精準(zhǔn)有機(jī)肥施肥機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn) 郝延杰 王 成 吳愛兵 劉凱凱 樊 平 孫冬霞 濱州市農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究所 山東濱州 66 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所 南京 濱州市農(nóng)村能源工作站 山東濱州 66 摘 要 針對(duì)目前國(guó)內(nèi)有機(jī)肥施肥機(jī)功能單一 撒施量和幅寬不可調(diào)節(jié)或調(diào)節(jié)范圍小的現(xiàn)狀 設(shè)計(jì)了一款精準(zhǔn)有 機(jī)肥施肥機(jī) 實(shí)現(xiàn)了大塊肥料的二次破碎后撒施 肥料均勻性好 采用機(jī)械傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)相結(jié)合 實(shí)現(xiàn)拖拉機(jī) 動(dòng)力的合理使用 利用FPG 控制系統(tǒng)對(duì)輸肥鏈板檔位 肥門開度和肥料落點(diǎn)控制罩角度進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)節(jié) 實(shí)現(xiàn)了 撒施量和撒施幅寬的可變 同時(shí)可對(duì)料箱內(nèi)運(yùn)行狀況 撒施情況等實(shí)時(shí)監(jiān)控 試驗(yàn)結(jié)果表明 施肥機(jī)破碎度高 撒施均勻性好 實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)駕駛及撒施量和撒施幅寬的精準(zhǔn)可變控制 撒施幅寬 m 撒施量 kg m 縱向施肥變異系數(shù) 施肥量變異系數(shù) 關(guān)鍵詞 施肥機(jī) FPG 大田試驗(yàn) 變異系數(shù) 中圖分類號(hào) S224 22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1003 188X 2021 03 0087 08 0 引言 有機(jī)肥可以改良 培肥土壤 提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量 減 少環(huán)境污染 是化肥的最佳替代品 農(nóng)業(yè)農(nóng)村廢棄物 肥料化利用是廢棄物處理及資源再利用的首選方式 但其性狀復(fù)雜多樣 作業(yè)環(huán)境惡劣 機(jī)械化撒施成為 促進(jìn)廢棄物肥料化利用的關(guān)鍵 針對(duì)有機(jī)肥物理性狀復(fù)雜的特點(diǎn) 國(guó)內(nèi)外專家對(duì) 其撒施裝備進(jìn)行了一定的研究 法國(guó)格力格爾 貝 松公司的速爾齊DP P im 施肥機(jī) 離心圓盤式 作 業(yè)對(duì)象為流動(dòng)性好的有機(jī)肥 但拋撒的肥料沿縱向和 橫向方向分布不均 需要通過(guò)重疊作業(yè)來(lái)改善 法國(guó) CUH 公司的P oTwin 側(cè)式撒肥機(jī) 錘片式 屬于 大型拋撒機(jī) 雙攪龍式的輸送裝置和錘片式拋撒器具 有穩(wěn)定拋撒效果 但功耗較高 在精準(zhǔn)施肥方面 Hosseini等 采用SSC 作物定位管理 技術(shù)提高施 肥的精確度 s ol 等根據(jù)機(jī)具田間位置 通過(guò)改變旋 轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速控制施肥量 國(guó)內(nèi)有機(jī)肥施肥機(jī)施肥 品種較為單一 性能穩(wěn)定性和工作效率有待提高 北 京市農(nóng)機(jī)鑒定推廣站研制了 F 型鏈耙刮板式 有機(jī)肥撒施機(jī)和 F 變量有機(jī)肥撒施機(jī) 6 收稿日期 基金項(xiàng)目 山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目 G C 6 山東省農(nóng)機(jī) 裝備研發(fā)創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目 