农业机械学报

作者：任万军，吴振元，李蒙良，雷小龙，朱世林，陈勇

单位：四川农业大学,四川农业大学,四川农业大学,四川农业大学,四川农业大学,四川农业大学,

关键词：水稻;穗肥;撒肥系统;多旋翼无人机;离散元法;均匀性

基金：国家自然科学基金项目(31871564)和国家重点研发计划项目(2018YFD0301204、2017YFD0301702）

针对水稻穗肥撒施效率和机械化程度低的问题，为提高无人机撒肥均匀性，基于多旋翼无人机平台设计了一种水稻撒肥系统，确定了离心盘、流量调节装置等主要结构参数，同时应用EDEM软件仿真分析了离心盘转速、落入位置角、肥料流量、无人机飞行速度和飞行姿态对肥料分布的影响。试验表明：肥料分布呈同心圆时，撒肥有利于幅宽边界确定；幅宽随着离心盘转速的增加而增大，肥料分布峰值随流量增大由左侧逐渐变为右侧；撒肥均匀性随流量增加呈先增、后减的趋势，无人机俯仰角与横滚倾斜角对肥料分布均有影响，俯仰造成肥料向中部堆积，横滚使肥料向单侧堆积。肥料流量、无人机飞行速度和离心盘转速与落入位置角均存在交互作用，对撒肥均匀性有显著影响。当落入位置角为40°、离心盘转速为1100r/min、肥料流量为3460颗/s、飞行速度为5m/s时，撒肥性能最佳，此时变异系数为8.86%。田间试验结果表明，无人机施肥效率约为人工施肥的12.5倍。本研究为水稻穗肥的机械化施用提供了解决方案，可为水稻穗肥的无人机撒肥系统设计提供参考。

来源：2021年第3期

《农业机械学报》期刊编辑部

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