农业机械学报

作者：廖宜涛,高丽萍,廖庆喜,张青松,刘立超,付云开

单位：华中农业大学;农业农村部长江中下游农业装备重点实验室,华中农业大学,华中农业大学;农业农村部长江中下游农业装备重点实验室,华中农业大学;农业农村部长江中下游农业装备重点实验室,华中农业大学,华中农业大学,

关键词：油菜精量联合直播机; 深施肥; 主动防堵; 优化设计; 离散元法

基金：国家重点研发计划项目（2018YFD0200901）、国家油菜产业体系专项（CARS-12）和湖北省自然科学基金项目（2019CFB153）

针对长江中下游稻油轮作区油菜直播时，土壤黏重板结且前茬水稻收获后秸秆残茬量大，机具易壅土、挂草堵塞，难以实现深施肥的难题，设计了一种油菜精量联合直播机主动防堵深施肥装置。基于主动刮削防堵原理，分析确定施肥铲入土部位曲线为与旋耕刀轴回转中心同心、包络旋耕刀末端运动轨迹的圆弧；根据深施肥铲防堵功能及铲体内肥料颗粒运动分析，确定过渡段下圆弧直径、入土段圆弧圆心角、过渡段上圆弧直径等施肥铲结构设计关键参数及其许用范围；以施肥铲末端肥料流出瞬时速度最大为优化目标，以施肥铲关键结构参数为设计变量、其许用范围为约束条件，构建施肥铲结构优化设计的数学模型；通过施肥过程离散元仿真分析，以施肥铲体入土段上端圆弧圆心角、过渡段圆弧直径为试验因素，以施肥铲末端肥料流出瞬时速度为响应指标，进行二次回归正交旋转组合试验，建立该数学模型的目标函数，求解得到施肥铲结构优化设计最佳参数为：入土段上端圆弧圆心角为36°、过渡段上端圆弧直径为93?mm、过渡段下端圆弧直径为66?mm。田间试验结果表明，安装深施肥装置的直播机作业后厢面平整度为17.96~21.37?mm，单个施肥铲黏附质量保持在1.5?kg以下，施肥深度平均值为91.10?mm，施肥深度合格率为93.33%，施肥断条率为1.08%，机具通过性良好，可满足稻油轮作区油菜种植施肥播种农艺要求。

来源：2020年第2期

《农业机械学报》期刊编辑部

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