F 作者簡(jiǎn)介 郝延杰 男 山東禹城人 助理研究員 碩士 m il 6 6 qq com 通訊作者 孫冬霞 女 山東壽光人 副研究員 碩士 m il bzn sdx 6 com 上海世達(dá)爾現(xiàn)代農(nóng)機(jī)有限公司生產(chǎn)了針對(duì)廄肥拋撒 的T S 型槳葉式施肥機(jī) 該機(jī)工作穩(wěn)定 效率 高 但安全性差 高效 智能 變量是農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展趨勢(shì) 也是有機(jī) 肥施肥機(jī)發(fā)展方向 所設(shè)計(jì)的施肥機(jī)實(shí)現(xiàn)了肥料 的二次破碎后撒施 撒施均勻高效 運(yùn)用FPG 控制技 術(shù)通過(guò)控制鏈板檔位 控肥閘門開度和肥料落點(diǎn)位 置 實(shí)現(xiàn)了施肥量和撒施幅寬的精準(zhǔn)可變控制 同時(shí) 實(shí)現(xiàn)了施肥機(jī)的自動(dòng)駕駛 減輕了工作強(qiáng)度 1 整機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理 1 1 整機(jī)結(jié)構(gòu) 精準(zhǔn)有機(jī)肥施肥機(jī)主要由輸肥機(jī)構(gòu) 控制終端和 肥箱等組成 如圖 所示 傳動(dòng)軸 輸肥機(jī)構(gòu) 控制終端 肥箱 控肥閘門 6 肥料落點(diǎn)控制罩 螺旋破碎機(jī)構(gòu) 撒施圓盤 減震系統(tǒng) 懸掛支架 圖 整機(jī)示意圖 Fig T e sc em tic of t e m c ine 1 2 工作原理 螺旋破碎機(jī)構(gòu)和撒施圓盤采用機(jī)械傳動(dòng) 動(dòng)力來(lái) 年 月 農(nóng)機(jī)化研究 第 期 自拖拉機(jī)后輸出軸 轉(zhuǎn)速穩(wěn)定 輸肥機(jī)構(gòu) 控肥閘門 肥料落點(diǎn)控制罩采用液壓驅(qū)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)范圍可調(diào) 肥量 調(diào)節(jié)通過(guò)FPG 程序模塊控制輸肥機(jī)構(gòu)的鏈板運(yùn)轉(zhuǎn)速 度 控肥閘門開口大小配合實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)精準(zhǔn)調(diào)節(jié) 施肥 幅寬調(diào)節(jié)通過(guò)改變肥料落點(diǎn)控制罩角度的大小實(shí)現(xiàn) 施肥機(jī)工作原理 根據(jù)作業(yè)地域特點(diǎn) 肥料成分 作物類型確定需肥量 建立數(shù)據(jù)模型 將模型導(dǎo)入FP G 控制單元 利用裝載機(jī)將肥料裝入施肥機(jī) 在控制 終端輸入施肥量 控肥閘門會(huì)打開一定高度 輸肥機(jī) 構(gòu)開始工作將肥料向后輸送 雙螺旋破碎機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn) 葉片將肥料進(jìn)行第一次破碎 拋撒并將其一部分輸送 到輥中間拋出 此時(shí)控制罩已按實(shí)際所需幅寬打開一 定角度 拋出的肥料撞擊到肥料落點(diǎn)控制罩進(jìn)行二次 撞擊破碎并下落 下落到旋轉(zhuǎn)的撒施圓盤后被拋出 控制罩角度的可調(diào)改變了肥料在圓盤的初始半徑 進(jìn) 而調(diào)整了幅寬 拖拉機(jī)上安裝北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng) 實(shí) 現(xiàn)了拖拉機(jī)的自動(dòng)駕駛 并可實(shí)時(shí)將所在位置發(fā)送到 控制終端 與控肥閘門安裝的位移傳感器 輸肥鏈板 的轉(zhuǎn)速傳感器和肥料落點(diǎn)控制罩的角度傳感器實(shí)現(xiàn) 閉環(huán)控制 實(shí)現(xiàn)不同地塊的按需 按幅施肥 達(dá)到精準(zhǔn) 定量施肥的目的 在料箱內(nèi)部安裝的攝像頭可觀察 鏈板運(yùn)行情況 在后方安裝的攝像頭實(shí)現(xiàn)了撒施情況 