离心腔盘挤出式油菜高速精量排肥器设计与试验

• Published in: 农业工程学报 Vol. 40; no. 20; pp. 22 - 34
• Main Authors: 徐春保, 董万静, 李浩鹏, 余秋丽, 张驰海, 丁幼春
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 华中农业大学工学院,武汉 430070 01.10.2024; 农业农村部长江中下游农业装备重点实验室,武汉 430070
• Subjects: agricultural machinery; 精量排肥器; fertilizer particles; 设计; rapeseed; 肥料颗粒; precision fertilizer apparatus; design; fertilizer discharging performance; 排肥性能; 油菜; 农业机械
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.202404207

S223.2+5; 针对现有排肥装置无法满足油菜高速机直播排肥量范围且易卡顿拥堵,排肥稳定性差及肥料颗粒破碎严重的问题,该研究设计了一种离心腔盘挤出式油菜高速精量排肥器.根据高速直播作业农艺要求,结合肥料颗粒运动过程分析,确定了进肥口、离心腔盘、排肥口、动力系统等关键参数.利用离散元软件EDEM建立排肥过程仿真模型,明确了排肥器转速变化对离心腔盘转矩、肥料颗粒平均载荷、肥料破碎率的影响规律.分析结果表明,随着排肥器转速增加,离心腔盘转矩增加,腔盘内的肥料颗粒平均载荷逐渐减小,破碎率增加,破碎率不超过 0.80%.排肥器性能试验表明,排肥器转速 30～120 r/min(对应排量 15.0～58.1 g/s),可满足最大施肥量为 600 kg/hm2 时 3.0～12.0 km/h的油菜高速机直播作业需求,排肥器各行排量一致性变异系数低于 8.58%,同行排量稳定性变异系数低于 6.45%,破碎率低于 0.89%;正常田间作业 0°～5°倾斜状态下各行排量一致性变异系数不超过 8.72%.对比试验结果表明,相较螺旋扰动式排肥器,离心腔盘式排肥器适应高速作业,破碎率减少 63.82%,高速大排量排肥时未出现卡肥堵塞等情况.田间试验表明,作业速度在 4.1～10.1 km/h范围内,排肥器各行排量一致性变异系数不大于 6.72%,同行排肥量稳定性变异系数不大于4.84%,实际排肥量相对误差小于 4.54%.设计的排肥器排量范围广,排肥顺畅稳定,破碎率低,满足油菜高速直播精量排肥需求.