油菜种-肥同播同施集排装置设计与试验

作     者：王磊 周国威 张青松 廖庆喜 廖宜涛 牛莉 夏立波 

作者机构：华中农业大学工学院 农业农村部东南丘陵山地农业装备重点实验室(部省共建) 农业农村部长江中下游农业装备重点实验室 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：0828[工学-农业工程] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2021YFD1600503) 中国博士后科学基金项目(2022T150244、2021M701340) 国家自然科学基金项目(32001427) 湖北省自然科学基金项目(2023AFB557) 农业农村部东南丘陵山地农业装备重点实验室(部省共建)开放项目(QSKF2023001) 财政部和农业农村部:国家现代农业产业技术体系项目(CARS-12) 

主　　题：油菜 同播同施 排种装置 排肥装置 集成式种肥滚筒 

摘      要：针对丘陵山区等小田块油菜种植区域缺乏轻简集成的油菜播种机排种与排肥装置的现实问题，设计了一种油菜种-肥同播同施集排装置。阐明了集排装置工作过程，确定了排种滚筒与排肥滚筒主要结构参数，分析了肥层控制板位置对排种量与排肥量匹配性的影响。应用EDEM仿真开展了油菜种-肥同播同施集排装置排种与排肥性能试验，建立了肥层控制板位置与排肥量的关系模型，试验结果表明：集成式种肥滚筒转速为20～50r/min时，集成式种肥滚筒转速与排种速率、排肥速率均为线性关系，肥层控制板与竖直方向间夹角在22°～38°内增大时，排肥速率在1709.63～2484.31g/min内逐渐增加；应用DEM-CFD耦合仿真分析了辅助输送气流对导种管内种子速度和受力的影响，结果表明：导种管与竖直面间倾斜角为10°～70°时，采用辅助输送气流可实现种子加速经导种管排出，避免种子滞留。台架验证试验结果表明：集成式种肥滚筒转速为20～50r/min时，总排种量稳定性变异系数不高于0.92%、各行排种量一致性变异系数不高于3.64%、种子破损率不高于0.04%，总排肥量稳定性变异系数不高于1.21%、各行排肥量一致性变异系数不高于4.41%，可实现油菜排量一定时，通过调节肥层控制板与竖直方向间夹角，满足不同排肥量需求。田间试验结果表明：油菜各行株数一致性变异系数为9.25%、总株数稳定性变异系数为7.16%，满足油菜精量播种要求。