的實(shí)時(shí)監(jiān)控 2 主要部件設(shè)計(jì) 2 1 控制系統(tǒng)選型 施肥機(jī)控制終端系統(tǒng)由嵌入式作業(yè)控制終端 FPG 芯片 觸摸屏 數(shù)據(jù)采集模塊 位移傳感器 轉(zhuǎn) 速傳感器 角度傳感器 開關(guān)控制模塊 以及液壓電磁 閥組成 實(shí)現(xiàn)了不同施肥量 不同幅寬的調(diào)整 控制 系統(tǒng)方案如圖 所示 實(shí)際控制系統(tǒng)界面如圖 所示 圖 控制系統(tǒng)方案圖 Fig T e di g m of cont ol system sc eme 圖 實(shí)際控制系統(tǒng)界面 Fig T e inte f ce of ctu l cont ol system 顯示屏為嵌入式一體化控制屏 屏幕尺寸為 寸 主頻 GHz 內(nèi)存為 具有 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 可 滿足施肥機(jī)使用要求 數(shù)據(jù)采集模塊采用了舟正科 技D Q 6 可實(shí)現(xiàn)工業(yè)級(jí) 通道模擬量采集 采 樣率高達(dá) Hz 同時(shí) 內(nèi)置看門狗 永不死機(jī) 保證施 肥過(guò)程中信號(hào)采集的穩(wěn)定性 繼電器控制板具有 路 P 型光電輸入和 路繼電器輸出 每路都有常開 常閉和公共端 個(gè)端子 電源 通訊均隔離 具有超強(qiáng) 抗干擾能力 鏈板轉(zhuǎn)速的檢測(cè)采用C 6傳感器 量程可調(diào) 精度為 級(jí) 支持RS 接口和 odbus RTU協(xié) 議 可設(shè)置成上下限報(bào)警輸出 用于鏈板擁堵報(bào)警 肥門開度的檢測(cè)利用了德格斯的D 系列拉線位移傳 感器 工作可靠 安裝簡(jiǎn)單 肥料落點(diǎn)控制罩開合角 度檢測(cè)采用了功耗低 性能好的H S T雙軸數(shù)字輸 出型傾角傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn) 量程 內(nèi)部采用歐洲原 裝進(jìn)口的 S傾角測(cè)量單元 內(nèi)置工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) CU 單元 集成先進(jìn)的濾波算法 保證每個(gè)模塊性能具有 出色的一致性 2 2 料箱 料箱尺寸 結(jié)構(gòu)取決于裝載量 肥料特性和輸送 方式等 有機(jī)肥濕度 粘度較大 將料箱設(shè)計(jì)頂大底 小的形狀 斜面與水平面的夾角為6 大于肥料休止 角 料箱下部進(jìn)行了折彎處理 按地塊長(zhǎng)度6 m 有 效撒肥幅寬 m 施肥量按每公頃 kg計(jì)算 加 次 肥料可滿足進(jìn)行 個(gè)往返的撒肥量要求 V m 鄉(xiāng)間道路的寬度一般為 m 為保證在鄉(xiāng)間道路的 行駛安全 設(shè)計(jì)最大寬度為 m 長(zhǎng)度為 m 在裝 載量滿足要求的情況下 盡量減小料箱側(cè)壁的高度 以便于肥料的裝載 料箱總高度為 m 料箱內(nèi)部截 面示意圖如圖 所示 容積計(jì)算公式為 年 月 農(nóng)機(jī)化研究 第 期 V Qm xBL 式中 Qm x 施肥量 kg m B 施肥幅寬 m L 撒施距離 m 充滿系數(shù) 肥料密度 kg m 圖 料箱截面示意圖 Fig T e section di g m of m te i l box 2 3 輸肥機(jī)構(gòu) 由于有機(jī)肥性狀復(fù)雜 輸肥機(jī)構(gòu)要具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單 輸送能力大 運(yùn)行可靠等特點(diǎn) 選擇刮板式輸送方 式 主要由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 張緊裝置 牽引鏈及刮板等部分 組成 如圖 所示 刮板間隔為 6 mm 個(gè)數(shù)為 個(gè) 鏈條選用 高強(qiáng)度圓環(huán)鏈的雙鏈形式 圖 輸肥機(jī)構(gòu) Fig Fe tilize delive y mec nism 鏈條工作過(guò)程中主要承受來(lái)自物料重力和刮板鏈 