥机。该施肥机采用ARM9 S3C2440微处理器作为电路控制模块的核心,配备料位监测预警装置;采用槽轮式施肥装置,槽轮选择对颗粒肥料具有良好填充和排出效果的锥形圆弧凹槽断面,通过控制步进电动机的脉冲频率控制槽轮转动的圈数,进而控制施肥装置的施肥量。该文利用Solid Works完成施肥机的结构建模,用Simulation对其主要受力部位进行强度校核,验证其结构的可行性;采用EDEM软件对施肥机构的排肥效果进行仿真模拟,验证该施肥装置可以均匀、稳定、连续地将肥料排出施肥装置;建立施肥装置实体模型进行施肥量验证试验,试验结果表明,在5、10、15、20 r/min 4种转速下,试验得到的排肥量实际值与理论值的最大误差为2.42%,小于3%,这说明所设计的施肥装置在不同的转速下仍可以达到较高的排肥精度,可以实现精确施肥的目标。     

液态施肥机的设计与试验研究(简报)

为达到节约肥料,降低生产成本,保护环境的目的,基于液态肥在生产、使用和运输过程中无粉尘、无烟雾、减少环境污染、利用率高、作物吸收好等优点,设计了液态施肥机,并进行了田间试验,分析了试验结果。该机具设计合理,一机多用,具有结构紧凑、调整方便等特点。通过田间试验得出最佳的工作参数为施肥深度100～120 mm、作业速度为0.7 m/s和泵工作压力为0.2 MPa。液态施肥机药液喷射均匀,覆盖性较好,对作物的机械损伤较小。各项检测指标均达到或超过该机的设计要求,满足农艺要求     

垄台修复中耕施肥机的设计

针对东北垄作区保护性耕作由于缺乏相应的玉米中耕机具,出现秸秆覆盖地无法中耕的问题,设计了垄台修复中耕施肥机.该机利用旋耕碎秆装置在垄沟旋转作业,进行碎秆、除草,并将旋起的土分散在垄沟两侧,同时地轮驱动施肥,垄台修复轮进行镇压修垄、盖肥.田间试验结果表明,该机器防堵性能好,垄台修复和施肥效果均达到设计要求,符合东北垄作区秸秆覆盖地的使用要求.     

基于遗传算法的山区微型播种施肥机减振优化设计

针对山区以汽油发动机为动力的微型播种施肥机振动大难以操作的问题,提出了一种降低振动的方法。文中首先建立了五自由度播种施肥机数学模型,运用Matlab软件构建了仿真模型并对其进行了振动分析;其次建立了以垂直振动加速度和俯仰角加速度为指标的多目标优化数学模型,运用遗传算法进行了优化设计,优化后播种机机架处垂直振动加速度均方根值减少32.9%,俯仰角加速度均方根值减少37.6%;在此基础上,重新设计了播种施肥机的履带、减振器和橡胶垫等结构部件;最后对改进后的播种施肥机进行田间试验,对比改进前的振动测试数值可得:改进后的微型播种施肥机垂直振动均方根值在发动机安装处、机架处和把手处均显著降低,其中机架处降低28.31%,验证了优化结果的正确性。该方法也为同类产品的减振提供了方法。     

深施型液态施肥机扎穴机构动力学优化

为保证液态施肥机在高速作业下仍具有良好的可靠性,以液态施肥机扎穴机构为研究对象,将太阳轮x、y方向峰值力和波动力作为目标函数,运动学优化结果作为目标函数的约束条件,应用Visual Basic 6.0软件开发出基于“种间竞争”改进遗传算法动力学优化软件。软件得到优化参数为：喷肥针尖和行星轮轴连线与行星架的初始夹角-42o、行星架初始角位移45o、喷肥针尖与行星轮轴心距离285 mm。根据动力学优化结果,应用Pro/E和ADAMS对扎穴机构进行设计与仿真验证。结果表明,根据优化参数设计的扎穴机构既能满足工作要求,又具有较好的力学特性。     

