偏心弹射式排肥器设计与仿真试验

来源：中国农机化学报杂志2020年第11期北京时间：

作者：陶芸;谢方平;肖名涛;

单位：湖南农业大学机电工程学院;南方粮油作物协同创新中心;湖南省智能农机装备重点试验室;

摘要：针对目前穴施排肥器存在易伤作物、喷肥均匀性差、喷肥可靠性低等问题,设计一种偏心弹射式排肥器。根据颗粒肥穴施特性,基于盛肥腔体积压缩而形成压力差的原理,借助人机交互平台,设计关键部件弹射机构和偏心机构,优化机构的结构与工作参数,分析肥料在腔体内的受力状况和运动轨迹。该排肥器主要由排肥装置、偏心轮装置、弹射部件等组成。通过Soildworks三维建模,运用离散元法(EDEM)和动力学(RecurDyn)耦合仿真分析技术对排肥器的成穴性进行仿真,并进行台架试验。试验表明:该机构弹射性能稳定可靠,对农作物无机械损伤。在排肥器角速度为6.2 rad/s、6.7 rad/s,7.2 rad/s时,每穴排肥量一致性变异系数分别为2.8%、3.3%、4.0%,肥料喷射均匀性较好。作业效率等各项指标与预期目标差异性小。离散元仿真值与台架试验相对误差值接近,表明台架试验结果真实可靠。

关键词：偏心弹射式;排肥器;穴施;EDEM;RecurDyn耦合仿真

基金资助：国家重点研发计划项目(2017YFD0700800)