煙用自走式起壟定點(diǎn)施肥裝置設(shè)計(jì)及試驗(yàn)

李國(guó)昌，吳雪梅，殷坤勤，張富貴， 陳　勝

(1.貴州大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，貴陽(yáng)　550025；2.貴州省煙草公司 遵義市公司，貴州 遵義　563000；3.貴州省煙草公司 六盤水市公司，貴州 六盤水　553000)

0　引言

肥料是煙草生長(zhǎng)的基礎(chǔ)，其正確使用是形成優(yōu)質(zhì)煙葉的關(guān)鍵，而不合理的施用引起的肥料浪費(fèi)、效益下降、環(huán)境污染等一系列問(wèn)題越來(lái)越受到重視。在保證烤煙質(zhì)量的同時(shí)，如何施肥提高肥料使用效率是當(dāng)前一項(xiàng)重要的課題。

國(guó)內(nèi)的研究人員對(duì)施肥機(jī)械進(jìn)行了大量的理論分析和試驗(yàn)驗(yàn)證。張小麗[1]設(shè)計(jì)了一套旋轉(zhuǎn)耕作機(jī)構(gòu)，可用于播種及肥料深施，在雙層施肥旋耕播種機(jī)等操作機(jī)構(gòu)播種時(shí)同時(shí)應(yīng)用，淺層施肥，并對(duì)開(kāi)溝器和功率消耗進(jìn)行了分析計(jì)算，驗(yàn)證了該裝置的可行性和原則上的合理性。鄧春巖[2]設(shè)計(jì)了施肥的小裝置，施肥時(shí)間短、動(dòng)蕩小、環(huán)境污染低，頂桿的仿形效果較好，肥料和清除箱從桿進(jìn)洞，實(shí)現(xiàn)定量施肥作業(yè)。李寧[3]等人開(kāi)發(fā)的煙草挖外槽輪式施肥機(jī),施肥機(jī)加裝凸輪下方，由外槽輪式排肥箱肥料把肥均勻地排入凸輪入土口，挖掘輪順時(shí)針驅(qū)動(dòng)鏈輪，并帶動(dòng)凸輪；凸輪驅(qū)動(dòng)搖臂，搖臂克服復(fù)位彈簧的張力致順時(shí)針擺動(dòng)，施肥閥向下移動(dòng)，肥粒落入孔管，從而施肥作業(yè)。2BJ-2 式精密播種施肥機(jī)的設(shè)計(jì)者辛莉[4]等人提出，通過(guò)施肥駕駛盤旋轉(zhuǎn)、手指尾桿接觸及換擋桿帶動(dòng)肥料排放閥的導(dǎo)管被打開(kāi)和關(guān)閉的排肥口和孔施肥，可以適應(yīng)多種作物栽培要求，通過(guò)改變肥料覆蓋點(diǎn)的范圍，來(lái)調(diào)整與手指接觸的杠桿位置。周舟[5]等人開(kāi)發(fā)了一套施肥量可調(diào)、精準(zhǔn)施肥，可在不同的溫室中自由移動(dòng)的施肥機(jī)，主要由機(jī)架、施肥控制系統(tǒng)、混合泵和管道系統(tǒng)等組成，從而實(shí)現(xiàn)滴灌施肥和葉面噴施。

但上述機(jī)具存在以下問(wèn)題：一些機(jī)械裝備挖坑深度淺，挖坑不均勻；施肥不到位和不夠定量，造成肥料浪費(fèi)；拖拉機(jī)驅(qū)動(dòng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。目前，缺乏結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、定點(diǎn)底肥施用、同時(shí)適應(yīng)貴州地貌的煙地小型精準(zhǔn)定點(diǎn)施肥機(jī)。針對(duì)上述情況，本文設(shè)計(jì)了一款煙用自走式起壟定點(diǎn)施肥機(jī),可以達(dá)到起壟、定點(diǎn)施肥(窩施)和節(jié)省肥料的目的，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)改善煙葉品質(zhì)目標(biāo)。

1　總體結(jié)構(gòu)與工作原理

1.1作業(yè)要求

自走式底肥深施機(jī)定點(diǎn)施肥裝置采用一壟一行模式，間距1 100mm；作業(yè)對(duì)象為貴州山區(qū)土地；在旋耕作業(yè)完成后，煙苗種植之前，起壟與施肥作業(yè)同時(shí)進(jìn)行。煙壟的壟型斷面示意圖如圖1所示。

