可调窝眼轮式精量排肥器设计与试验
发布时间：2021-06-13 23:49
水稻是我国的主要粮食作物,施肥是水稻生长过程中不可或缺的环节。精量施肥可以减少化肥施用量,降低生产成本,提高水稻生产质量,同时可以有效降低过量施肥对环境的污染。本文在综述和分析国内外施肥机械的发展现状以及存在问题的基础上,针对沿淮地区水稻生长对不同品种肥料的施肥要求,以沿淮地区使用较为广泛、销量较大的三个肥料品种的物理力学特性为依据,研制了一种集窝眼型孔充肥、毛刷清肥、导肥带导肥和穴施肥为一体的可调窝眼轮式精量排肥器,根据水稻精量施肥的农艺要求,采用理论分析-离散元仿真-台架验证-田间试验相结合的方法,对可调窝眼轮式精量排肥器进行了排肥性能研究与试验。（1）肥料物理力学特性参数测定以中盐安徽红四方股份有限公司生产的缓释尿素（聚氨脂4.0%）、安庆石化有限公司生产的加硫尿素（S≥10%,N≥30%）和安徽莱姆佳肥业有限公司生产的生物有机肥（C≥30%,N+P2O5+K2O≥5%）为研究对象,通过物理力学特性测试,获得三种肥料颗粒的等效直径、球形率、千粒重、密度、含水率、孔隙率,以及与不同材料间的静摩擦系数、滑动摩擦系数、休...
【文章来源】：安徽农业大学安徽省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
102.2.2肥料颗粒三轴尺寸测定肥料充入窝眼后，肥料颗粒在运动时会与窝眼、窝眼轮圆周表面以及导肥带等零部件直接接触。肥料颗粒的三轴尺寸等物理参数会直接影响到窝眼充肥效果。由于肥料颗粒几何外形接近球体，为了有效的测定颗粒的几何尺寸，本文采用轴向尺寸法测量。选取的3种肥料外形如图2-1所示，对三种肥料随机选取三种肥料颗粒各100粒，测量出肥料颗粒的三轴尺寸。利用式（2-1）计算肥料颗粒的等效直径De和球形率φ13(=eeDLWTDL）（2-1）式中：L——平均长度，mm；W——平均宽度，mm；T——平均厚度，mm。测量结果如表2-2所示。表2-2肥料颗粒三轴尺寸、等效直径和球形率Tab2-2Triaxialsize,equivalentdiameterandsphericityoffertilizerparticles肥料种类平均长度（mm）平均宽度(mm)平均厚度(mm)等效直径(mm)球形率（%）缓释尿素4.254.043.834.0495.1加硫尿素5.394.744.274.7889.6生物有机肥4.214.103.994.1097.5从表2-2中可知，缓释尿素、加硫尿素和生物有机肥的等效直径分别为4.04mm、4.78mm和4.10mm，缓释尿素、加硫尿素和生物有机肥的球形率分别为95.1%、89.6%和97.5%。图2-3为三种肥料的等效直径分布，图2-4为三种肥料的球形率。图2-3等效直径分布直方图Fig.2-3Equivalentdiameterdistributionhistogram
11图2-4球形率分布直方图Fig.2-4Histogramofsphericitydistribution从图2-4中可以看出，三种肥料的平均球形率均在89%以上，因此，在离散元仿真分析中可将肥料颗粒视为球体。2.2.3肥料颗粒千粒重测定肥料的千粒重即为1000粒颗粒的质量，单位为g；其中称重的颗粒要求为颗粒饱满、无损伤、无粘结。试验分别选用缓释尿素、加硫尿素和生物有机肥三种肥料颗粒各3组，每组1000粒，用电子天平（精度：0.001g）进行称量，计算平均值作为试验结果，结果如表2-3所示。表2-3肥料千粒重Tab2-3Thousandkernelweightoffertilizer品种缓释尿素加硫尿素生物有机肥含水率（%）2.913.547.88千粒重（g）41.67172.92767.3082.2.4肥料颗粒密度测定（1）测量仪器电子天平（精度：0.001g），量筒，镊子，研磨器。（2）测量方法为避免仪器本身与人体汗液对肥料颗粒重量的影响，用镊子选取三种肥料颗粒各100粒。因为肥料颗粒之间存在间隙，所以用研磨器将肥料颗粒研磨成粉状，倒入量筒测量肥料的体积，在室温25℃的条件下进行测量，分别得出三种肥料的质量和体积，用式（2-2）计算mv（2-2）式中：m——肥料颗粒样本质量，g；