條自身重力所產(chǎn)生的摩擦力 需要對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度校 核 本設(shè)計(jì)為水平輸送 輸送阻力受力如圖6所示 圖6 輸送阻力受力圖 Fig 6 T e fo ce of conveying esist nce 已知刮板的規(guī)格和數(shù)量 通過(guò)查表和計(jì)算可得 輸送長(zhǎng)度為 m時(shí) 刮板和圓環(huán)鏈的總質(zhì)量m 為 kg 當(dāng)料箱滿載時(shí) 體積為 m 肥料的堆積密 度為 kg m 則輸送裝置上有機(jī)肥的總質(zhì)量m 為 m V 式中 物料堆積密度 kg m V 滿載時(shí)的物料體積 m 刮板輸送裝置基本運(yùn)行阻力為 Wf m f m f g 式中 Wf 刮板輸送裝置的基本運(yùn)行阻力 m 刮板鏈條總質(zhì)量 kg m 滿載時(shí)輸送裝置上的物料質(zhì)量 kg f 物料與底板的摩擦因數(shù) f 刮板鏈條與底板摩擦因數(shù) 已知刮板鏈條總質(zhì)量m 為 kg 肥料總質(zhì)量m 為 kg 計(jì)算得Wf 6k 刮板輸送裝置的總阻力為W 即 W wfWf 式中 wf 附加阻力系數(shù) 所以 刮板輸送最大阻力為 k 安全系數(shù)為 K SPiS m 6 式中 鏈條負(fù)荷不均勻系數(shù) Sp 鏈條破斷拉力 k i 鏈條股數(shù) Sm 承受最大牽引力 k 鏈條破斷拉力 6k 股數(shù)為 承受最大牽引 力為 k 計(jì)算得安全系數(shù)為 滿足強(qiáng)度要求 2 4 螺旋破碎機(jī)構(gòu) 螺旋破碎機(jī)構(gòu)既可起到輸送肥料的目的 也可對(duì) 肥料進(jìn)行一次破碎 因此 在每一個(gè)輥上有對(duì)向焊接 的兩組旋向朝里的葉片 同時(shí)在葉片上安裝了破碎 頭 輸送過(guò)程可對(duì)肥料進(jìn)行第一次破碎 葉片選用 6 n鋼材料 厚度為6mm 安裝輥材料為Q 破 碎頭和軸頭材料為 鋼 如圖 所示 螺旋葉片 破碎頭 圖 螺旋破碎輥 Fig T e elic l c us ing oll 破碎頭角度 排列方式及其間距對(duì)肥料破碎均勻 年 月 農(nóng)機(jī)化研究 第 期 性及安裝輥的動(dòng)平衡有著直接的影響 為了減輕 整機(jī)振動(dòng) 提高一次破碎度 將破碎頭進(jìn)行延葉片進(jìn) 行螺旋排列 軸向方向繞圓周均勻排列 如圖 所 示 并根據(jù)式 6 式 確定了葉片螺旋直徑 mm 和螺距 mm 圖 破碎頭軸向分布圖 Fig T e xi l dist ibution of c us ing e d Q Ck D ns 6 ns nm x E D S k D 式中 Q 輸送量 m C 輸送機(jī)修正系數(shù) k 螺距系數(shù) 堆積密度 kg m 輸送機(jī)填充系數(shù) D 螺旋直徑 m ns 螺旋轉(zhuǎn)速 min nm x 最大許用轉(zhuǎn)速 min E 物料綜合特征系數(shù) S 螺距 m 2 5 撒施圓盤 當(dāng)撞擊到控制罩內(nèi)壁的肥料落到圓盤上時(shí) 在圓 盤旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力 肥料和圓盤間的摩擦力等力的 作用下 肥料會(huì)在圓盤及沿?fù)芊嗜~片上滑動(dòng)或滾動(dòng) 最終通過(guò)葉片拋撒出去 假設(shè)作業(yè)過(guò)程中圓盤旋 轉(zhuǎn)角速度 保持恒定不變 忽略肥料間相互作用力和 落到圓盤產(chǎn)生的反彈力 以一個(gè)顆粒質(zhì)量為m肥料 顆粒為研究對(duì)象 在離心力作用下沿撒肥盤的撥肥葉 片向外運(yùn)動(dòng) 如圖 所示 顆粒主要受摩擦力 慣性力 重力 離心力和科里 奧利力作用 當(dāng)肥料顆粒落到以角速度 旋轉(zhuǎn)的 圓盤上時(shí) 顆粒離圓盤圓心o距離為r 圓盤半徑為 R 當(dāng)肥料顆粒運(yùn)動(dòng)到距離圓心o為rm時(shí) 假設(shè)肥料顆 粒運(yùn)動(dòng)距離dr 時(shí)間dt 由牛頓定律可得 F Fce Ff Fce Ff Ff m r m drdt m