1.2總體結(jié)構(gòu)

自走式起壟定點(diǎn)施肥機(jī)主要由起壟裝置、起壟成型裝置、定點(diǎn)施肥裝置、肥料釋放點(diǎn)標(biāo)記裝置及限深輪裝置5部分組成。整機(jī)結(jié)構(gòu)如圖2所示，三維模型圖如圖3所示。

起壟裝置為自走式起壟定點(diǎn)施肥機(jī)的主要工作部件之一，它直接對(duì)土壤進(jìn)行切削并推土成壟，從而完成旋耕起壟作業(yè)。起壟裝置主要由刀軸、起壟刀片及刀座等組成。為了不使刀具夾土且保證刀軸受力平衡，將起壟刀片以雙螺旋變螺距的螺旋方式安裝在刀軸上，以提高工作穩(wěn)定性及起壟效率。刀座一端以一定角度焊接在刀軸上，另一端通過(guò)螺栓與起壟刀片連接，用來(lái)傳遞動(dòng)力。

圖1　烤煙壟型斷面示意圖

1.鏈傳動(dòng)裝置　2.肥料箱　3.外槽輪式排肥器組件　4.扶手5.施肥點(diǎn)標(biāo)記裝置　6.側(cè)起壟板　7.限深輪裝置　8.旋耕起壟裝置圖2　起壟施肥裝置結(jié)構(gòu)示意圖Fig.2　The structure diagram of ridging and point fertilizing apparatus

圖3　煙用自走式起壟定點(diǎn)施肥裝置三維圖

起壟成型裝置用來(lái)完成起壟、壟型修復(fù)及清除溝底殘留土壤的作業(yè)，將其安裝在起壟裝置的后面(即已完成土壤旋耕起壟的正后面)。起壟成型裝置由左、右兩塊側(cè)起壟板、兩塊后起壟板及1塊上撫平板組成。上撫平板可以根據(jù)壟高要求進(jìn)行上下調(diào)節(jié)，左右兩塊側(cè)起壟板各以一定角度與后擋板焊接。左、右起壟板及上起壟板保證了所切削的土壤隨螺旋刀片從兩端向中間運(yùn)輸推土成壟。起壟成型裝置與起壟刀軸之間保留合適的距離，使其既能保證不與起壟刀軸發(fā)生干涉，又能保證起壟質(zhì)量。上撫平板起到平整壟頂?shù)淖饔?，左右起壟板起阻止溝中的土壤向外運(yùn)輸?shù)淖饔?，后擋板起清除溝底殘留土壤并引?dǎo)其向中間運(yùn)輸?shù)淖饔谩?/p>

定點(diǎn)施肥裝置主要由料箱、外槽輪式排肥器、導(dǎo)肥管、喇叭形開(kāi)溝器及錐體開(kāi)關(guān)組成，其定點(diǎn)施肥過(guò)程的實(shí)現(xiàn)是由盤形凸輪控制的，錐體開(kāi)關(guān)在盤形凸輪的控制下進(jìn)行規(guī)律地開(kāi)啟和關(guān)閉的動(dòng)作，控制肥料進(jìn)行間斷施肥。

肥料釋放點(diǎn)標(biāo)記裝置由地輪、葉片、盤形凸輪、齒輪及鏈條組成，在定點(diǎn)施肥裝置施肥完成后，標(biāo)記裝置在施肥點(diǎn)用石灰粉標(biāo)記，明確施肥位置點(diǎn)，便于對(duì)煙苗進(jìn)行井窖式移栽。整個(gè)標(biāo)記裝置通過(guò)銷軸與排肥器的罩殼連接，并通過(guò)自身重力壓在已經(jīng)成型的壟上，通過(guò)與土壤的摩擦力驅(qū)動(dòng)自身的轉(zhuǎn)動(dòng)。地輪設(shè)計(jì)為有一定容積的圓柱桶，用來(lái)盛裝石灰粉，來(lái)標(biāo)記施肥點(diǎn)。