【参考文献】：
期刊论文
[1]化肥减量对水稻产量和耕地质量的影响[J]. 楼宇涛,陈红金,陆若辉,朱伟锋. 浙江农业科学. 2020(01)
[2]双齿轮式排肥器设计与试验[J]. 顿国强,于春玲,郭艳玲,纪文义,ISLAM K R,杜佳兴. 农业机械学报. 2020(03)
[3]化肥减量替代:农户的策略选择及影响因素[J]. 黄炎忠,罗小锋. 华南农业大学学报(社会科学版). 2020(01)
[4]水稻高产直播栽培技术[J]. 汪勇. 中国农业文摘-农业工程. 2020(01)
[5]发达国家化肥减量政策分析及对我国限量施肥的启示[J]. 陈红金,刘晓霞,虞轶俊. 浙江农业科学. 2019(12)
[6]水稻施肥参数的相关性分析[J]. 侯显达,刘书田,王铄今,贾书刚,侯彦林,陆伶. 农业资源与环境学报. 2019(05)
[7]基于EDEM的螺旋式排肥器排肥性能研究[J]. 薛忠,赵亮,王凤花,王槊,宋刚,王刚. 农机化研究. 2020(06)
[8]反转啮合齿轮式排肥器的设计与仿真分析[J]. 王建明,顿国强,叶金,夏雯桢,杨永振,于春玲,李磊. 农业装备与车辆工程. 2019(08)
[9]农田土壤化肥污染及对策[J]. 赵永成. 农业与技术. 2019(12)
[10]基于离散元法的水稻种子含水率表征方法[J]. 胡毅,杜俊,杨全军,夏俊芳,梅志雄. 甘肃农业大学学报. 2019(03)
博士论文
[1]外槽轮排肥器优化设计新方法研究[D]. 吕昊.吉林大学 2014
硕士论文
[1]基于离散元法的外槽轮排肥器工作过程仿真与参数优化[D]. 汪博涛.西北农林科技大学 2017
[2]基于离散元法的变量施肥机排肥器排肥过程仿真分析[D]. 张家华.石河子大学 2015
[3]水稻在我国粮食安全中的战略地位分析[D]. 虞国平.中国农业科学院 2009
[4]基于离散元法的排肥器数字化设计方法研究[D]. 吕昊.吉林大学 2008
本文编号：3228600
【文章来源】：安徽农业大学安徽省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
102.2.2肥料颗粒三轴尺寸测定肥料充入窝眼后，肥料颗粒在运动时会与窝眼、窝眼轮圆周表面以及导肥带等零部件直接接触。肥料颗粒的三轴尺寸等物理参数会直接影响到窝眼充肥效果。由于肥料颗粒几何外形接近球体，为了有效的测定颗粒的几何尺寸，本文采用轴向尺寸法测量。选取的3种肥料外形如图2-1所示，对三种肥料随机选取三种肥料颗粒各100粒，测量出肥料颗粒的三轴尺寸。利用式（2-1）计算肥料颗粒的等效直径De和球形率φ13(=eeDLWTDL）（2-1）式中：L——平均长度，mm；W——平均宽度，mm；T——平均厚度，mm。测量结果如表2-2所示。表2-2肥料颗粒三轴尺寸、等效直径和球形率Tab2-2Triaxialsize,equivalentdiameterandsphericityoffertilizerparticles肥料种类平均长度（mm）平均宽度(mm)平均厚度(mm)等效直径(mm)球形率（%）缓释尿素4.254.043.834.0495.1加硫尿素5.394.744.274.7889.6生物有机肥4.214.103.994.1097.5从表2-2中可知，缓释尿素、加硫尿素和生物有机肥的等效直径分别为4.04mm、4.78mm和4.10mm，缓释尿素、加硫尿素和生物有机肥的球形率分别为95.1%、89.6%和97.5%。图2-3为三种肥料的等效直径分布，图2-4为三种肥料的球形率。图2-3等效直径分布直方图Fig.2-3Equivalentdiameterdistributionhistogram
