一种电动可间歇施肥装置的设计

李海龙

摘要：为了实现精准施肥，设计一种电动可间歇施肥装置。介绍该施肥装置的整体结构、工作原理、主要机构及技术特点。该施肥装置结构设计合理巧妙，运行简单，单次施肥量可控，能够达到定量、间歇施肥的效果。

关键词：施肥装置;电动;间歇;结构;设计

中图分类号：S224.2    文献标识码：A    文章编号：1674-1161（2021）01-0038-02

近年来，化肥深施因其对保护环境和提高肥料利用率具有积极意义而得到广泛认可，市场上出现了多种化肥深施机具。目前我国现有的施肥机具大都采用深位条施法，无法对施肥量进行精确把控;而对深位穴施及间歇施肥研究较少，不能实现精准的间歇施肥作业。本课题研制一种电动可间歇施肥的装置，通过储肥机构的旋转对肥腔进行充肥、排肥，在作物播种过程中可达到定量、间歇施肥的效果。

1 电动可间歇施肥装置总体设计

电动可间歇施肥装置包括可旋转的储肥机构、上盖、底板、充肥机构及排肥机构（如图1所示）。充肥机构包括肥箱、连接肥箱和充肥口的充肥管及充肥管上连接风机排风管的充肥风管。排肥机构包括风机、排风管、排肥风口及排肥口。可旋转的储肥机构顶部设置上盖，其上设置连接充肥机构的充肥口和连接排肥机构的排肥风口，风机通过排风管连接排肥风口;储肥机构底部设置底板，其上開有排肥口;排肥风口和排肥口同轴设置，肥腔旋转至充肥口处充肥，旋转至排肥口处通过排肥风口的风力从排口肥处排肥。

该装置通过可旋转的储肥机构进行旋转，完成充肥、排肥作业。充肥时，通过电机驱动旋转轴带动旋转支架及肥腔转动，旋转至充肥口的肥腔内，通过与肥箱连接的充肥管充肥，肥料通过自由落体从肥箱落入肥腔内，由于在充肥管上连接有充肥风管，使风力进入充肥管内，加快肥腔的充肥速度。

在实际播种作业过程中，拖拉机行进速度最高可达到12 km/h（约3.3 m/s），设定播种株距为30 cm，则施肥距离也为30 cm。经计算，单次施肥、播种时间间隔为30÷100÷3.3≈0.09 s，即每次播种、施肥动作均需在0.09 s内完成。因此，设置6个肥腔，当其中1个肥腔旋转到排肥位置完成排肥后，再旋转至充肥位置进行充肥，依次循环，保证除排肥位置处的肥腔外，其他肥腔内均有定量的肥料，实现了肥料的定量排放;由于肥腔安装位置接近地面，所以连续排出的肥料为段状，实现了间歇施肥。

2 储肥机构设计

可旋转的储肥机构包括旋转轴、旋转支架、电机及多个肥腔（如图2所示）。旋转轴安装在上盖和底板间中部，其一端连接电机。旋转支架固定在旋转轴上，旋转支架上沿圆周均匀设置多个安装肥腔的孔。通过电机驱动旋转轴转动，带动肥腔旋转至充肥口时进行充肥，旋转至排肥口时进行排肥。肥腔与底板间留有空隙，靠近底板端的肥腔上套有胶圈，通过胶圈与底板相对接触旋转，带动肥腔内的肥料随胶圈一同旋转。

3 电动可间歇施肥装置的优点

电动可间歇施肥装置通过电机驱动储肥机构旋转，完成充肥、排肥作业;配合作业中的车辆行进速度及播种间距，通过控制步进电机的转速，实现定量、间歇施肥。其优势在于：1） 施肥装置安装在开沟器后部，施肥位置更为精准，可以实现定量的段施肥。2） 可以根据株距的变化而改变施肥间距。3） 设置多腔体储肥结构，单次施肥量可控，可根据不同地区、不同地块需求进行定量施肥。4） 采用气吹式充肥、施肥，减少了充肥及施肥过程中肥料容易堆积、堵塞的情况，同时充肥、排肥速度更快。5） 采用电机驱动，不需考虑机械传动因素对施肥精度的影响。

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Design of an Electric Intermittent Fertilization Device

LI Hailong

（Liaoning Institute of Agricultural Mechanization， Shenyang 110161， China）

Abstract： In order to realize precise fertilization， an electric intermittent fertilization device was designed. This paper introduced the whole structure， working principle， main mechanism and technical characteristics of the fertilizer application device. The structure design of the fertilization device is reasonable and ingenious， the operation is simple， and the amount of single fertilization is controllable， which can achieve the effect of quantitative and intermittent fertilization.

Key words： fertilization device; electric; intermittent; structure; design