水田高地隙自走式变量撒肥机设计与试验.pdf

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1、第28卷第1I期农业工程学报162012年6月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering、，01．28No．11Jun．2012水田高地隙自走式变量撒肥机设计与试验陈书法1，张石平1，孙星钊2，李耀明3(1，淮海工学院机械工程学院，连云港222005；2．连云港市元天农机研究所，连云港222005：3．江苏人学现代农业装备与技术省部共建教育部重点实验室，镇江212013)摘要：为解决现有水田撒肥机械地隙低、撒肥量调节技术落后、工作效率低等问题，设计了一种水田高地隙自走式变量撒肥机，介绍了整机

2、结构与工作原理，研究设计了高地隙专用底盘、撒肥盘及排肥口调节装置，并确定了关键结构和参数，对以AT89C5l单片机为核心的控制系统进行软硬件设汁与系统集成。场地和水稻田间撒肥试验结果显示，推肥板推肥角度一200～400可调，机器最小转弯半径1．8m，撒肥盘离地高度可达】100mm，撤肥幅宽达14m，作业效率达到6hm2／h，试验结果表明撒肥机适合在水田里自主行走，整机与控制系统设计满足水田宽幅高效变量撒肥工作要求。关键词：农业机械，设计，试验，水田变量施肥，高地隙底盘，排肥口调节，单片机doi：10．3969／j．issn．1002—6819．2012．11．

3、003中图分类号：$224．2文献标志码：A文章编号：1002—6819(2012)一1l一0016—06陈书法，张石平，孙星钊，等．水田高地隙自走式变量撒肥机设计与试验[J]．农业工程学报，2012，28(11)：16—21．ChenShufa，ZhangShiping，SunXingzhao，eta1．Designandexperimentofself-propelledhigh-ground-clearancespreaderforpaddyvariable—ratefertilization[J]．TransactionsoftheChineseSoc

4、ietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2012，28(11)：16—21．(inChinesewithEnglishabstract)0引言水稻等水田作物生长期施肥作业次数多，人工施肥工作量大，占有了大量农业劳动力，且工作效率低，人体直接与化肥接触，还会影响身体健康。人工撒肥，撒施不均，化肥易过度使用，造成环境污染，使七壤板结，降低土壤品质。而机械化精量施肥，效率成倍提高，撒施均匀，撒施量可控，减少化肥流失和挥发，保护自然生态环境，实现农业的叮持续发展【1“。近年来，农机科技人员在精量施肥机械

5、化技术开发方而作了一定的努力和探索，如东北农业大学的王金武等【5】设计了液态变量深施肥机，通过控制节流阀开度自动调节喷液量，国家农业信息化工程技术研究中心的干秀等161研制的精准变量施肥机，由GPS导航，通过调整外槽轮的转动速度以调整排肥量，吉林大学的马旭等【7l研制的变量施肥机，以步进电机驱动排肥器调节排肥量，但液态变鼍深施肥机不适合中国目前以崮态化肥供应为主的实际情况；现有变量施肥机具多与通用的拖拉机悬挂连接，两轮驱动，不适合在轮陷严重的水田里进行施肥作业(或转弯、过埂、爬坡等)IS]，存在操作劳动强度大．变速范围小，生产效率低，配套性差，利用率低等问题。

6、针对这种情况，目前虽公开了一些高地隙底盘驱动技术专利成果‘9。¨]，但多为插秧机底盘或高地隙四轮拖拉机改收稿日期：2011-ll一21修订H期；2012-04-22基金项目：江苏省苏北科技发展计划项目(BC2011426)；江苏省农机三项工程项目(NJ2010．17)：连云港市农业科技攻关项目(CGll30)；江苏大学现代农业装备与技术省部共建教育部重点实验室开放基金项目(NZ2008-05)作者简介：陈书法(1970一)，男，江苏连云港人，博士生，淮海丁学院副教授．主要从事精密播种、施肥理论与技术研究工作。连云港淮海工学院机械工程学院，222005。Emai

7、hcsfTOl2@yahoo．oDrll．cn制而成，离地间隙低(只有450～500mm)，自重很高，且四轮支撑都垂直于地面，不适应高地隙(离地高度800～l200rnm)底盘，在水田作业稳定性极差。为了解决目前水田变最机械化施肥技术实际存在的问题，满足水日

8、作物的规模化、集约化种植管理要求，提高水稻等作物生产的全程机械化发展水平，本文开展了四轮驱动高地隙自走式变量撒肥机的设计与试验研究工作。1整机结构与工作原理1．1整机结构设计水}H作物施肥不同于旱作物，其劳动力工时投入多，劳动强度大，且水田工况复杂，对作业机具性能要求高。目前迫切需要能实现水稻等水田作物中

9、后期的施肥植保管理作业的高通过性动力机