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侧深施肥装置文丘里管肥料运动特性仿真与试验
1
作者 蒋蕊 王金峰 +5 位作者 王震涛 吕振阳 赵敏义 王瑞东 林腾辉 陈国庆 《农机化研究》 北大核心 2026年第2期107-115,共9页
针对水稻侧深施肥装置风送输肥系统中肥料颗粒排出均匀性差且运移特性不明晰等问题,采用CFD-DEM耦合仿真方法,通过研究不同进料角、入口气流速度、进料速率下气流场和肥料运动情况,探索肥料颗粒运移规律。结果表明:3个因素都会对文丘里... 针对水稻侧深施肥装置风送输肥系统中肥料颗粒排出均匀性差且运移特性不明晰等问题,采用CFD-DEM耦合仿真方法,通过研究不同进料角、入口气流速度、进料速率下气流场和肥料运动情况,探索肥料颗粒运移规律。结果表明:3个因素都会对文丘里管内部流场造成影响,主要体现为高速气流分布位置的不同;对肥料颗粒运动的影响表现为肥料颗粒受力与速度的变化。文丘里管内部流场、肥料颗粒受力和速度变化均会引发肥料颗粒不同的碰撞特性,从而影响到肥料颗粒的运动轨迹。随着进料角的增大,肥料颗粒在文丘里管出口区中的运动逐渐趋近于底部;随着入口气流速度的提高,肥料颗粒在文丘里管中的分布空间和扩散程度逐渐增大;随着进料速率的提高,肥料颗粒在文丘里管出口区的沉积现象更为明显。 展开更多
关键词 肥料运动特性 侧深施肥 文丘里管 仿真 气流场 CFD-DEM
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基于EDEM的层式好氧堆肥一体机匀翻装置参数优化设计
2
作者 曾庆臻 齐自成 +1 位作者 姚玉梅 张琦峰 《农机化研究》 北大核心 2026年第2期259-266,共8页
层式好氧堆肥一体机在大宗废弃蔬菜秸秆与畜禽粪便资源化处理中具有重要应用价值,但其层间匀翻装置常因翻堆不均导致堆体供氧不足、发酵效率下降等问题。针对这一技术瓶颈,以蔬菜废弃物与鲜鸡粪混合堆肥物料为研究对象,通过理论计算与... 层式好氧堆肥一体机在大宗废弃蔬菜秸秆与畜禽粪便资源化处理中具有重要应用价值,但其层间匀翻装置常因翻堆不均导致堆体供氧不足、发酵效率下降等问题。针对这一技术瓶颈,以蔬菜废弃物与鲜鸡粪混合堆肥物料为研究对象,通过理论计算与离散元仿真相结合的方法,对匀翻装置的关键参数进行系统性优化,旨在建立关键参数与翻料效果之间的量化关系,为提升堆肥设备工作效率提供理论依据和技术支持。首先,通过理论计算和分析确定匀翻装置的偏心比、翻料倾角、转轴转速等3个关键参数的理论值范围,同时对物料翻抛运动进行分析;然后,采用EDEM离散元仿真技术,模拟匀翻装置在不同工况下的堆肥物料运动特性;最后,通过Design-Expert 11的响应曲面法开展多因素交互作用研究,并建立了二阶多项式预测模型。优化结果表明:当偏心比0.03、翻料倾角48.2°、转轴转速40.93 r/min时,理论颗粒分布离散率可达3.77%。在工程实践中,实测离散率为4.12%,相对误差控制在10%以内,证实了模型的可靠性。研究成果为提升层式好氧堆肥一体机性能、优化匀翻装置设计提供了参考,对促进农业废弃物资源化利用装备的技术升级具有指导意义。 展开更多
关键词 好氧堆肥一体机 匀翻装置 离散元仿真 参数优化 EDEM
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风送式水稻侧深施肥装置的设计与试验 被引量：2
3
作者 徐红梅 赵亚兵 +3 位作者 李中鑫 蒙焌仕 张胤培 张国忠 《华中农业大学学报》 北大核心 2025年第1期276-287,共12页
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... 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。 展开更多
关键词 水稻 施肥机 侧深施肥 两级排肥器 离散元
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侧抛式棉秆粉碎还田装置设计与试验 被引量：1
