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茶园施肥机离心撒肥过程仿真与参数优化

农业机械学报 2016年第5期47卷 77-82页

作者：胡永光杨叶成肖宏儒李萍萍江苏大学农业装备工程学院镇江212013 农业部南京农业机械化研究所南京210014 南京林业大学生物与环境学院南京210037

针对目前茶园中无专用施肥或撒肥装备,传统的大田撒肥装置无法适应茶树较窄行距的问题,根据茶树行距和肥料特性,设计了叶片位置倾角可调的偏置式撒肥离心盘。基于撒肥过程的受力和运动分析,以肥料颗粒为对象,建立其在离心盘上运动的动... 详细信息

针对目前茶园中无专用施肥或撒肥装备,传统的大田撒肥装置无法适应茶树较窄行距的问题,根据茶树行距和肥料特性,设计了叶片位置倾角可调的偏置式撒肥离心盘。基于撒肥过程的受力和运动分析,以肥料颗粒为对象,建立其在离心盘上运动的动力学模型。基于Design-Expert的正交试验设计和中心组合曲面响应设计,首先进行撒肥过程的离散元仿真,建立颗粒分布变异系数与施肥机行走速度、离心盘叶片个数、叶片偏置角度等因素之间的关系模型并解析;然后进行撒肥工作参数的优化。结果表明,各因素对分布变异系数影响的主次顺序为:叶片个数、偏置角度、行走速度;叶片个数与偏置角度的交互作用对分布变异系数的影响较为明显,叶片个数与偏置角度的交互作用对分布变异系数的影响较弱;经回归分析和优化可知,当叶片个数为5、偏置角度为13.44°、行走速度为0.6 m/s时,分布变异系数达到最小值6.12%;验证试验的实测值与模型理论值的平均相对误差为11.18%。因此,基于离散元的撒肥过程仿真可用于离心式撒肥装置工作参数的优化,并可获得较好的茶园撒肥均匀性。

关键词：茶园施肥机离心盘肥料颗粒离散元仿真颗粒分布变异系数

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履带自走式果园气爆深松施肥机研制

农业工程学报 2019年第17期35卷 1-11页

作者：沈从举贾首星张立新周艳李帆代亚猛张景马文霄石河子大学机械电气工程学院石河子832000 新疆农垦科学院机械装备研究所石河子832000 农业农村部西北农业装备重点实验室石河子832000

针对现有果园人工施肥作业劳动强度大、效率低,以及机械开沟、挖穴施肥作业翻动土壤破坏土层结构和损伤果树根系的问题,该文结合新疆及中国北方干旱区果园土壤深松和深位施肥的要求,研制了一种履带自走式果园气爆深松施肥机,解决了坚硬... 详细信息

针对现有果园人工施肥作业劳动强度大、效率低,以及机械开沟、挖穴施肥作业翻动土壤破坏土层结构和损伤果树根系的问题,该文结合新疆及中国北方干旱区果园土壤深松和深位施肥的要求,研制了一种履带自走式果园气爆深松施肥机,解决了坚硬土层快速打穴、定量取肥排肥、高压气爆深松施肥等关键技术难题。该机采用全液压驱动履带行走方式,主要由打穴注肥装置、定量加肥装置、气爆发生装置等关键部件组成,可一次完成果树根部土层定点打穴、气爆松土和定量深位施肥等多道工序。为提高作业效率和施肥效果,以单次作业时间和肥料扩散半径为评价指标,以打穴深度、施肥插杆内径、气爆压力为影响因素,进行了二次旋转正交组合试验,通过Design-ExpertV8.***.6.1软件,建立了评价指标与各影响因素的数学回归模型,分析了显著因素对评价指标的影响,优化试验参数,确定最优参数组合为:打穴深度600mm、施肥插杆内径30mm、气爆压力0.6MPa。田间验证试验结果表明:在优化参数组合下,单次作业时间为22.1s,肥料扩散半径为413.6mm。试验样机经新疆维吾尔自治区农牧业机械产品质量监督管理站检测,各项检测指标均达到了样机设计的技术要求。该研究成果可为果园气爆深松施肥机产品研发与改进提供技术支撑。

关键词：机械化设计优化施肥机气爆深松定量追肥

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基于香蕉根系分布特征的变量施肥机研制

农业工程学报 2020年第8期36卷 1-10页

作者：杨洲欧治武孙健峰段洁利宋帅帅华南农业大学工程学院广州510642 嘉应学院广东省山区特色农业资源保护与精准利用重点实验室梅州514015

针对香蕉施肥作业中肥量分布不合理和施肥效率低等问题,对香蕉根系的分布特征进行统计分析,获得基于根系分布特征的施肥决策,并以此为基础,设计了香蕉变量施肥机,进行了样机试验。结果表明:香蕉幼苗期的施肥长度≤0.22 m,主次施肥区的... 详细信息

