同向双螺旋排肥器优化设计与试验

来源：华中农业大学学报杂志2024年第5期北京时间：

作者：顿国强，李鑫，纪欣鑫，盛泉宝，纪文义

单位：1.哈尔滨剑桥学院智能农机装备工程实验室，哈尔滨 150069;2.东北林业大学机电工程学院，哈尔滨 150040;3.东北农业大学工程学院，哈尔滨 150030

摘要：针对传统排肥器存在施肥不均而造成肥料利用率低问题，设计了一种双排肥轮结构的同向双螺旋排肥器，通过理论分析确定排肥器的理论排肥量及影响排肥均匀性的参数，以排肥轮螺距、中心距、叶片高度为试验因素，以排肥均匀性波动系数和轴向平均速度为试验指标，进行三因素三水平Box-Behnken试验。结果显示：排肥轮螺距对排肥均匀性波动系数影响极显著，排肥轮中心距、叶片高度对排肥均匀性波动系数影响显著，排肥轮螺距、中心距、叶片高度对轴向平均速度影响极显著，在排肥轮中心距为48 mm、螺距32.5~33.2 mm、叶片高度13.5~14.7 mm时，排肥均匀性波动系数≤10%、肥料轴向平均速度≥30 mm/s，排肥器作业性能最佳。在最优参数组合下排肥均匀性波动系数台架试验与仿真试验相对误差为1.47%、单圈排肥量台架试验与仿真试验相对误差为1.96%，台架试验与仿真试验吻合较好。在不同转速下同向双螺旋排肥器较单螺旋排肥器排肥均匀性波动系数平均降低64.21%、单圈排肥量平均提升72.16%，优化后的同向双螺旋排肥器排肥均匀性好且排肥流量大。

关键词：排肥器;单螺旋排肥器;同向双螺旋排肥器;均匀性;结构优化;离散元

基金资助：黑龙江省自然科学基金项目（LH2023E025）；国家重点研发计划项目（2018YFD0201001）；哈尔滨剑桥学院重点科研应用研究项目（JQZKY2022021）