离心侧抛式藕田撒肥器设计与试验

S224.21; 针对藕田机械化施肥实际需求,该研究设计了一种离心侧抛式撒肥器.通过建立单个肥料颗粒在叶片上受力的理论模型,确定影响颗粒运动特性的主要参数为撒肥盘转速、叶片倾角和叶片偏角.以肥料喂入速率以及上述因素为影响因素,利用EDEM软件进行单因素仿真试验,结果显示以撒肥器中心为原点,沿抛撒方向,肥料在单个统计区域的分布量变化趋势为先升高后降低.定义肥料分布最多的单个统计区域与撒肥器间的距离为峰值距离,以肥料分布均匀性变异系数和峰值距离为评价指标进行正交旋转仿真试验,根据试验结果利用Design-Expert软件对撒肥器结构进行优化,求取峰值距离为10、21 m且均匀性变异系数最小的两种叶...

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Published in农业工程学报 Vol. 37; no. 19; pp. 37 - 47
Main Authors 张国忠, 王洋, 刘浩蓬, 季超, 侯群喜, 周勇
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 华中农业大学工学院,武汉 430070 01.10.2021
农业农村部长江中下游农业装备重点实验室,武汉 430070
Subjects
农业机械;离散元;藕田;侧抛式撒肥器;峰值距离
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ISSN1002-6819
DOI10.11975/j.issn.1002-6819.2021.19.005

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Summary:S224.21; 针对藕田机械化施肥实际需求,该研究设计了一种离心侧抛式撒肥器.通过建立单个肥料颗粒在叶片上受力的理论模型,确定影响颗粒运动特性的主要参数为撒肥盘转速、叶片倾角和叶片偏角.以肥料喂入速率以及上述因素为影响因素,利用EDEM软件进行单因素仿真试验,结果显示以撒肥器中心为原点,沿抛撒方向,肥料在单个统计区域的分布量变化趋势为先升高后降低.定义肥料分布最多的单个统计区域与撒肥器间的距离为峰值距离,以肥料分布均匀性变异系数和峰值距离为评价指标进行正交旋转仿真试验,根据试验结果利用Design-Expert软件对撒肥器结构进行优化,求取峰值距离为10、21 m且均匀性变异系数最小的两种叶片各自对应的叶片倾角和叶片偏角分别为8.5°、17.5°和11.5°、–1.9°.以上述结构撒肥器开展仿真与实际撒肥试验.仿真结果显示:撒肥盘转速1250 r/min、喂入速率0.316 kg/s时,肥料分布均匀性变异系数、峰值距离、作业幅宽分别为19.43％、21 m和29 m,实际试验结果分别为21.95％、18.6 m和24.5 m.以藕田追肥中常用肥料尿素、复合肥、磷肥为对象开展撒肥性能试验,结果显示,撒肥盘转速、喂入速率、肥料种类、肥料种类与转速的交互项、肥料种类与喂入速率的交互项对肥料分布均匀性变异系数影响极显著(P<0.01),转速、喂入速率、种类对作业幅宽影响极显著(P<0.01).该研究结果可为藕田撒肥机械设计提供重要参考.
ISSN:1002-6819
DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.2021.19.005