4
作者 颜利民 吴涛 +3 位作者 蒋德莉 缑海啸 付宣赫 张金昊 《农业机械学报》 北大核心 2025年第3期216-226,共11页
针对目前棉秆粉碎还田装置作业过程存在棉秆粉碎长度合格率较低、抛撒还田后碎秆易成行堆积、分布不均等问题,设计了一种安装于残膜回收机上的侧抛式棉秆粉碎还田装置。阐述了装置结构及工作原理,对棉秆粉碎装置、侧向输送装置、碎秆抛... 针对目前棉秆粉碎还田装置作业过程存在棉秆粉碎长度合格率较低、抛撒还田后碎秆易成行堆积、分布不均等问题,设计了一种安装于残膜回收机上的侧抛式棉秆粉碎还田装置。阐述了装置结构及工作原理,对棉秆粉碎装置、侧向输送装置、碎秆抛撒装置等关键部件进行了结构设计与作业性能分析,初步确定了关键部件结构与作业参数。对碎秆抛撒装置进行离散元仿真研究,验证其可提高碎秆还田效果。设计了侧抛式棉秆粉碎还田装置,并安装至残膜回收机上进行三因素三水平二次回归正交田间试验,结果表明最优参数为:机具作业速度8 km/h、粉碎刀轴转速2000 r/min、螺旋输送器转速1200 r/min。此时,棉秆粉碎长度合格率为93.96%,抛撒均匀度为86.98%,平均棉秆粉碎长度为116.9 mm,平均留茬高度为71.4 mm,研究结果为棉秆粉碎还田装置优化设计提供了理论基础和支撑。 展开更多
关键词 棉花秸秆 侧向输送 抛撒还田 参数优化
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茶园开沟施肥机施肥覆土装置的研制 被引量：2
5
作者 郑珍 朱樱 《机电技术》 2025年第1期50-53,共4页
文章研制了一种适用山地和丘陵地区茶园的开沟施肥机施肥覆土装置,在满足茶园施肥农艺要求下,从肥箱容量、施肥量调节、防堵和覆土等几个方面对其施肥效果进行分析与试验验证,试验结果表明:该装置施肥量可调、可破除结拱、施肥深度不小... 文章研制了一种适用山地和丘陵地区茶园的开沟施肥机施肥覆土装置,在满足茶园施肥农艺要求下,从肥箱容量、施肥量调节、防堵和覆土等几个方面对其施肥效果进行分析与试验验证,试验结果表明:该装置施肥量可调、可破除结拱、施肥深度不小于15 cm、覆土平整。配套了该装置的茶园开沟施肥机可实现茶园机械化开沟深施有机肥,可节约成本,在改善茶园生态环境的同时增产增效。 展开更多
关键词 开沟施肥机 施肥覆土装置 有机肥 施肥量 防堵 覆土
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基于离散元法的横向交错式外槽轮排肥器参数优化与试验
6
作者 王守江 罗长海 +2 位作者 董建军 崔林 武广伟 《农机化研究》 北大核心 2026年第1期127-135,共9页
针对外槽轮排肥器排肥脉动现象造成排肥均匀性较低的问题,设计了一种横向交错式外槽轮排肥器。结合理论分析对其关键部件进行结构设计,并基于离散元法开展参数优化,通过台架试验验证横向交错式外槽轮排肥器的作业性能。以不同结构的横... 针对外槽轮排肥器排肥脉动现象造成排肥均匀性较低的问题,设计了一种横向交错式外槽轮排肥器。结合理论分析对其关键部件进行结构设计,并基于离散元法开展参数优化,通过台架试验验证横向交错式外槽轮排肥器的作业性能。以不同结构的横向交错式外槽轮进行仿真试验,结果表明槽齿数为8个、横向分段数为2格的排肥器具有较优的排肥性能,优化后的排肥均匀变异系数最小值为4.75%,小于原外槽轮排肥器。以不同转速(30~90 r/min)和不同类型肥料(复合肥料、尿素、稳定性复合肥料)为试验因素进行台架试验,结果表明:在不同试验条件下,槽齿数为8个、横向分段数为2格的横向交错式外槽轮排肥器的排肥均匀变异系数最小值为5.40%,小于原外槽轮排肥器,证实了横向交错式外槽轮排肥器排肥均匀性能较优,可为外槽轮排肥装置的设计与研究提供参考和理论依据。 展开更多
关键词 排肥器 横向交错式外槽轮 排肥均匀性 离散元 参数优化 台架试验
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偏心无轴螺旋式水稻精量穴施排肥装置的设计与试验