限深輪裝置的作用是使自走式起壟定點(diǎn)施肥機(jī)在工作過(guò)程中能處于連續(xù)的平穩(wěn)狀態(tài)，同時(shí)通過(guò)升降輪子的高度，可以實(shí)現(xiàn)耕深的控制。

1.3主要技術(shù)參數(shù)

壟底寬度/mm:600(可調(diào))

壟高/mm:250～400(可調(diào))

壟寬/mm:300(可調(diào))

起壟行數(shù):1壟1行

施肥量/g:45～55(每株)

施肥間距/mm:500～600(可調(diào))

施肥深度/mm:150～200(可調(diào))

料箱裝肥量/kg:20(可調(diào))

作業(yè)速度/m·h-1：2～10

配套動(dòng)力/kW:6.3

連接方式：直接連接

生產(chǎn)率/hm2·h-1：0.07

壟形狀: 梯形

1.3.1主要運(yùn)動(dòng)參數(shù)的選擇

切土節(jié)距β和旋耕速比α是自走式底肥深施機(jī)定點(diǎn)施肥機(jī)參數(shù)中的重要參數(shù)，該參數(shù)的取值是否合理決定了機(jī)具的作業(yè)質(zhì)量和作業(yè)效果是否符合農(nóng)藝要求。旋耕刀端點(diǎn)的回轉(zhuǎn)切線速度與機(jī)組前進(jìn)速度之比定義為旋耕速比。樣機(jī)的設(shè)計(jì)參照旋耕起壟機(jī)的有關(guān)計(jì)算公式[6-10]。起壟旋耕速比α同樣定義為

α=Rω/Vm

(1)

其中，ω為旋耕刀軸的回轉(zhuǎn)角速度，設(shè)計(jì)中取ω=23.03～47.12rad/s;vm為整機(jī)組的前進(jìn)速度，vm=1.2m/s。

帶入數(shù)據(jù)，由式(1)可得:α=4.22～8.64。

同理，切土節(jié)距β定義為

β=2πR/Hα

(2)

其中，H為旋轉(zhuǎn)切削同一面內(nèi)刀具數(shù)量，H=2;β為切土節(jié)距(cm)。

由式(2)可得:β=7.99～16.38cm。

由計(jì)算出來(lái)的切土節(jié)距β和旋耕速比α的數(shù)值范圍分析可知:參數(shù)的選擇是有效的，并且符合農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝的要求[10]。

旋耕機(jī)器的作業(yè)中，有關(guān)經(jīng)驗(yàn)[11-13]設(shè)計(jì)公式為

(3)

式中N—小型拖拉機(jī)額定功率(kW);

T—作業(yè)幅度(m)。

小型拖拉機(jī)的額定功率取N= 6.7kW，根據(jù)式(3)可得:T= 0.67 ～0.88m。參考烤煙農(nóng)作物壟面載植時(shí)的技術(shù)要求，該機(jī)器的設(shè)計(jì)幅寬取T=0.8m，符合農(nóng)藝要求。

1.3.2功率消耗計(jì)算

影響功率消耗的因素很多，主要有刀輥轉(zhuǎn)速、機(jī)組前進(jìn)速度、耕深、土質(zhì)、土壤含水率和土壤堅(jiān)實(shí)度等。為了計(jì)算功耗，國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出了諸如單元法、能量法、比功法、比阻法等解析方法。由于影響旋耕功耗的因素較多所以解析法難以應(yīng)用，可用經(jīng)驗(yàn)公式簡(jiǎn)單計(jì)算，即

N=0.1KλdvmB

(4)

式中d—耕深(cm)；

vm—機(jī)組前進(jìn)速度(m/s)；

B—耕幅(m)；

Kλ—旋耕比阻(N/cm2)，Kλ=KgK1K2K3K4。

根據(jù)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，Kg、K1、K2、K3、K4分別取值11、0.8、0.82、0.7、0.66，可求得Kλ=3.33，進(jìn)而可求得N=0.1KλdvmB=4.8。