一种精确农业自动变量施肥技术及其实施

该文介绍一种自制的实现精确农业自动变量施肥作业的变量施肥系统。该系统基于DGPS卫星定位原理，将GPS、GIS与DDS相结合，进行施肥作业决策，决策的施肥数据写在IC卡上。当施肥机在田间工作时，通过装备在施肥机上的GPS接收的位置数据触发存储在IC卡的施肥决策指令，用该指令通过单片机去控制施肥机上的排肥轴的转速，实现精确农业自动变量施肥作业。田间试验表明，该系统能够实现精确农业意义上的变量施肥作业。     

2F-6-BP1型变量配肥施肥机的研制与试验

针对国内与大马力拖拉机配套应用施肥机型缺乏的问题,该文应用变量配肥施肥技术,设计了2F-6-BP1型变量配肥施肥机。施肥机通过GPS系统获取车辆在田间的位置信息,通过预先加载的施肥处方图,获取当前位置的目标施肥量,采用称重法反馈肥料流量信息,并按照当前车辆行进速度,实时调整施肥量,进行变量配肥施肥作业,达到精准施肥目的。对2F-6-BP1型变量施肥机系统设计、工作原理及试验情况进行了介绍。室内外试验结果表明,该变量配肥施肥机称重系统的最大称量误差为0.65%,施肥精度可达到95%以上,可实现精准施肥作业,具有良好的经济性和实用性。     

冬小麦变量施肥机控制系统的设计与试验

为了实现冬小麦生长过程中的实时变量精准追肥,使用近地光谱探测技术,结合模糊PID(proportion integration differentiation,比例-积分-微分)控制技术,研究设计了适合中国大田作业的实时变量追肥机控制系统。追肥机采用轴分段式设计,开度和转速双变量调节,通过光谱传感器获取作物冠层归一化植被指数,结合追肥算法计算出当前的目标施肥量,采用测速和测距法反馈肥料流量信息,并根据追肥机实际行进速度,实时调整追肥量,实现精准变量追肥。试验结果表明,模糊PID控制具有良好的动态稳定性和跟踪性能,大田试验的结果表明,追肥机控制精度均达到90%以上,测速系统的检测绝对误差小于0.25 km/h,可以实现精准施肥的目标。该研究为变量施肥机的在线变量施肥控制提供了参考。     

生物炭基肥在我国的制备和应用研究进展

生物炭基肥是实现农作物秸秆资源化利用的一种绿色肥料,因其在农业生产中能够显著提高作物产量和品质而受到广泛关注.然而,生物炭基肥的制备过程影响生物炭基肥的缓释、成型和其他功能性效果,进而对作物产量和品质产生的影响缺乏系统而全面的报道.从生物炭原料、炭肥比、制备方法和制备工艺改性研究4部分阐述了生物炭基肥的制备过程对生物炭...     

玉米行间定点扎穴深施追肥机的设计与试验

为解决玉米生长中后期追肥机械化水平低且追肥困难的问题,结合追肥农艺要求,设计了一种玉米行间定点扎穴深施追肥机,能够在行距为600 mm的玉米行间进行追肥作业,1次完成2行玉米追肥。该机采用植株位置探测机构和棘轮离合机构确定扎穴深施追肥的位置,采用水平位移补偿装置和曲柄连杆机构共同控制扎穴施肥机构的运动轨迹,实现玉米定点扎穴深施追肥与扎穴施肥机构在入土排肥过程中垂直运动,满足零速排肥要求,减少肥料滚动。该文采用理论计算与经验设计,对凸轮、探测杆等关键零部件进行了参数设计,采用MATLAB软件对扎穴器尖部运动轨迹进行了仿真分析。追肥机田间追肥性能试验结果表明,排肥轴含肥腔长度为20 mm时的穴追肥量为2.3 g,总排肥量稳定性变异系数为3.2%,平均追肥深度和平均追肥距离分别为91.3和127.5 mm,追肥深度合格率和追肥距离合格率分别为88.3%和96.7%,漏追率为2.7%,相关指标均达到技术要求。该研究为应用于玉米中后期行间精确追肥机械的设计提供了参考。