7
作者 谢方平 宋熙 +3 位作者 刘大为 郑鹏 刘敏章 王修善 《沈阳农业大学学报》 北大核心 2025年第5期121-134,共14页
[目的]针对现有施肥机械难以实现水稻定点精量施肥的问题,创新设计了一种偏心无轴螺旋式精量施肥装置,以满足水稻基肥精量撒施的需求。[方法]根据水稻施肥农艺要求,通过理论分析确定了影响施肥效果的关键因素以及装置关键部件螺旋排肥... [目的]针对现有施肥机械难以实现水稻定点精量施肥的问题,创新设计了一种偏心无轴螺旋式精量施肥装置,以满足水稻基肥精量撒施的需求。[方法]根据水稻施肥农艺要求,通过理论分析确定了影响施肥效果的关键因素以及装置关键部件螺旋排肥器的主要结构参数取值范围。以螺杆半径、偏心距、螺距为关键试验因素,通过离散元仿真进行多因素试验分析,以施肥装置的排肥稳定性变异系数及排肥范围合格率作为试验评价指标进行穴施肥装置的设计与试验。[结果]得到最优参数组合为螺杆半径6 mm、偏心距3.4 mm、螺距58 mm。最后,搭建了穴施肥装置试验台架,开发了基于STM32单片机的穴施肥控制系统,并根据最优参数组合进行台架试验,台架试验中,穴施肥装置的平均施肥量为2.54 g,平均排肥稳定性变异系数为8.355%,平均排肥范围合格率为95.174%;田间试验中,穴施肥装置的平均施肥量为2.63 g,平均排肥稳定性变异系数为8.18%,平均排肥范围合格率为93.1%。[结论]施肥量均在水稻穴施肥所需范围内,试验结果与仿真试验基本一致,验证了台架试验和田间试验的可靠性。施肥效果满足南方水稻种植农艺要求,亦可为其他作物的肥料定点定量施放研究提供借鉴参考。 展开更多
关键词 水稻 穴施肥 偏心无轴螺旋 排肥器 离散元仿真
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基于曲面响应法的开沟施肥装置优化设计
8
作者 黄敞 王玲玲 +2 位作者 郑勇 黎土煜 刘友江 《农机化研究》 北大核心 2025年第10期51-58,共8页
为进一步优化开沟施肥装置设计参数,采用响应面法(RSM)和中心组合旋转设计(CCRD)优化法,综合探究了刮板深度、施肥机前进速度和转盘转速3个影响因素对施肥规律的影响,以施肥效率和施肥密度为响应值,确定优化设计方案。试验结果表明:影... 为进一步优化开沟施肥装置设计参数,采用响应面法(RSM)和中心组合旋转设计(CCRD)优化法,综合探究了刮板深度、施肥机前进速度和转盘转速3个影响因素对施肥规律的影响,以施肥效率和施肥密度为响应值,确定优化设计方案。试验结果表明:影响施肥效率和施肥密度的3个关键影响因子的影响顺序均为转盘转速>刮板深度>施肥机前进速度。优化方案为:刮板深度33.53 mm、施肥机前进速度0.65 m/s、转盘转速5.95 r/min时,以最优参数组合得到的施肥效率为15.00 g/s、施肥密度为25.00 g/m。在此条件下,回归模型的预测值与实验值的相对误差为-5.88%~+16.93%,实验值与理论预测值一致。通过研究,初步掌握了开沟施肥装置的优化设计方法和排肥规律,为精准化、智能化施肥机械关键部件的研发提供了参考。 展开更多
关键词 施肥装置 中心组合旋转设计 参数优化 曲面响应法
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施肥机构的研究现状及发展趋势分析
9
作者 周魏岩 张燕梁 +4 位作者 甘露 朱炫铭 王雷 陈爱慧 于晓波 《农机使用与维修》 2025年第9期51-59,共9页