1.4工作原理

小型柴油機(jī)的動(dòng)力輸出經(jīng)減速器、鏈傳動(dòng)將動(dòng)力傳遞至刀軸，并驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)；起壟刀旋轉(zhuǎn)對(duì)土壤進(jìn)行切削、碎土并將土壤向中間推送，在起壟成型裝置的作用下形成單行壟型；在起壟的同時(shí)若為間斷施肥，在地輪的驅(qū)動(dòng)作用下，施肥與施肥點(diǎn)標(biāo)記兩個(gè)動(dòng)作同時(shí)進(jìn)行，肥料施在土壤15～20cm的深度內(nèi)，石灰標(biāo)記點(diǎn)標(biāo)記在肥料的正上方的壟頂出，為后續(xù)的打孔工序做準(zhǔn)備；若為連續(xù)條施肥方式，在肥料直接施在土壤中，標(biāo)記裝置不再起作用，最終實(shí)現(xiàn)了起壟施肥及標(biāo)記的功能。

2　主要工作部件設(shè)計(jì)

2.1起壟刀軸

起壟刀軸是自走式起壟定點(diǎn)施肥機(jī)的主要工作部件，起壟刀的排列方式是否合理對(duì)起壟效果是否符合農(nóng)藝要求及起壟機(jī)的功率消耗量大小等有很大影響。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)，本文設(shè)計(jì)刀座與刀軸軸線成25°夾角焊接，且刀座在刀軸上的排列為雙螺旋線形式[14-18]。刀片之間的角度分別為90°，刀片左右對(duì)稱安裝。圖4即為自走式起壟定點(diǎn)施肥機(jī)的刀軸示意圖。

圖4　煙用起壟定點(diǎn)施肥機(jī)刀軸示意圖

2.2定點(diǎn)施肥機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

在杠桿的另一端，通過(guò)拉伸線與喇叭口里面的錐體連接，當(dāng)?shù)剌喤c凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸輪上的高點(diǎn)和低點(diǎn)與滾子交替接觸，使得杠桿有規(guī)律地?cái)[動(dòng)，即每旋轉(zhuǎn)1周杠桿擺動(dòng)兩次，每次杠桿的高點(diǎn)與滾子接觸拉線拉動(dòng)錐體關(guān)閉，每次杠桿的低點(diǎn)與滾子接觸拉線拉動(dòng)錐體打開(kāi)；錐體間斷、有規(guī)律地開(kāi)合，完成了肥料的間斷施肥；起壟施肥機(jī)間斷施肥的后，肥料以橢圓狀均勻鋪撒于土壤中，避免了肥料集中釋放的弊端。這種形狀符合農(nóng)藝的要求，不會(huì)產(chǎn)生燒苗的情況。

凸輪的形狀是對(duì)稱的，形狀如圖5中部件7所示。當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)，錐體通過(guò)杠桿拉動(dòng)呈關(guān)閉狀態(tài)，肥料開(kāi)始積累；當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)是，錐體打開(kāi)，肥料落下。錐體形狀如圖5中部件11所示。

1.肥料箱　2.外槽輪式排肥器　3.鏈條　4. 5.擺動(dòng)從動(dòng)件　6.滾子　7.凸輪　8.地輪　 9.葉片　10.喇叭口　11.錐體開(kāi)關(guān)　12.拉線　13.導(dǎo)肥管圖5　定點(diǎn)施肥裝置及施肥點(diǎn)標(biāo)記裝置結(jié)構(gòu)

該設(shè)計(jì)可以完成兩種形式的施肥過(guò)程：一種是上述所說(shuō)的間斷施肥方式；另一種便是常規(guī)的條施方式，即當(dāng)取消杠桿與凸輪的配合時(shí)，錐體一直保持打開(kāi)的狀態(tài)，肥料下落，完成條施肥。同時(shí)，杠桿與凸輪不配合，輪子上的標(biāo)記孔不進(jìn)行標(biāo)記。

2.3肥料釋放點(diǎn)標(biāo)記裝置設(shè)計(jì)

