摘要：为实现玉米中后期追肥、行间机械除草,设计了1种高地隙可调式玉米液态追肥除草一体机,该机具主要由施肥机构、除草机构、镇压机构组成。追肥除草机可完成开沟、施肥、除草、覆土复式作业,能实现玉米根部双侧深施液态肥、精量排肥及除草轮转速调节。通过EDEM离散元仿真分析并结合Design-Expert软件对除草轮结构进行了优化设计,得出除草轮刀片的优化参数:焊接角度0°,刀齿厚度为3 mm,刀齿宽度为40 mm,对除草轮刀片最优结构的三维模型进行EDEM仿真分析,并利用Ansys Workbench进行静力学分析,得出工作过程中其最大变形量为0.161 mm,最大应力为11.392 MPa,远小于材料的许用应力(150~286 MPa),满足设计要求。田间试验表明:施肥量偏差平均为2.13%、排肥量稳定性变异系数为1.01%,各行排肥量一致性变异系数为3.45%;平均除草率为93.91%,平均伤苗率为2.47%,均符合农艺要求。

摘要：麻山药种植区黏质土壤基质颗粒之间黏结特性理论研究的缺乏,很大程度上阻碍了麻山药收获机械化的发展。本试验首先利用土壤直剪试验,测定了黏质土壤的极限剪力;其次在EDEM软件中选用黏结模型作为黏质土壤颗粒间的接触模型,基于Plackett-Burman试验设计筛选出了对极限剪力有显著影响的参数,之后通过Box-Behnken试验得到仿真模型最优参数,最后通过仿真试验和田间试验对结果进行校验。试验优化得到最优参数:黏结刚度9.344×10^(5) N、土壤剪切模量为5.976×10^(6) Pa、土-土滚动摩擦系数0.168,该参数下极限剪力值为131.16 N,误差为1.07%。田间试验与仿真试验阻力分别为8413.70 N和8587.68 N,相对误差2.06%。试验说明优化参数下所建立土壤模型准确可靠,该研究结果可为深根茎类作物收获过程中离散元仿真提供理论基础和技术支撑。

摘要：为了实现1次施肥满足小麦玉米不同生育期的养分需求、提高肥料利用率、防止肥料堵塞,设计了1种具有疏肥机构的分层施肥铲。对施肥装置倾角γ、施肥片长度L和疏肥机构往返频率f进行了仿真分析,优化了分层施肥铲结构,并进行了室内及田间试验。结果表明,当施肥装置安装角度γ为30°,中层施肥片长度L1为14 mm、下层施肥片长度L2为29 mm、疏肥机构往返频率f为1 Hz时,上、中、下、底层施肥量之比为23.3∶23.8∶31.2∶21.7,施肥比例分布满足作物生长需求。与仿真试验相比,室内台架试验相对误差在5%以内,变异系数在10%以内,田间试验变异系数在9%以内。