车载式施肥喷药一体机设计与试验

针对丘陵山区施肥喷药劳动强度大、作业效率低、肥料和药液利用率不高等问题,设计了一种车载式施肥喷药一体机.阐述了一体机的结构和工作原理,对施肥、喷药的关键部件进行了设计,并分析了肥料颗粒的运动特性和喷杆机构的运动原理.一体机通过肥量调节机构、撒肥圆盘设置施肥量和实现均匀施肥,通过 PWM(脉宽调制)技术、双向多方位喷杆机构调节喷药量及实现竖直、倾斜、对地 3 种喷药模式的任意切换,提高了药液利用率.试验结果表明:施肥作业时,不同施肥口开度下的平均施肥量为 16.56～540.76 g/min;当落肥口开度为 60%时,施肥均匀性变异系数(Cv= 9.01%)最小,施肥性能最好.喷药作业时,不同 PWM 占空比下的喷头喷药量范围为 74.94～345.41mL/min;当 PWM 占空比增大到 100%时,喷药量变异系数(CV = 2.54%)最低,喷药性能最好.同时,通过试验建立了施肥、喷药量控制数学模型,旨在为丘陵山区施肥、喷药机械的设计与研发提供技术与理论支撑.