底肥定點深施機地輪組件優化

宋朱軍，吳雪梅，*，李國昌，王 芳，劉紅蕓，張富貴，張培坤

(1.貴州大學 機械工程學院，貴州 貴陽 550025； 2.福建永順機械有限公司，福建 南平 353500)

合理的底肥深施技術對促進作物生長有積極作用[1]。對于有株距要求的作物，如烤煙、玉米、辣椒等，移栽前進行底肥定點深施，可促進作物根系生成，進而提高作物品質和產量[2-4]。目前，底肥深施機多為條施，不能實現定點深施和標記施肥點[5-7]。針對此現象，研究人員曾開發出一款自走式底肥定點深施機[8-9]。該施肥機的地輪組件采用空心輪轂與葉片螺紋連接，工作時通過鏈條傳動將動力傳至外槽輪式排肥器驅動其排肥，但由于地輪組件與壟頂接觸時產生的驅動力不足，會出現打滑現象，造成施肥點與標記點間誤差較大。

目前，針對地輪性能的研究比較廣泛[10-12]，但多停留在理論分析上，少有研究者利用動力學仿真來分析地輪各部件的受力情況。為此，本研究針對前述自走式底肥定點深施機地輪組件打滑，造成施肥點與標記點間誤差較大的問題，借助工程離散元仿真軟件EDEM 6.0建立仿真土壤模型，對該施肥機的地輪組件進行顆粒離散元法的細觀力學分析。類似方法已廣泛應用于農業機械的各個方面。研究證明，通過觀察土壤顆粒的運動情況和位移情況，可以了解地輪組件的受力情況[13]。此外，本研究還采用4因素4水平的正交試驗方法，應用Design-Expert軟件對試驗數據進行曲面響應分析，以優化地輪組件的結構參數設計，實現精準標記施肥點的目的。……