农业生产的核心管理要素中,施肥作业对农作物生长表现和环境质量具有决定性影响。面对全球耕地面积缩减与生态压力加重的双重困境,传统施肥模式的局限性日益凸显,促使精准化、节能化和智能化的施肥机构解决方案成为现代农业科技的重要... 农业生产的核心管理要素中,施肥作业对农作物生长表现和环境质量具有决定性影响。面对全球耕地面积缩减与生态压力加重的双重困境,传统施肥模式的局限性日益凸显,促使精准化、节能化和智能化的施肥机构解决方案成为现代农业科技的重要研究方向。本研究归纳了现代施肥装置的技术分类与发展动态,分析了以下技术体系:包括机械式精准施肥装置、智慧精准施肥系统、水肥一体化技术、无人机施肥技术等,详细阐释了各项技术的运行机制、技术特点及适用范围。研究进一步揭示了施肥装备发展的四大演进方向:数字化改造、智能决策支持、复合功能集成和环境友好设计,着重探讨了人工智能算法、万物互联技术、虚拟仿真系统等创新科技在施肥实践中的整合路径。基于我国施肥装备研发现状,本研究从三个维度提出发展策略:深化机理研究、构建创新联合体、健全规范制度,旨在为我国农业机械现代化转型和生态农业发展提供技术支撑。 展开更多
关键词 施肥机构 施肥机 研究现状 发展趋势
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自流式肥料母液罐结构参数优化及其注肥量控制性能
10
作者 李加念 高龙 邓小军 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第11期222-228,共7页
为降低注肥量计算的复杂程度,采用简单的控制算法,根据电磁阀通断时间精确控制母液在重力作用下自流进入水肥混合箱的注肥量。分别对DN15、DN20和DN25这3种出口口径母液罐,以母液罐桶径D、锥度α为主要结构参数,采用二因素五水平正交设... 为降低注肥量计算的复杂程度,采用简单的控制算法,根据电磁阀通断时间精确控制母液在重力作用下自流进入水肥混合箱的注肥量。分别对DN15、DN20和DN25这3种出口口径母液罐,以母液罐桶径D、锥度α为主要结构参数,采用二因素五水平正交设计方法,构建25种桶径与锥度的组合方案,并采用CFD数值模拟方法,在不同液位下,分析母液罐主要结构参数对出口流量平均变化率的影响。以出口流量平均变化率为主要评价指标,综合分析得出3种母液罐的最佳结构参数,并试制原型样品,试验验证其出流稳定性与注肥量控制性能。结果表明:不同结构母液罐自流时的出流量与其液位均呈线性正相关关系,决定系数R^(2)均超过0.97;桶径是影响出口流量稳定性的主要因素,锥度为次要因素,二者交互作用的影响在误差允许范围内可忽略;3种口径母液罐的最佳结构参数组合:α为5°,D不小于160 mm、265 mm和445 mm;出口流量稳定性的CFD数值模拟分析值与实测值基本一致,其最大误差为4.66%、最小误差为0.51%;母液罐自流注肥时的迭代时间选用5 s,可使注肥量控制误差在2%内。 展开更多
关键词 肥料母液罐 自流式 结构参数优化 CFD数值模拟 注肥量
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基于离散元的螺杆式侧深施肥装置充肥管优化设计与试验
11
作者 刘大为 郑鹏 +3 位作者 刘敏章 李旭 谢方平 宋思明 《长沙大学学报》 2025年第2期8-17,47,共11页
针对螺杆式侧深施肥装置在作业过程中,因充肥管道悬垂结构不同所导致的排肥均匀性、稳定性不佳等问题,分析了排肥过程中充肥管的基本形态,建立了悬垂管路的曲线方程;基于最速降线理论,研究了库仑摩擦力作用下肥料颗粒沿管壁的运动情况,... 针对螺杆式侧深施肥装置在作业过程中,因充肥管道悬垂结构不同所导致的排肥均匀性、稳定性不佳等问题,分析了排肥过程中充肥管的基本形态,建立了悬垂管路的曲线方程;基于最速降线理论,研究了库仑摩擦力作用下肥料颗粒沿管壁的运动情况,明确了影响颗粒运动的关键因素及最优曲率。为验证充肥管布置形态对肥料颗粒运动及排肥效果的影响,定义了充肥管悬垂角度,建立了仿真模型,其离散元仿真结果表明充肥管悬垂角度对排肥均匀性影响显著(P<0.05),悬垂角度越大,排肥管中颗粒运动速度变化差值越大,肥料填充率越低,充肥管供肥滞后越明显。通过搭建试验台架,研究了螺杆垂直排肥条件下充肥管在不同悬垂角度及螺杆转速下的排肥特性。以螺杆转速、充肥管悬垂角度为试验因素,以排肥量稳定性变异系数与质量流率为评价指标进行双因素试验,结果表明,充肥管悬垂角度和螺杆转速对排肥性能影响显著(P<0.05),当螺杆转速为140 r/min、悬垂角度为30°时,装置排肥均匀性最佳;在转速为140~180 r/min,悬垂角度为30°~45°时,装置的施肥稳定性趋于最佳,其结果与最速降线分析模型相符。所获研究结果可为螺旋杆式施肥装置充肥管道布置与机具性能优化提供参考。 展开更多
