一種電動可間歇施肥裝置的設計

李海龍

摘要：為了實現精準施肥，設計一種電動可間歇施肥裝置。介紹該施肥裝置的整體結構、工作原理、主要機構及技術特點。該施肥裝置結構設計合理巧妙，運行簡單，單次施肥量可控，能夠達到定量、間歇施肥的效果。

關鍵詞：施肥裝置;電動;間歇;結構;設計

中圖分類號：S224.2? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1674-1161（2021）01-0038-02

近年來，化肥深施因其對保護環境和提高肥料利用率具有積極意義而得到廣泛認可，市場上出現了多種化肥深施機具。目前我國現有的施肥機具大都采用深位條施法，無法對施肥量進行精確把控;而對深位穴施及間歇施肥研究較少，不能實現精準的間歇施肥作業。本課題研制一種電動可間歇施肥的裝置，通過儲肥機構的旋轉對肥腔進行充肥、排肥，在作物播種過程中可達到定量、間歇施肥的效果。

1 電動可間歇施肥裝置總體設計

電動可間歇施肥裝置包括可旋轉的儲肥機構、上蓋、底板、充肥機構及排肥機構（如圖1所示）。充肥機構包括肥箱、連接肥箱和充肥口的充肥管及充肥管上連接風機排風管的充肥風管。排肥機構包括風機、排風管、排肥風口及排肥口。可旋轉的儲肥機構頂部設置上蓋，其上設置連接充肥機構的充肥口和連接排肥機構的排肥風口，風機通過排風管連接排肥風口;儲肥機構底部設置底板，其上開有排肥口;排肥風口和排肥口同軸設置，肥腔旋轉至充肥口處充肥，旋轉至排肥口處通過排肥風口的風力從排口肥處排肥。

該裝置通過可旋轉的儲肥機構進行旋轉，完成充肥、排肥作業。充肥時，通過電機驅動旋轉軸帶動旋轉支架及肥腔轉動，旋轉至充肥口的肥腔內，通過與肥箱連接的充肥管充肥，肥料通過自由落體從肥箱落入肥腔內，由于在充肥管上連接有充肥風管，使風力進入充肥管內，加快肥腔的充肥速度。

在實際播種作業過程中，拖拉機行進速度最高可達到12 km/h（約3.3 m/s），設定播種株距為30 cm，則施肥距離也為30 cm。經計算，單次施肥、播種時間間隔為30÷100÷3.3≈0.09 s，即每次播種、施肥動作均需在0.09 s內完成。因此，設置6個肥腔，當其中1個肥腔旋轉到排肥位置完成排肥后，再旋轉至充肥位置進行充肥，依次循環，保證除排肥位置處的肥腔外，其他肥腔內均有定量的肥料，實現了肥料的定量排放;由于肥腔安裝位置接近地面，所以連續排出的肥料為段狀，實現了間歇施肥。

2 儲肥機構設計

可旋轉的儲肥機構包括旋轉軸、旋轉支架、電機及多個肥腔（如圖2所示）。旋轉軸安裝在上蓋和底板間中部，其一端連接電機。旋轉支架固定在旋轉軸上，旋轉支架上沿圓周均勻設置多個安裝肥腔的孔。通過電機驅動旋轉軸轉動，帶動肥腔旋轉至充肥口時進行充肥，旋轉至排肥口時進行排肥。肥腔與底板間留有空隙，靠近底板端的肥腔上套有膠圈，通過膠圈與底板相對接觸旋轉，帶動肥腔內的肥料隨膠圈一同旋轉。

3 電動可間歇施肥裝置的優點

電動可間歇施肥裝置通過電機驅動儲肥機構旋轉，完成充肥、排肥作業;配合作業中的車輛行進速度及播種間距，通過控制步進電機的轉速，實現定量、間歇施肥。其優勢在于：1） 施肥裝置安裝在開溝器后部，施肥位置更為精準，可以實現定量的段施肥。2） 可以根據株距的變化而改變施肥間距。3） 設置多腔體儲肥結構，單次施肥量可控，可根據不同地區、不同地塊需求進行定量施肥。4） 采用氣吹式充肥、施肥，減少了充肥及施肥過程中肥料容易堆積、堵塞的情況，同時充肥、排肥速度更快。5） 采用電機驅動，不需考慮機械傳動因素對施肥精度的影響。

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Design of an Electric Intermittent Fertilization Device

LI Hailong

（Liaoning Institute of Agricultural Mechanization， Shenyang 110161， China）

Abstract： In order to realize precise fertilization， an electric intermittent fertilization device was designed. This paper introduced the whole structure， working principle， main mechanism and technical characteristics of the fertilizer application device. The structure design of the fertilization device is reasonable and ingenious， the operation is simple， and the amount of single fertilization is controllable， which can achieve the effect of quantitative and intermittent fertilization.

Key words： fertilization device; electric; intermittent; structure; design