针对香蕉施肥作业中肥量分布不合理和施肥效率低等问题,对香蕉根系的分布特征进行统计分析,获得基于根系分布特征的施肥决策,并以此为基础,设计了香蕉变量施肥机,进行了样机试验。结果表明:香蕉幼苗期的施肥长度≤0.22 m,主次施肥区的施肥量比例为8:5,施肥长度比例为2:1;营养体生长期的施肥长度≤0.42 m,主次施肥区施肥量比例为2:1,施肥长度比例为5:1;生殖体发育期的施肥长度≤0.84m,主次施肥区施肥量比例为11:5,施肥长度比例为3:1。田间试验结果表明,机具前进速度0.38m/s、排肥盘转速22r/min、漏肥孔圆心角120°时,排肥量理论值与实际值平均相对误差为5.74%,施肥合格率为93%,满足香蕉施肥作业要求;采用变量施肥机施肥的香蕉植株长势优于常规人工穴施肥。该研究为香蕉变量施肥机的研究提供了基础数据和设计新思路。

关键词：农业机械试验变量施肥排肥量施肥机蕉园根系形态

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精密施肥机的研究与应用

农业工程学报 2005年第z2期21卷 197-199页

作者：杨仁全王纲周增产张晓文卜云龙吴建红北京市农业机械研究所京鹏环球温室工程技术有限公司北京100096

对国内外现有施肥技术现状进行了调研,结合中国的国情,研究开发出了实用可靠高精密度的施肥机系统。该系统主要由主控制器、高精度的EC、pH传感器,液压水表阀门、压力调节阀、压力计、过滤器、肥料泵等元件组成,在灌溉施肥过程中,肥料... 详细信息

对国内外现有施肥技术现状进行了调研,结合中国的国情,研究开发出了实用可靠高精密度的施肥机系统。该系统主要由主控制器、高精度的EC、pH传感器,液压水表阀门、压力调节阀、压力计、过滤器、肥料泵等元件组成,在灌溉施肥过程中,肥料泵以微量的脉冲注肥,可以保证精确的肥料施用剂量。该施肥机采用模块化设计,具有结构简单可靠、适用范围广、控制精度高、界面友好等优点,实现了对作物的高产优质栽培所需要的合理营养供给。

关键词：精密施肥机研究应用

施肥机管路布置对文丘里施肥器吸肥性能的影响

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排灌机械工程学报 2019年第6期37卷 534-539页

作者：王海涛王建东杨彬郭山强莫彦张彦群中国水利水电科学研究院水利研究所北京100048 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 山东理工大学农业工程与食品科学学院山东淄博255049

为探究施肥机不同管路布置方式对文丘里施肥器在吸肥性能与通道数量等方面的影响,研究选用相同规格的5个文丘里施肥器,针对不同主管压力和2种管路布置方式进行了多通道吸肥室内试验.结果表明:旁路吸肥式与旁路助肥式相比,可同时支配高... 详细信息

为探究施肥机不同管路布置方式对文丘里施肥器在吸肥性能与通道数量等方面的影响,研究选用相同规格的5个文丘里施肥器,针对不同主管压力和2种管路布置方式进行了多通道吸肥室内试验.结果表明:旁路吸肥式与旁路助肥式相比,可同时支配高效吸肥的通道数量较多,最多可达到6个,且对灌溉系统主管压力范围要求更宽泛,可同时满足多种营养液的精准配比施肥;当吸肥通道数量小于3个时,旁路助肥式单通道吸肥量随主管压力的增大而减小,而旁路吸肥式单通道吸肥量随主管压力增大基本保持稳定值;相同通道数量下,旁路吸肥式管路布置下的总吸肥流量和注肥比例明显大于旁路助肥式管路,“3吸肥通道+旁路吸肥式管路”可推荐作为施肥机管路优化布置的首选方式.