关键词 侧深施肥装置 充肥管 悬垂角度 离散元法 排肥性能
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小型轻简快速智能化好氧堆肥设备研制
12
作者 刘科 唐宁 +3 位作者 蒋书琴 苏琳钧 杨玉鹏 韦秀丽 《农业技术与装备》 2025年第3期7-9,共3页
针对现有堆肥设备在物料混合过程中的动力能耗问题,开发了一种小型化的轻简快速智能化好氧堆肥设备,该设备具备自动进料、无动力混合搅拌、自动发酵等功能,有效解决了现有堆肥工艺物料混合设备能耗高、结构复杂的问题。
关键词 好氧堆肥设备 无动力搅拌 自动堆肥 智能化
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玉米主从机协同加肥作业路径规划及加肥点优化研究
13
作者 王伟 种坤 +2 位作者 马嘉奇 张淼 刘旭 《河北农机》 2025年第19期25-27,共3页
针对无人农场环境下单机种肥同播作业中肥料补充难、人工作业劳动强度大的问题,本文研究了一种规划播种移动平台路径定点补充肥料的方法,并考虑到实际作业中肥料耗尽点靠近地头导致同行播种无法完成的情况,对加肥点进行优化。通过结合... 针对无人农场环境下单机种肥同播作业中肥料补充难、人工作业劳动强度大的问题,本文研究了一种规划播种移动平台路径定点补充肥料的方法,并考虑到实际作业中肥料耗尽点靠近地头导致同行播种无法完成的情况,对加肥点进行优化。通过结合播种农艺要求和机组运动学特性获得播种路径,并采用单点预瞄跟踪控制算法实现精准路径跟踪。针对加肥点优化可行性和轨迹跟踪准确性进行了仿真试验,仿真结果验证了优化算法的有效性。 展开更多
关键词 协同加肥 玉米播种 路径规划 智能控制
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适合南方水田的仿生有机肥撒肥机
14
作者 张清珠 石佳 +4 位作者 张锋 何俊霏 崔贝妮 陈奕 魏玉兰 《农业机械》 2025年第8期47-49,共3页
针对有机肥含水率高导致的传统撒肥机拨肥辊易黏附、阻力增大、抛撒不均,以及南方水田中轮式机构接地比压大、易破坏农田等问题,本文设计一款适合南方水田的仿生有机肥撒肥机,其结构包括履带行走装置、输肥装置、碎肥装置和撒肥装置。... 针对有机肥含水率高导致的传统撒肥机拨肥辊易黏附、阻力增大、抛撒不均,以及南方水田中轮式机构接地比压大、易破坏农田等问题,本文设计一款适合南方水田的仿生有机肥撒肥机,其结构包括履带行走装置、输肥装置、碎肥装置和撒肥装置。基于臭蜣螂前足的锯齿状结构,提出拨肥辊的仿生设计,有效减轻有机肥的黏附。针对南方水田特点,采用履带行走装置,减少作业过程中对农田的破坏。输肥装置中仿生拨肥辊不断搅动,将有机肥落入撒肥圆盘中高速旋转抛撒,防止有机肥结块,实现抛洒均匀。出肥口挡板高度可调节,用于控制出肥量。本设计不仅能实现节能增效,同时有助于推动我国有机肥撒肥机的发展,为乡村振兴贡献力量。 展开更多
关键词 撒肥机 仿生 有机肥 南方水田
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基于加权频谱分析的割草机噪声源识别研究
15
作者 赵亚平 《农业开发与装备》 2025年第4期45-51,共7页
针对普通频谱分析算法计算后马达割草机噪音源精度偏低的缺点,提出一种基于Adaboost理论的加权频谱分析算法。加权频谱分析算法是基于Adaboost算法的一种迭代算法,通过将频谱分析算法的弱性能指标合并,得到计算精度更高的强性能指标,利... 针对普通频谱分析算法计算后马达割草机噪音源精度偏低的缺点,提出一种基于Adaboost理论的加权频谱分析算法。加权频谱分析算法是基于Adaboost算法的一种迭代算法,通过将频谱分析算法的弱性能指标合并,得到计算精度更高的强性能指标,利用新的加权频谱分析法计算出后马达割草机噪声源更精确的频域峰值,然后与测得的综合噪音值进行比较。因为后马达割草机噪音值与其齿轮加工精度有直接关系,所以分别对齿轮加工精度为6级和8级的后马达割草机进行噪声源的试验和仿真分析,得出6级精度和8级精度的试验和仿真结果高度一致,分别趋近于91.5dBA和94.5dBA,从而证明所提加权频谱分析算法是正确的。 展开更多
