链条输送式变量施肥抛撒机的设计与试验

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1、第28卷第6期农业工程学报Vol.28No.6202012年3月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringMar.2012链条输送式变量施肥抛撒机的设计与试验111※211张睿，王秀，赵春江，白由路，孟志军，陈立平（1.国家农业信息化工程技术研究中心，北京100097；2.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京100081）摘要：针对国内变量施肥机作业幅宽小，变量施肥抛撒机缺乏的问题，该文应用变量施肥技术，设计了一种基于处方图的链条输送式变量施肥抛撒机。通过分析肥料颗粒在撒肥盘上的运动和受力，建立了肥料颗粒在脱离

2、撒肥机圆盘过程中的运动方程，设计并确定了变量抛撒控制系统、肥箱、肥门自动开启装置等关键部件的结构及参数。并进行了不同施肥量和抛撒均匀性的试验，结果表明：链条输送式变量施肥抛撒机变量效果较好，且具有较好的抛撒均匀性，在拖拉机2速度1.5m/s，实际施肥量与预置施肥量相对误差最大值为7.53%；拖拉机速度2m/s，目标施肥量225kg/hm，抛撒幅宽设定30m，有效幅宽抛撒变异系数为14.90%，能够较好的满足实际生产要求。关键词：试验，农业机械，结构，变量施肥，链条输送，肥料抛撒机doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2012.06.004中图分类号：S224.2文献标

3、志码：A文章编号：1002-6819(2012)-06-0020-06张睿，王秀，赵春江，等.链条输送式变量施肥抛撒机的设计与试验[J].农业工程学报，2012，28(6)：20－25.ZhangRui,WangXiu,ZhaoChunjiang,etal.Designandexperimentofvariableratefertilizerspreaderwithconveyorchain[J].TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE),2012,28(6):20－25

4、.(inChinesewithEnglishabstract)[9-18]究者对圆盘式变量施肥模型及田间试验等做了大0引言量工作，并能实现基于处方图进行变量作业。但由于变量施肥技术是精准农业一个重要组成部分，而变施肥机肥箱位于撒肥盘正上方，肥料靠自重落入撒肥量施肥机则是精准施肥最主要的实施手段。对于农业生盘，施肥量变化是通过控制肥门开度大小来实现，对产，为调节土壤性状，进行全层施肥是必不可少的环节。肥料本身及撒肥盘制造工艺要求较高，而靠引进成本目前，中国已有较多针对槽轮式小幅宽变量施肥机的研较高。究，王秀等根据田间土壤肥料不一致研制了一种基于处为此，本文针对国内农场、农垦等大面积作业需

5、求，[1]方图作业的变量施肥机；孟志军等基于PC104CPU结合变量施肥技术，设计了一种基于处方图的链条输送模块设计了机载作业终端，通过电液比例阀控制液压马式变量施肥抛撒机，并进行了初步试验，以求节约肥料[2]达系统，设计了基于处方图的变量施肥作业系统；付施用，填补中国变量施肥抛撒机械的空白。卫强等开发了一种基于CAN（controllerareanetwork）[3]1结构与工作原理总线变量施肥控制系统；耿向宇等基于GPRS(general[4]packetradioservice)进行了变量施肥机系统的研究。链条输送式变量施肥抛撒机主要由横梁、下肥口，对于肥料抛撒的研究，秦朝民等针对

6、离心式撒肥机推肥转速传感器、链条、肥门、肥箱加强筋、肥箱、位移传[5]板在撒肥盘上的布置进行了分析和研究；宋卫堂等设感器、监控器、电动推拉杆、撑肥部件固定梁、撑肥部[6]计了一种通过地轮驱动撒肥盘旋转的撒肥机；吴辉针件、液压控制阀、排肥马达、行走轮、撒肥盘和叶片、对国外圆盘式施肥机进行了相关的抛撒试验及撒肥规撒肥盘马达及固定梁等组成（如图1所示）。[7]律研究。然而所针对研究的肥料抛撒机主要是面向平作业中，链条输送式变量施肥抛撒机由拖拉机牵引，均施肥，对于能够实现变量作业的肥料抛撒机方面研究通过GPS定位，当施肥控制系统接收到所处位置基于处缺乏。方图的施肥量信息后，通过安装在输肥链轴上测

7、速传感在国外，该环节基本使用作业效率较高的圆盘抛器测得输肥链条转速，结合速度传感器测得的机具作业撒机。而国外对于施肥抛撒机的研究，早在1962年就速度，从而控制驱动输肥链的液压马达转速，实现系统[5-8]针对肥料粒子在圆盘上的运动开始。之后，许多研变量施肥作业。主要技术参数如表1所示。收稿日期：2011-07-20修订日期：2011-11-212主要部件设计基金项目：北京市科委计划项目（D101105046310003）2.1链条输