摘要:针对水田作业环境下施肥机械的排肥口末端易被泥土堵塞导致施肥机的排肥性能差的问题，本研究综合双齿轮排肥器和螺旋排肥器的优点，设计了一种风送式水稻侧深施肥装置。对水稻施肥装置进行整体设计，并通过理论计算确定施肥装置的参数范围，依据物料特性参数试验结果，借助EDEM软件对关键部件进行离散元仿真分析，以排肥稳定性变异系数为评价指标，选取螺旋轴直径、螺距和转速为试验因素，进行单因素及Box-Behnken响应曲面试验，确定其最佳参数；基于两级排肥器传动比对施肥装置排肥质量的影响规律确定两级排肥器最佳传动比。结果显示：螺旋轴最佳组合参数为螺旋轴直径21 mm、转速140 r/min、螺距17 mm，此时排肥稳定性变异系数为2.5%；双齿轮排肥器和螺旋排肥器的传动比为1∶4时排肥连续且均匀。样机试验表明，两级排肥器的排肥一致性、稳定性、均匀性变异系数相比螺旋排肥器均有所提高。

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。

摘要:为解决排肥器排肥不均匀的问题，设计了间隙啮合渐开线齿轮排肥器，为考察排肥齿轮结构参数对排肥均匀性的影响规律，在理论分析的基础上应用离散元法对排肥过程进行仿真分析。以排肥轮齿数、排肥轮间隙、轮齿压力角为试验因素，以排肥均匀度变异系数为评价指标进行正交优化试验，结果发现，影响排肥均匀度的因素大小为排肥轮齿数>排肥轮间隙>轮齿压力角，其中，排肥轮齿数对排肥均匀度有显著影响(P<0.05），排肥轮的最优结构参数组合为排肥轮齿数12、排肥轮间隙6 mm、轮齿压力角25°，此时排肥均匀度变异系数最小，为17.59%。加工最优结构参数组合下的间隙啮合渐开线齿轮排肥器，并进行台架试验，试验结果显示，台架试验排肥量与理论排肥量相对误差为-0.95%，与仿真值相对误差为-2.41%，台架试验均匀度变异系数为19.01%，与仿真值基本一致，同等条件下外槽轮排肥器的变异系数为31.96%，台架试验排肥器变异系数比外槽轮排肥器变异系数小12.95个百分点，结构优化提高了排肥均匀性，符合设计要求。