关键词 后马达割草机 噪声源 频谱分析 迭代算法
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基于机器视觉的苗菜控量施肥机在设施农业中的应用研究
16
作者 龙冰雁 匡伟明 +1 位作者 黄春雨 黄彩虹 《河南农业》 2025年第18期79-81,共3页
为提高设施农业苗菜施肥精准度与肥料利用率,相关工作人员基于自主研发的机器视觉控量施肥机开展温室小白菜和莜麦菜试验,采用随机区组设计,对比机器视觉控量施肥与常规人工施肥的差异。结果表明,机器视觉施肥在保证产量不减的前提下,... 为提高设施农业苗菜施肥精准度与肥料利用率,相关工作人员基于自主研发的机器视觉控量施肥机开展温室小白菜和莜麦菜试验,采用随机区组设计,对比机器视觉控量施肥与常规人工施肥的差异。结果表明,机器视觉施肥在保证产量不减的前提下,化肥投入量减少30%,肥料利用率提高18个百分点,单位面积产量提高5%~8%,蔬菜硝酸盐含量降低20%,维生素C含量略有增加。该设备实现按株定量差异化施肥,有效减少肥料浪费,降低环境污染风险,提升产品品质和经济效益,具有良好的设施农业推广前景。 展开更多
关键词 精准度 苗菜控量施肥机 设施农业
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不同含水率玉米秸秆的可断裂柔性纤维模型参数标定 被引量：3
17
作者 李艳洁 陈玉滢 +2 位作者 孙雪 林涵 何进 《农业工程学报》 北大核心 2025年第3期43-52,共10页
在国家玉米秸秆机械化粉碎还田大力普及的背景下,针对用于实际田间粉碎的玉米秸秆力学仿真模型简化与参数标定问题,该研究首先基于离散单元法将玉米秸秆简化为节点球连接的多段球柱单元可断裂柔性纤维模型;然后通过三点弯曲试验获得3种... 在国家玉米秸秆机械化粉碎还田大力普及的背景下,针对用于实际田间粉碎的玉米秸秆力学仿真模型简化与参数标定问题,该研究首先基于离散单元法将玉米秸秆简化为节点球连接的多段球柱单元可断裂柔性纤维模型;然后通过三点弯曲试验获得3种不同含水率玉米秸秆的载荷-位移曲线,采用最陡爬坡与Box-Behnken试验设计方法对提出模型的弹性比、塑性比、弯曲限制角和失效比进行标定;最后在2 m×10 m域内建立了由直立根茬与平铺于地表秸秆共同构成的数值模型,进行秸秆粉碎还田仿真,并与田间秸秆粉碎试验进行对比。研究结果发现:标定参数后的模型用于秸秆粉碎仿真的粉碎合格率与实际田间试验结果的误差低于2%,验证了所提方法的可行性以及数值模型的准确性。研究结果表明,通过合理的标定方法,可断裂柔性纤维模型适用于秸秆粉碎的数值仿真计算,可为秸秆粉碎还田机具的关键部件结构优化和最优参数选取提供合理依据。 展开更多
关键词 离散元 秸秆 玉米 参数标定 可断裂柔性纤维模型
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基于EDEM的厩肥与颗粒肥混合排肥装置设计与试验 被引量：1
18
作者 戚江涛 邓越云 +3 位作者 张纪元 蒙贺伟 李亚萍 坎杂 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第4期1-9,共9页
