精準(zhǔn)混合變量施肥機(jī)肥料在線混合器的研究.pdf

1、精準(zhǔn)混合變量施肥機(jī)采用根據(jù)田地所需肥料信息，控制三個(gè)肥箱單獨(dú)排肥，肥料經(jīng)過混合器混合后再進(jìn)行施肥的方案，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥。精準(zhǔn)混合變量施肥機(jī)主要由電子控制系統(tǒng)、排肥量計(jì)量部分和在線混合部分組成。
　　在線混合器是實(shí)現(xiàn)肥料在線即時(shí)混合的裝置，是變量施肥機(jī)的重要組成部分。目前，國內(nèi)已有不少科研單位和院校在研制變量施肥機(jī)，但大部分研究集中于變量施肥控制器的設(shè)計(jì)與開發(fā)，肥料在線混合器的研究較小。當(dāng)前使用的混合機(jī)大多是獨(dú)立產(chǎn)品，因其體積龐大、混

2、合時(shí)間長等缺點(diǎn)不適合作為變量施肥機(jī)上的混合裝置。針對(duì)以上情況本文設(shè)計(jì)了一種適用于變量施肥機(jī)上的小型在線混合器并對(duì)其進(jìn)行了研究，主要工作如下:
　　1.通過對(duì)現(xiàn)有各類型混合機(jī)械的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析和比較，在借鑒國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種結(jié)合分灑盤、攔料筒結(jié)構(gòu)形式的立式混合器。該混合器的核心部件是相互交錯(cuò)布置的分灑盤和攔料筒，分灑盤通過套筒套裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，由轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)動(dòng)軸向上延伸至混合筒外與電機(jī)相連接，電機(jī)能在900r/m

3、in內(nèi)無極調(diào)速。攔料筒呈上大下小錐體，上端與混合筒體固定連接。
　　2.通過EDEM軟件進(jìn)行仿真分析，對(duì)混合器機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了參數(shù)優(yōu)化。利用三維建模軟件PRO/E完成整機(jī)設(shè)計(jì)后，將簡化模型導(dǎo)入EDEM軟件進(jìn)行仿真，優(yōu)化關(guān)鍵部件的機(jī)械參數(shù)，確定最優(yōu)方案。利用EDEM軟件對(duì)混合器工作過程進(jìn)行仿真分析，對(duì)混合器內(nèi)的肥料顆粒進(jìn)行受力及運(yùn)動(dòng)分析，明確混合器內(nèi)肥料顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)速度，研究肥料在線混合器的混合機(jī)理。
　　3.通過臺(tái)架試

4、驗(yàn)，驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的混合器的可行性。利用在線混合器試驗(yàn)樣機(jī)，進(jìn)行混合器性能試驗(yàn)。單因素試驗(yàn)表明，在相同處理量和混合比例下，隨著混合器分灑盤轉(zhuǎn)速的提高，肥料混合均勻度增加;在相同轉(zhuǎn)速和混合比例下，隨著總排肥量的增大，混合均勻度呈先升后降趨勢;在相同轉(zhuǎn)速和總排肥量下，各種肥料組分的含量相差越大，其相應(yīng)的混合度越低。正交試驗(yàn)表明，混合器轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速是影響混合均勻度的主要因素，提高轉(zhuǎn)速，對(duì)于降低總排肥量和混合比例對(duì)混合效果的影響，效果是很顯著的。總排

5、肥量分別為10 g/s、20 g/s、40 g/s、60 g/s和90g/s時(shí)，轉(zhuǎn)速分別達(dá)到700r/min，700 r/min，600 r/min，800 r/min和900r/min時(shí)各行排量一致性變異系數(shù)小于13％，混合均勻度符合要求。施肥機(jī)總排肥量在10g/s～90g/s范圍內(nèi)，不同的混合比例下，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速總能使各行排量一致性變異系數(shù)低于13％,混合均勻度達(dá)到要求?；旌戏柿虾腿N肥料各自的總排量穩(wěn)定性始終小于7.8％，表明肥料混合