11图2-4球形率分布直方图Fig.2-4Histogramofsphericitydistribution从图2-4中可以看出，三种肥料的平均球形率均在89%以上，因此，在离散元仿真分析中可将肥料颗粒视为球体。2.2.3肥料颗粒千粒重测定肥料的千粒重即为1000粒颗粒的质量，单位为g；其中称重的颗粒要求为颗粒饱满、无损伤、无粘结。试验分别选用缓释尿素、加硫尿素和生物有机肥三种肥料颗粒各3组，每组1000粒，用电子天平（精度：0.001g）进行称量，计算平均值作为试验结果，结果如表2-3所示。表2-3肥料千粒重Tab2-3Thousandkernelweightoffertilizer品种缓释尿素加硫尿素生物有机肥含水率（%）2.913.547.88千粒重（g）41.67172.92767.3082.2.4肥料颗粒密度测定（1）测量仪器电子天平（精度：0.001g），量筒，镊子，研磨器。（2）测量方法为避免仪器本身与人体汗液对肥料颗粒重量的影响，用镊子选取三种肥料颗粒各100粒。因为肥料颗粒之间存在间隙，所以用研磨器将肥料颗粒研磨成粉状，倒入量筒测量肥料的体积，在室温25℃的条件下进行测量，分别得出三种肥料的质量和体积，用式（2-2）计算mv（2-2）式中：m——肥料颗粒样本质量，g；
【参考文献】：
期刊论文
[1]化肥减量对水稻产量和耕地质量的影响[J]. 楼宇涛,陈红金,陆若辉,朱伟锋. 浙江农业科学. 2020(01)
[2]双齿轮式排肥器设计与试验[J]. 顿国强,于春玲,郭艳玲,纪文义,ISLAM K R,杜佳兴. 农业机械学报. 2020(03)
[3]化肥减量替代:农户的策略选择及影响因素[J]. 黄炎忠,罗小锋. 华南农业大学学报(社会科学版). 2020(01)
[4]水稻高产直播栽培技术[J]. 汪勇. 中国农业文摘-农业工程. 2020(01)
[5]发达国家化肥减量政策分析及对我国限量施肥的启示[J]. 陈红金,刘晓霞,虞轶俊. 浙江农业科学. 2019(12)
[6]水稻施肥参数的相关性分析[J]. 侯显达,刘书田,王铄今,贾书刚,侯彦林,陆伶. 农业资源与环境学报. 2019(05)
[7]基于EDEM的螺旋式排肥器排肥性能研究[J]. 薛忠,赵亮,王凤花,王槊,宋刚,王刚. 农机化研究. 2020(06)
[8]反转啮合齿轮式排肥器的设计与仿真分析[J]. 王建明,顿国强,叶金,夏雯桢,杨永振,于春玲,李磊. 农业装备与车辆工程. 2019(08)
[9]农田土壤化肥污染及对策[J]. 赵永成. 农业与技术. 2019(12)
[10]基于离散元法的水稻种子含水率表征方法[J]. 胡毅,杜俊,杨全军,夏俊芳,梅志雄. 甘肃农业大学学报. 2019(03)
博士论文
[1]外槽轮排肥器优化设计新方法研究[D]. 吕昊.吉林大学 2014
硕士论文
[1]基于离散元法的外槽轮排肥器工作过程仿真与参数优化[D]. 汪博涛.西北农林科技大学 2017
[2]基于离散元法的变量施肥机排肥器排肥过程仿真分析[D]. 张家华.石河子大学 2015
[3]水稻在我国粮食安全中的战略地位分析[D]. 虞国平.中国农业科学院 2009
[4]基于离散元法的排肥器数字化设计方法研究[D]. 吕昊.吉林大学 2008
本文编号：3228600
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