擺管式撒肥機機理與試驗研究.pdf

1、我國人工施肥占很大比重，然而人工施肥生產(chǎn)效率低、勞動強度大、對人身體有害;機械施肥作業(yè)不但能提高化肥利用率、生產(chǎn)效率，起到穩(wěn)產(chǎn)和增產(chǎn)作用，而且還可以降低農(nóng)民的勞動強度。為此，本文以實現(xiàn)高效撒肥與耕整聯(lián)合作業(yè)為目標(biāo)，運用仿生學(xué)原理研制了一種擺管式撒肥機，與導(dǎo)師課題組研制的1GMD-200型水田秸稈還田耕整機配套，組裝成一種施肥耕整聯(lián)合作業(yè)機。
　　 本文對擺管式撒肥機進行了運動學(xué)分析，對撒肥機總體方案和各關(guān)鍵部件進行了設(shè)計與分析，

2、并運用離散元軟件EDEM進行顆粒肥料的模擬撒肥仿真分析，并開展了撒肥機室內(nèi)靜態(tài)撒肥試驗研究，主要研究結(jié)果如下：⑴測定和研究了肥料的物理特性，為撒肥機的設(shè)計和離散元仿真提供基礎(chǔ)理論數(shù)據(jù)。試驗結(jié)果表明，顆粒型復(fù)合肥特性:千粒重為19.03g、平均粒徑為3.2mm，球形率為90％，真實密度14.93g/ml，堆積密度為0.835g/ml，休止角為25.68°，顆粒肥料與鋼板的碰撞恢復(fù)系數(shù)為0.31，顆粒肥料之間的碰撞恢復(fù)系數(shù)為0.18。碳酸氫

3、銨特性:密度為66.63g/ml。⑵通過分析現(xiàn)有的各種排肥器的工作原理，本文設(shè)計的撒肥機采用了攪刀撥輪式排肥器，并應(yīng)用仿生學(xué)原理，設(shè)計了擺管式撒肥裝置。該撒肥機不僅能排施顆粒肥，還能撒施較難排施的易吸濕性粉狀肥料。對撒肥機中的擺動機構(gòu)進行了運動學(xué)分析，對肥料從進入擺管到最終落至地面的運動過程進行了理論分析;得出了顆粒肥料的出口速度和撒落距離的數(shù)學(xué)模型;從理論上確保了機構(gòu)運動的可行性，同時對撒肥機的各關(guān)鍵部件進行了設(shè)計。⑶以撒肥均勻性為指

4、標(biāo)，對撒肥機進行了室內(nèi)臺架試驗。對顆粒肥進行了橫向施肥的正交試驗，得到最佳的機構(gòu)參數(shù)組合，即擺管的傾角為30°、擺動頻率為5.0Hz和排肥量為中時橫向施肥效果最好，橫向變異系數(shù)達到18.56％。同時對縱向施肥均勻性進行了試驗。對粉狀肥料碳酸氫銨進行了橫向和縱向施肥均勻性試驗，施肥效果良好。⑷建立了撒肥機擺管的三維模型，應(yīng)用離散元軟件EDEM，對該模型進行了顆粒肥的離散元仿真，得出最佳的參數(shù)組合，結(jié)果和臺架試驗一致。與撒肥機的室內(nèi)臺架試驗