g 式中 F 該肥料顆粒所受合力 Fce 肥料顆粒所受離心力 Ff 肥料顆粒所受摩擦力 Ff 肥料與葉片的摩擦力 Ff 肥料與圓盤的摩擦力 摩擦因數(shù) 撥肥葉片 肥料落入圓盤區(qū)域 肥料顆粒 r 初始半徑 mm R 圓盤半徑 mm 脫離角 d V 離開圓盤時(shí)速度 m s T 顆粒運(yùn)動(dòng)到距圓盤中心r所用時(shí)間 s r T時(shí)刻顆粒距圓盤中心的距離 mm 圖 肥料顆粒在圓盤運(yùn)動(dòng)分析 Fig T e n lysis of movement of fe tilize p ticles in disk 對(duì)公式進(jìn)行化簡(jiǎn) 得到肥料顆粒離開圓盤時(shí)的絕 對(duì)速度為 v vt R 可見 顆粒離開速度與肥料落點(diǎn)初始半徑 圓盤 速度 顆粒與圓盤的摩擦力及圓盤直徑有著直接的關(guān) 系 為提高轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性 工作可靠性 設(shè)計(jì)圓盤動(dòng)力 來(lái)自拖拉機(jī)后輸出軸 圓盤直徑根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)為 mm 如圖 所示 撥肥葉片可偏心 多角度安裝 并在受力較大的葉片外側(cè)后焊接了兩個(gè)立板用來(lái)加 強(qiáng)支撐防止變形過(guò)大 2 6 肥料落點(diǎn)控制罩 通過(guò)肥料落點(diǎn)控制罩可以改變肥料下落到撒施圓 盤的位置 改變了初始半徑 進(jìn)而改變顆粒離開圓盤 時(shí)絕對(duì)速度 最終改變?nèi)鍪┓鶎?如圖 所示 初始 角度為 時(shí) 肥料正好落在圓盤中央 隨著角度不斷 年 月 農(nóng)機(jī)化研究 第 期 變化 肥料在圓盤的初始半徑也在變化 當(dāng)開啟角度 達(dá)到 時(shí) 肥料落點(diǎn)已達(dá)到圓盤邊緣 在此過(guò)程中 由式 可知 肥料顆粒離開圓盤的絕對(duì)速度會(huì)逐漸 減小 撒施幅寬也會(huì)減小 可通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證 圖 撒施圓盤三維圖 Fig T e d m p of sp e ding disk 圖 肥料落點(diǎn)控制罩 Fig T e fe tilize d op cont ol ood 3 試驗(yàn) 3 1 試驗(yàn)條件 精準(zhǔn)施肥機(jī)試驗(yàn)在山東省無(wú)棣牧禾農(nóng)機(jī)服務(wù)專業(yè) 合作聯(lián)合社進(jìn)行 試驗(yàn)場(chǎng)地為水泥地 地面較平整 風(fēng) 速 m s 濕度 所用肥料為發(fā)酵牛糞 容重為 6 g cm 利用料盤擺成 橫 縱的形狀 沿車頭前 進(jìn)方向 橫向料盤間間距為 mm 縱向料盤間間距 為 mm 動(dòng)力設(shè)備為安裝了北斗導(dǎo)航的約翰迪爾 拖拉機(jī) 速度為中速 檔 速度穩(wěn)定后勻速通過(guò) 料盤 3 2 影響因素 設(shè)計(jì)中 因變量有施肥量和施肥幅寬兩個(gè) 影響 因變量的因素中 定量因素有兩個(gè) 撒施圓盤轉(zhuǎn)速為 min 螺旋輥轉(zhuǎn)速為 min 自變量因素有 個(gè) 分別為鏈板檔位 6 檔 控肥閘門開度 6 cm 肥料落點(diǎn)控制罩開啟角度 采用此參數(shù)進(jìn)行了正交試驗(yàn) 試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表 所 示 去掉 組異常數(shù)據(jù) 表 正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)表 T ble O t ogon l test d t s eet 序號(hào)因變量 自變量 檔位開度 cm角度 結(jié)果 施肥量 kg m 施肥幅寬 m 6 6 施肥量 kg m 施肥幅寬 m 6 施肥量 kg m 施肥幅寬 m 施肥量 kg m 施肥幅寬 m 施肥量 kg m 施肥幅寬 m 6 6 6 6 施肥量 kg m 施肥幅寬 m 6 施肥量 kg m 施肥幅寬 m 施肥量 kg m 施肥幅寬 m 6 施肥量 