为提高厩肥与颗粒肥的混肥均匀度,实现肥料的高效混合施加,设计一种厩肥与颗粒肥混合排肥装置。阐述该装置的结构组成和工作原理,分析肥料颗粒在混合排肥装置上的运动情况,利用EDEM软件模拟分析厩肥与颗粒肥混合排肥过程,以刮板轴转速... 为提高厩肥与颗粒肥的混肥均匀度,实现肥料的高效混合施加,设计一种厩肥与颗粒肥混合排肥装置。阐述该装置的结构组成和工作原理,分析肥料颗粒在混合排肥装置上的运动情况,利用EDEM软件模拟分析厩肥与颗粒肥混合排肥过程,以刮板轴转速、搅龙轴转速、外槽轮排肥轴转速、颗粒肥排肥口与搅龙排肥口水平距离为试验因素,以混肥均匀度为试验指标进行正交仿真试验设计,确定4个试验因素对混肥均匀度影响的显著性及主次顺序。试验结果表明,厩肥与颗粒肥混合排肥装置最优参数组合:刮板轴转速为20.00 r/min、搅龙轴转速为184.00 r/min、外槽轮排肥轴转速为52.00 r/min、颗粒肥排肥口与搅龙排肥口水平距离为816.00 mm,此时混肥均匀度为92.99%。对最优参数组合进行试验验证,平均混肥均匀度为95.32%,与数值模拟最优值相比,平均误差为2.50%。为厩肥与颗粒肥混合排肥装置设计提供参考。 展开更多
关键词 施肥机 离散元仿真 混合排肥装置 混肥均匀度
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有机肥撒施机抛撒装置的仿真与试验 被引量：1
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作者 吴昊 胡永冉 +2 位作者 刘希锋 徐冬 李博 《农机化研究》 北大核心 2025年第11期206-212,共7页
针对有机肥撒施机撒施时均匀性不可控、施肥量不稳定等问题,探索有机肥撒施机抛撒装置的关键结构参数对施肥均匀性的影响,并提出了优化设计方案。基于有机肥颗粒的物理特性,应用EDEM离散元软件对有机肥施肥过程进行虚拟仿真试验,建立了... 针对有机肥撒施机撒施时均匀性不可控、施肥量不稳定等问题,探索有机肥撒施机抛撒装置的关键结构参数对施肥均匀性的影响,并提出了优化设计方案。基于有机肥颗粒的物理特性,应用EDEM离散元软件对有机肥施肥过程进行虚拟仿真试验,建立了抛撒部件与有机肥之间的模型关系,以抛撒辊叶片角度、螺旋线数量、叶片螺距和转速为试验因素,以施肥变异系数为试验指标,进行四因素三水平正交试验;使用Design-Expert软件对回归模型求解并开展多目标参数优化,研究得到了抛撒辊最佳参数组合:叶片角度30°、螺旋线数量2条、叶片螺距402 mm、转速349 r/min。为验证抛撒装置抛撒均匀性和协调性,进行了有机肥撒施机场地抛撒验证试验,试验结果优于国家标准,验证了仿真结果的可靠性,有机肥撒施机抛撒装置的肥料抛撒均匀性良好。研究结果对推动有机肥机械化精准施用、促进绿色农业装备技术升级具有重要意义。 展开更多
关键词 有机肥撒施机 抛撒装置 离散元 响应面法
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果园开沟施肥机械研究现状与展望 被引量：1
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作者 周逸涵 方鹏 +3 位作者 刘木华 王晓 陈雄飞 余佳佳 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第5期133-140,共8页
目前我国果园机械化程度远低于稻麦类作物的机械化水平,为此主要从果园施肥农艺、果园开沟施肥机械结构组成及技术特点、果园开沟施肥机械监测调控技术3个方面对果园开沟施肥机械的研究现状进行阐述与分析。结合我国果业种植主产区的环... 目前我国果园机械化程度远低于稻麦类作物的机械化水平,为此主要从果园施肥农艺、果园开沟施肥机械结构组成及技术特点、果园开沟施肥机械监测调控技术3个方面对果园开沟施肥机械的研究现状进行阐述与分析。结合我国果业种植主产区的环境特点对果园开沟施肥机械化的意义及发展趋势进行分析,指出现有机械装备存在环境适应性差、可靠性低等问题,并提出要深入开展果园开沟施肥一体机和自适应调控技术的相关研究、政府要制定相关政策并加大扶持力度等解决方案。为我国果园开沟施肥机械化生产技术装备的发展指明方向,提供参考。 展开更多
关键词 果园 开沟施肥 深度调节 流量监测
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