关键词：文丘里施肥器施肥机管路布置通道数吸肥性能

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深施型液态施肥机扎穴机构动力学优化

农业工程学报 2011年第1期27卷 165-169页

作者：王金武王金峰鞠金艳东北农业大学工程学院哈尔滨150030

为保证液态施肥机在高速作业下仍具有良好的可靠性,以液态施肥机扎穴机构为研究对象,将太阳轮x、y方向峰值力和波动力作为目标函数,运动学优化结果作为目标函数的约束条件,应用Visual Basic6.0软件开发出基于"种间竞争"改进遗传算法动... 详细信息

为保证液态施肥机在高速作业下仍具有良好的可靠性,以液态施肥机扎穴机构为研究对象,将太阳轮x、y方向峰值力和波动力作为目标函数,运动学优化结果作为目标函数的约束条件,应用Visual Basic6.0软件开发出基于"种间竞争"改进遗传算法动力学优化软件。软件得到优化参数为:喷肥针尖和行星轮轴连线与行星架的初始夹角-42o、行星架初始角位移45o、喷肥针尖与行星轮轴心距离285mm。根据动力学优化结果,应用Pro/E和ADAMS对扎穴机构进行设计与仿真验证。结果表明,根据优化参数设计的扎穴机构既能满足工作要求,又具有较好的力学特性。

关键词：机构优化动力学分析施肥机扎穴机构

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施肥机有限元模态分析与结构优化

湖南农业大学学报（自然科学版） 2015年第1期41卷 104-108页

作者：徐玉娟吴明亮官春云李洁湖南农业大学工学院湖南长沙410128 湖南省现代农业装备工程技术研究中心湖南长沙410128 南方粮油作物协同创新中心湖南长沙410128 湖南农业大学油料作物研究所湖南长沙410128

针对所设计的2SF–0.6型施肥机,利用Simulation软件对其关键部件进行静态有限元分析与优化,得到了肥料箱箱体壁厚取值为1 mm、输送转轴上的搅拌器直径6 mm、机架的矩形钢管厚度2 mm;对施肥机进行模态分析表明,输送文献转轴与抛撒转轴的... 详细信息

针对所设计的2SF–0.6型施肥机,利用Simulation软件对其关键部件进行静态有限元分析与优化,得到了肥料箱箱体壁厚取值为1 mm、输送转轴上的搅拌器直径6 mm、机架的矩形钢管厚度2 mm;对施肥机进行模态分析表明,输送文献转轴与抛撒转轴的转速取值应避开975.84~1 463.76 r/min,优化后整机的10阶模态频率均远离外部激励振源的回转振动频率20.33 Hz,可以有效避免共振的产生。

关键词：施肥机结构优化模态分析

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基于离散元法的施肥机排肥性能分析

中国农机化学报 2019年第3期40卷 44-50,127页

作者：孙聪曹亮史志明陈贤黄仕聪成都市农林科学院成都市611130

为提高温室设施中施肥机排肥性能,对施肥机运动参数与几何参数的最优组合开展研究,对其排肥量进行研究分析并建立施肥机排肥机构的离散元模型。采用二次回归正交旋转组合试验设计,运用离散元软件EDEM对施肥机排肥性能进行正交虚拟试验,... 详细信息

为提高温室设施中施肥机排肥性能,对施肥机运动参数与几何参数的最优组合开展研究,对其排肥量进行研究分析并建立施肥机排肥机构的离散元模型。采用二次回归正交旋转组合试验设计,运用离散元软件EDEM对施肥机排肥性能进行正交虚拟试验,以各行排肥量一致性变异系数、总排肥量稳定性变异系数、施肥断条率作为排肥性能评价指标,对试验结果进行回归分析并应用SPSS软件得到各个试验因素的回归方程,利用Matlab绘制三维等值线图,确定各参数对性能指标的影响规律。对试验因素进行优化计算,得出最优参数组合:当进速度为7.35 km/h,转速为48.76 r/min,槽轮外径为53.28 mm时,各行排肥量一致性变异系数分别为1.08%,总排肥量稳定性变异系数为0.93%,施肥断条率为0.14%。采用台架试验验证仿真结果,证明应用离散元法研究温室设施中施肥机排肥性能的可行性。

关键词：离散元施肥机 EDEM 旋转正交试验

施肥机在水肥一体化系统中的研究现状及发展前景分析

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灌溉排水学报 2016年第S1期 34-36页

作者：王毅邓波张丽中工武大设计研究有限公司湖北省水利水电规划勘测设计院

以开放桶式和混合腔式2种施肥机常见的混肥方式为例,重点分析了施肥机的结构、原理及优缺点,并结合Priva Nutriline、Eldarshany、NETAFIM NUTRIGATION等国内外相关系列产品,介绍了施肥机的发展现状,分析研究了推广中存在的问题及其应... 详细信息

以开放桶式和混合腔式2种施肥机常见的混肥方式为例,重点分析了施肥机的结构、原理及优缺点,并结合Priva Nutriline、Eldarshany、NETAFIM NUTRIGATION等国内外相关系列产品,介绍了施肥机的发展现状,分析研究了推广中存在的问题及其应用前景等。

关键词：水肥一体化施肥机开放桶式混合腔式