kg m 施肥幅寬 m 6 6 施肥量 kg m 施肥幅寬 m 6 施肥量 kg m 施肥幅寬 m 年 月 農(nóng)機(jī)化研究 第 期 續(xù)表 序號(hào)因變量 自變量 檔位開度 cm角度 結(jié)果 施肥量 kg m 施肥幅寬 m 6 施肥量 kg m 施肥幅寬 m 6 6 施肥量 kg m 施肥幅寬 m 6 6 6 通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的初步分析可得 隨著控肥閘門開度 加大 施肥量和幅寬均呈增大趨勢(shì) 控肥閘門開度越 大 單位時(shí)間內(nèi)運(yùn)輸?shù)姆柿显蕉?施肥量也就越大 同 時(shí) 在單位面積上累積的肥料越多 有效幅寬隨之增 大 隨著鏈板檔位加大 幅寬有變大趨勢(shì) 施肥量增加 鏈板檔位數(shù)值越大 輸送速度越快 引起施肥量增加 而幅寬與施肥量有正相關(guān)關(guān)系 所以幅寬有加大趨勢(shì) 隨肥料落點(diǎn)控制罩角度增加 施肥量變化不明顯 施肥 幅寬減小 因?yàn)樵谄渌麠l件固定下 施肥量只隨控肥 閘門開度的加大而增加趨勢(shì)明顯 隨著肥料落點(diǎn)控制 罩角度的加大 肥料落點(diǎn)從圓盤中央向邊緣移動(dòng) 當(dāng)角 度為 時(shí) 肥料會(huì)落在圓盤邊緣上 肥料在圓盤上運(yùn) 動(dòng)時(shí)間減少 離開圓盤時(shí)的速度減小 幅寬減小 這與 式 一致 當(dāng)控肥閘門開度再增大 大部分肥料將落 不到圓盤上 只有在螺旋輥下方 由鏈板輸送過(guò)來(lái)的小 部分肥料落在圓盤上 導(dǎo)致有效幅寬進(jìn)一步減小 3 3 橫向 縱向變異系數(shù) 在表 隨機(jī)選取 個(gè)試驗(yàn) 計(jì)算橫向 縱向變異系 數(shù) 有效幅寬內(nèi)的橫向和縱向變異系數(shù)為 CV S X S n n i Xi X X n n i xi 式中 CV 變異系數(shù) S 標(biāo)準(zhǔn)差 X 平均施肥量 kg Xi 料盤中肥料質(zhì)量 kg n 料盤數(shù)量 由此求得 橫向變異系數(shù)為 縱向變異系數(shù) 為 小于GB T 規(guī)定的 高于 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)技術(shù)指標(biāo)要求 橫向變異系數(shù)反映了肥料在橫向的分布情況 最 佳分布應(yīng)呈正態(tài)分布 即施肥機(jī)中間料盤質(zhì)量最大 越遠(yuǎn)離施肥機(jī) 料盤質(zhì)量越小 且以施肥機(jī)中軸線對(duì) 稱分布 由圖 可知 在不同條件下 個(gè)試驗(yàn)的橫 向料盤質(zhì)量分布都服從正態(tài)分布函數(shù) 這與實(shí)際作業(yè) 情況一致 符合統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律 實(shí)際操作中會(huì)通過(guò)兩次 疊加作業(yè)進(jìn)行施肥 縱向分布系數(shù)反映的是在延施 肥機(jī)前進(jìn)方向上 肥料的撒施均勻情況 數(shù)值越小 說(shuō) 明肥料的破碎率越高 同時(shí)說(shuō)明施肥機(jī)工作平穩(wěn)可 靠 沒有出現(xiàn)停頓等異常情況 縱向料盤質(zhì)量分布在 去除異常數(shù)據(jù)情況下 質(zhì)量上下變化范圍小 說(shuō)明撒 施較均勻 可用施肥量變異系數(shù)進(jìn)一步驗(yàn)證 各料盤 內(nèi)肥料質(zhì)量情況如表 所示 橫向料盤質(zhì)量分布 b 縱向料盤質(zhì)量分布 圖 料盤質(zhì)量分布 Fig te i l t y qu lity dist ibution 年 月 農(nóng)機(jī)化研究 第 期 表 各料盤內(nèi)肥料質(zhì)量 T ble Qu lity of fe tilize in e c t y kg 序號(hào)橫向 縱向 縱 縱 縱 縱 縱 縱6縱 縱 縱 縱 縱 縱 縱 橫 6 6 橫 6 6 6 橫 6 6 6 6 橫 橫 6 橫6 6 橫 6 橫 6 橫 6 橫 6 橫 6 6 橫 6 橫6 6 6 6 橫 6 6 橫 6 6 橫 橫 6 6 橫 6 6 橫 