精準混合變量施肥機肥料在線混合器的研究.pdf

1、精準混合變量施肥機采用根據(jù)田地所需肥料信息，控制三個肥箱單獨排肥，肥料經(jīng)過混合器混合后再進行施肥的方案，實現(xiàn)精準施肥。精準混合變量施肥機主要由電子控制系統(tǒng)、排肥量計量部分和在線混合部分組成。
　　在線混合器是實現(xiàn)肥料在線即時混合的裝置，是變量施肥機的重要組成部分。目前，國內(nèi)已有不少科研單位和院校在研制變量施肥機，但大部分研究集中于變量施肥控制器的設計與開發(fā)，肥料在線混合器的研究較小。當前使用的混合機大多是獨立產(chǎn)品，因其體積龐大、混

2、合時間長等缺點不適合作為變量施肥機上的混合裝置。針對以上情況本文設計了一種適用于變量施肥機上的小型在線混合器并對其進行了研究，主要工作如下:
　　1.通過對現(xiàn)有各類型混合機械的優(yōu)缺點進行分析和比較，在借鑒國內(nèi)外相關技術(shù)的基礎上，設計了一種結(jié)合分灑盤、攔料筒結(jié)構(gòu)形式的立式混合器。該混合器的核心部件是相互交錯布置的分灑盤和攔料筒，分灑盤通過套筒套裝在轉(zhuǎn)動軸上，由轉(zhuǎn)動軸帶動旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)動軸向上延伸至混合筒外與電機相連接，電機能在900r/m

3、in內(nèi)無極調(diào)速。攔料筒呈上大下小錐體，上端與混合筒體固定連接。
　　2.通過EDEM軟件進行仿真分析，對混合器機械結(jié)構(gòu)進行了參數(shù)優(yōu)化。利用三維建模軟件PRO/E完成整機設計后，將簡化模型導入EDEM軟件進行仿真，優(yōu)化關鍵部件的機械參數(shù)，確定最優(yōu)方案。利用EDEM軟件對混合器工作過程進行仿真分析，對混合器內(nèi)的肥料顆粒進行受力及運動分析，明確混合器內(nèi)肥料顆粒的運動軌跡、運動速度，研究肥料在線混合器的混合機理。
　　3.通過臺架試

4、驗，驗證所設計的混合器的可行性。利用在線混合器試驗樣機，進行混合器性能試驗。單因素試驗表明，在相同處理量和混合比例下，隨著混合器分灑盤轉(zhuǎn)速的提高，肥料混合均勻度增加;在相同轉(zhuǎn)速和混合比例下，隨著總排肥量的增大，混合均勻度呈先升后降趨勢;在相同轉(zhuǎn)速和總排肥量下，各種肥料組分的含量相差越大，其相應的混合度越低。正交試驗表明，混合器轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)速是影響混合均勻度的主要因素，提高轉(zhuǎn)速，對于降低總排肥量和混合比例對混合效果的影響，效果是很顯著的。總排

5、肥量分別為10 g/s、20 g/s、40 g/s、60 g/s和90g/s時，轉(zhuǎn)速分別達到700r/min，700 r/min，600 r/min，800 r/min和900r/min時各行排量一致性變異系數(shù)小于13％，混合均勻度符合要求。施肥機總排肥量在10g/s～90g/s范圍內(nèi)，不同的混合比例下，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速總能使各行排量一致性變異系數(shù)低于13％,混合均勻度達到要求?；旌戏柿虾腿N肥料各自的總排量穩(wěn)定性始終小于7.8％，表明肥料混合