农业机械学报

作者：陈平录，苏江红，许静，刘木华

单位：江西农业大学;江西省现代农业装备重点实验室,江西农业大学,江西农业大学;江西省现代农业装备重点实验室,江西农业大学;江西省现代农业装备重点实验室,

关键词：丘陵果园;开沟施肥机;离散元法;立式螺旋

基金：井冈山农高区省级科技专项“揭榜挂帅”项目（20222-051256）和江西省农业关键核心技术攻关项目（JXNK20230804-03）

针对丘陵果园大型开沟施肥机无法进入，小型开沟施肥机因低功率限制无法达到所需开沟深度且功能单一的问题，设计了一种适宜丘陵地区25°坡度地形集开沟、施肥、覆土三大功能为一体的小型立式螺旋开沟施肥机。通过理论分析对开沟装置、施肥装置和覆土装置等关键部件进行了设计。根据丘陵果园土壤板结的特点选择Hertz-Mindlin with Bonding接触模型建立了开沟仿真模型，并以降低开沟旋转功耗、前进功耗、比功为目标，设计Box-Behnken试验对螺旋开沟刀结构参数进行优化。刀具优化仿真试验结果为：螺旋开沟刀的螺旋角、齿数、刃角、齿长分别取17.6°、10、30°、19.76 mm，此时，开沟旋转功耗、前进功耗、比功分别为6.74 kW、0.132 kW、0.165 kW·h/kg。将优化后的螺旋开沟刀试制并开展仿真验证试验，结果表明，试验与仿真测得开沟旋转功耗相对误差为5.6%，说明刀具优化结果正确。整机的田间试验结果表明，施肥机开沟深度稳定性系数、沟底宽度一致性系数、施肥均匀性系数、覆土率分别为96.91%、98.16%、97.08%、77.38%，各项指标均满足农艺要求。

来源：2024年第10期

《农业机械学报》期刊编辑部

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