6 橫6 6 橫 6 6 3 4 施肥量變異系數(shù) 施肥量變異系數(shù)表現(xiàn)為肥料撒施的均勻性 變異 系數(shù)越小 說(shuō)明在一定面積上撒施越均勻 施肥機(jī)作 業(yè)越平穩(wěn) 現(xiàn)將控肥閘門開到一定角度 其他條件不 變 記錄一定時(shí)間內(nèi)的撒施量 并計(jì)算每公頃的施肥 量變異系數(shù) 試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表 所示 由表 可知 當(dāng)控肥閘門打開距離為 cm時(shí) 每 公頃的施肥量變異系數(shù)為 當(dāng)控肥閘門打開距 離為 cm時(shí) 變異系數(shù)為 兩次的平均變異系 數(shù)為 說(shuō)明施肥機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)可靠 撒施均勻性 好 表 撒施量 T ble mount of b o dc sting 開度 cm 時(shí)間 s 初始值 kg 結(jié)束值 kg 施肥量 kg 相同時(shí)間施肥量 kg 標(biāo)準(zhǔn) 6 6 年 月 農(nóng)機(jī)化研究 第 期 續(xù)表 開度 cm 時(shí)間 s 初始值 kg 結(jié)束值 kg 施肥量 kg 相同時(shí)間施肥量 kg 標(biāo)準(zhǔn) 6 4 結(jié)論 精準(zhǔn)有機(jī)肥施肥機(jī)實(shí)現(xiàn)了肥料的二次破碎后 撒施作業(yè) 并實(shí)現(xiàn)了拖拉機(jī)機(jī)械動(dòng)力和液壓動(dòng)力的合 理分配使用 施肥機(jī)利用FPG 控制系統(tǒng)通過(guò)對(duì)輸肥鏈板 控肥閘門和肥料落點(diǎn)控制罩的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)了施肥 量和幅寬的調(diào)整 并可對(duì)料箱及撒施情況實(shí)時(shí)監(jiān)控 結(jié)合北斗導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)了無(wú)人駕駛 減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度 試驗(yàn)結(jié)果表明 施肥機(jī)撒施幅寬范圍為 m 撒施量 kg m 縱向施肥變異系數(shù)為 每公頃的施肥量變異系數(shù)為 達(dá)到國(guó)家 相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn) 可應(yīng)用于實(shí)際撒施作業(yè) 參考文獻(xiàn) 田慎重 郭洪海 姚利 等 中國(guó)種養(yǎng)業(yè)廢棄物肥料化利用 發(fā)展分析 J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) S 李波 田耘 有機(jī)肥撒施機(jī)的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用前景 J 農(nóng) 機(jī)化研究 6 6 王飛 國(guó)外撒肥機(jī)發(fā)展概況 J 農(nóng)業(yè)工程 6 6 HOSS S ccu cy of two types of fe tilize te cont ol systems in v i ble te fe tilize pplic to J dv nces in nvi onment l Biology 6 s ol n RF D b sed v i ble te tec nology fe tilize p plic to fo t ee c ops J Jou n l of pplied Sciences 6 6 王晨 車載有機(jī)肥撿拾裝置研究 D 哈爾濱 東北農(nóng)業(yè) 大學(xué) 6 C tt H ss n S m n et l i ble te sp e de fo e l time spot pplic tion of g nul fe tilize in wild blue be y J Compute s nd lect onics in g icultu e 陳海霞 