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摘要
针对传统施肥方式肥料易吸潮堵塞和施肥量控制精度差的问题，基于变量精准施肥的要求，该研究提出了一种立式螺旋槽轮气流式施肥系统，设计了螺旋槽轮、排肥器壳体、气流输送系统等关键部件。利用EDEM离散元仿真软件对螺旋槽轮进行了仿真分析，确定了45°螺旋角为螺旋槽轮结构设计的最佳参数，并通过台架试验进行了验证，优化了螺旋槽轮排肥器的主要参数。以排肥准确性和均匀性为评价指标，通过静态吹气施肥试验和田间试验验证排肥轮转速、开度双变量与排肥量的线性关系。静态吹气施肥试验结果表明，排肥量与开度、转速两个因素都具有较好的线性相关性，且转速的相关性较好。根据多元回归拟合模型，确定了平均变异系数最小值时的最优参数为转速15.9r/min，开度34.4mm，可采用调节开度或转速方式调节不同作物所需的排肥量，实现精确施肥。田间试验表明，各排肥口的变异系数在不同转速的情况下随着开度的增大而呈现先减小后增大的趋势，与理论值的变化趋势一致，开度为40 mm或者50 mm时为最小值，小于合格指标7.8%。在静态试验和田间动态试验的情况下，采用气吹输送肥料均可显著提高排肥装置的稳定性。该研究可为立式螺旋槽轮施肥系统的结构优化设计提供理论参考。
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