柔性螺旋外槽轮式颗粒播撒设备设计与试验

来源：中国农机化学报杂志2026年第1期北京时间：

作者：韩伟, 张锋伟, 孔令豪, 宋学锋, 周国强, 何强

单位：1. 甘肃农业大学机电工程学院,兰州市，730000； 2. 安阳工学院机械工程学院，河南安阳，455000；3. 河南坤宇无人机科技有限公司，河南安阳，455000

摘要：针对目前农用无人机颗粒播撒设备流量可调性差、适用的播撒物料范围小等问题，设计一种柔性螺旋外槽轮式颗粒播撒设备。通过对设备整体结构和工作原理的分析，确定各关键部件的具体结构和尺寸。利用有限元分析法对料仓进行满载工况仿真和分析，优化料箱结构，使料箱变形量缩减98.88%。运用EDEM软件对螺旋外槽轮和直外槽轮排料过程进行离散元仿真，得出螺旋外槽轮排料变异系数比直外槽轮小22.4%，证明螺旋外槽轮排料性能显著优于直外槽轮。通过双因素析因试验得出：物料的自然休止角和排料器转速之间存在交互作用，且两因素均与排料填充系数呈负相关关系。通过田间作业试验得到机具作业的实际出苗变异系数为8.4%。结果表明：该设备能播撒多种固体颗粒，且流量可调范围大、排料量稳定、播撒均匀，提高农用无人机颗粒播撒设备的排料精准水平，拓展农用无人机的应用场景。

关键词：农用无人机,柔性螺旋外槽轮,颗粒播撒,有限元分析,离散元分析

基金资助：甘肃省科技计划重大项目（21ZD4NA012ND1）