有機(jī)肥拋撒機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn) J 農(nóng)村牧區(qū)機(jī)械化 6 馬標(biāo) 吳愛兵 許斌星 等 多功能固體有機(jī)肥撒施機(jī)撥料 輥的設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究 J 農(nóng)機(jī)化研究 6 賈洪雷 黃東巖 劉曉亮 耕作刀片在刀輥上的多頭螺旋 線對(duì)稱排列法 J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) 6 張睿 王秀 孟志軍 等 肥料拋撒機(jī)顆粒肥料拋撒運(yùn)動(dòng) 分析 J 農(nóng)機(jī)化研究 吳輝 圓盤式施肥機(jī)拋撒試驗(yàn)系統(tǒng)開發(fā)與撒肥規(guī)律研究 D 保定 河北農(nóng)業(yè)大學(xué) Design and Test of Precise Organic Fertilizer Applicator H o n ie W ng C eng Wu ibing iu K ik i F n Ping Sun Dongxi Binz ou g icultu l c ine y Rese c nstitute Binz ou 66 C in n ing Rese c nstitute fo g icul tu l ec niz tion inist y of g icultu e n ing C in Binz ou Ru l ne gy Wo kst tion Binz ou 66 C in Abstract iming t t e cu ent situ tion of single function un d ust ble qu ntity nd widt of o g nic fe tilize pplic tion m c ine o sm ll d ustment nge p ecise o g nic fe tilize pplic tion m c ine w s designed T e fe tilize ppli c to c n e lize t e second c us ing of bulk fe tilize nd sp e d t e fe tilize evenly Using t e combin tion of mec ni c l t nsmission nd yd ulic t nsmission to e lize t e tion l use of t cto powe T e FPG cont ol system is used to p ecisely d ust t e st ll position of t e fe tilize c in bo d t e opening of t e fe tilize doo nd t e ngle of t e fe tilize d op point cont ol cove e lizing t e v i ble mount nd widt of fe tilize pplic tion nd t t e s me time e l time monito ing of t e ope tion st tus nd pplic tion st tus of t e m te i l box T e test esults s owed t t t e fe til ize pplic tion m c ine d ig c us ing deg ee nd good unifo mity nd e lized utom tic d iving nd ccu te v i ble cont ol of sp ying qu ntity nd widt T e sp ying widt nge w s m t e sp ying qu ntity w s kg m t e longitudin l fe tilize v i tion coefficient w s nd t e fe tilize v i tion coefficient w s Key words fe tilize m c ine FPG field test coefficient of v i tion 年 月 農(nóng)機(jī)化研究 第 期