擺管式撒肥機(jī)機(jī)理與試驗(yàn)研究.pdf

1、我國(guó)人工施肥占很大比重，然而人工施肥生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、對(duì)人身體有害;機(jī)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(dòng)強(qiáng)度。為此，本文以實(shí)現(xiàn)高效撒肥與耕整聯(lián)合作業(yè)為目標(biāo)，運(yùn)用仿生學(xué)原理研制了一種擺管式撒肥機(jī)，與導(dǎo)師課題組研制的1GMD-200型水田秸稈還田耕整機(jī)配套，組裝成一種施肥耕整聯(lián)合作業(yè)機(jī)。
　　 本文對(duì)擺管式撒肥機(jī)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，對(duì)撒肥機(jī)總體方案和各關(guān)鍵部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)與分析，

2、并運(yùn)用離散元軟件EDEM進(jìn)行顆粒肥料的模擬撒肥仿真分析，并開(kāi)展了撒肥機(jī)室內(nèi)靜態(tài)撒肥試驗(yàn)研究，主要研究結(jié)果如下：⑴測(cè)定和研究了肥料的物理特性，為撒肥機(jī)的設(shè)計(jì)和離散元仿真提供基礎(chǔ)理論數(shù)據(jù)。試驗(yàn)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(shí)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(guò)分析現(xiàn)有的各種排肥器的工作原理，本文設(shè)計(jì)的撒肥機(jī)采用了攪刀撥輪式排肥器，并應(yīng)用仿生學(xué)原理，設(shè)計(jì)了擺管式撒肥裝置。該撒肥機(jī)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(duì)撒肥機(jī)中的擺動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，對(duì)肥料從進(jìn)入擺管到最終落至地面的運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)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(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的可行性，同時(shí)對(duì)撒肥機(jī)的各關(guān)鍵部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)。⑶以撒肥均勻性為指

4、標(biāo)，對(duì)撒肥機(jī)進(jìn)行了室內(nèi)臺(tái)架試驗(yàn)。對(duì)顆粒肥進(jìn)行了橫向施肥的正交試驗(yàn)，得到最佳的機(jī)構(gòu)參數(shù)組合，即擺管的傾角為30°、擺動(dòng)頻率為5.0Hz和排肥量為中時(shí)橫向施肥效果最好，橫向變異系數(shù)達(dá)到18.56％。同時(shí)對(duì)縱向施肥均勻性進(jìn)行了試驗(yàn)。對(duì)粉狀肥料碳酸氫銨進(jìn)行了橫向和縱向施肥均勻性試驗(yàn)，施肥效果良好。⑷建立了撒肥機(jī)擺管的三維模型，應(yīng)用離散元軟件EDEM，對(duì)該模型進(jìn)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(tái)架試驗(yàn)一致。與撒肥機(jī)的室內(nèi)臺(tái)架試驗(yàn)