肥料釋放點(diǎn)標(biāo)記裝置靠自身重力壓在已經(jīng)起壟型的頂部，整機(jī)前進(jìn)時(shí)，在與土壤的摩擦力的作用下開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，并驅(qū)動(dòng)外槽輪式排肥器轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)起壟施肥機(jī)以間斷施肥方式作業(yè)時(shí)，標(biāo)記輪便起到了作用，錐體開(kāi)關(guān)在凸輪控制下，同時(shí)進(jìn)行施肥與標(biāo)記。施肥點(diǎn)與標(biāo)記點(diǎn)的配合過(guò)程是：當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)到低點(diǎn)時(shí)，錐體打開(kāi)，肥料下落；石灰粉通過(guò)標(biāo)記孔落下，完成施肥點(diǎn)的標(biāo)記；凸輪有兩個(gè)低點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的輪子上設(shè)有兩個(gè)標(biāo)記孔，輪子每旋轉(zhuǎn)一周完成兩次標(biāo)記過(guò)程；施肥喇叭口的位置位于標(biāo)記裝置的前面，在此過(guò)程中標(biāo)記點(diǎn)標(biāo)記的位置總是前一次的施肥點(diǎn)，按此順序，施肥與標(biāo)記過(guò)程連續(xù)進(jìn)行。

2.4標(biāo)記點(diǎn)與施肥點(diǎn)的誤差分析

肥料釋放點(diǎn)與標(biāo)記點(diǎn)的配合受整機(jī)震動(dòng)、前進(jìn)速度、壟型高低變化、土壤形狀等因素的影響會(huì)產(chǎn)生配合誤差。對(duì)定點(diǎn)施肥裝置及施肥點(diǎn)標(biāo)記裝置結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化，簡(jiǎn)化后的簡(jiǎn)圖如圖6所示。

圖6中：L為起壟高度；r0為地輪半徑；h0為葉片長(zhǎng)度；a為支撐架長(zhǎng)度；o為旋轉(zhuǎn)中心；α為旋轉(zhuǎn)角度；g為施肥深度；s為施肥點(diǎn)間距(株距)。

圖6　定點(diǎn)施肥機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化圖

在定點(diǎn)施肥機(jī)的起壟高度L和施肥深度g確定的條件下，株距的距離隨葉片的長(zhǎng)度變化而變化，其關(guān)系式為

s=asinα

(5)

α=arccos[(H-g-r0-h0)/α](4cm

(6)

在地輪旋轉(zhuǎn)1周的過(guò)程中，在凸輪的控制下標(biāo)記系統(tǒng)有兩次標(biāo)記的過(guò)程，所以標(biāo)記點(diǎn)之間的距離s1為地輪與葉片總周長(zhǎng)的1/2，則

s1=2π(r0+h0)/2

(7)

由式(1)～式(3)可以求出施肥點(diǎn)與標(biāo)記點(diǎn)之間的誤差，即

Δs=|s-s1|

(8)

通過(guò)MatLab對(duì)式(5)～式(8)進(jìn)行編程可以得到誤差Δs與h0的變化關(guān)系，如圖7所示。

圖7　誤差Δs與h0的變化關(guān)系

由圖7可知：當(dāng)4cm

2.5限深輪裝置

限深輪組件安裝在后起壟板上，保證其工作在起壟成型后溝底的地面，使起壟機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行，減輕作業(yè)者的負(fù)荷。限深輪的工作原理是：手柄與螺柱連接，螺柱與小輪叉螺紋連接，限深輪套筒聯(lián)接在后起壟板及后梁連接架上，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)輪叉可實(shí)現(xiàn)上下移動(dòng)；輪叉與輪子通過(guò)連接塊相連接，從而使輪子能夠隨時(shí)升降，滿足實(shí)際的深耕要求。限深輪組件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖8所示。

1.手柄　2.上撫平板　3.后起壟板　4.左右起壟板 5.輪子　6.升降桿圖8　限深輪裝置

3　田間試驗(yàn)

3.1試驗(yàn)條件與方法

試驗(yàn)地點(diǎn)為貴州省遵義市播州區(qū)樂(lè)山科技園，如圖9所示。

圖9　貴州省貴州省遵義市播州區(qū)樂(lè)山科技園

在外槽輪式排肥器的轉(zhuǎn)輪開(kāi)口長(zhǎng)度設(shè)為40mm、整機(jī)前進(jìn)速度為1.5m/s的條件下，進(jìn)行連續(xù)條施肥方式與定點(diǎn)施肥方式的對(duì)比試驗(yàn)。根據(jù)烤煙農(nóng)藝要求，間斷定點(diǎn)施肥時(shí)，每株烤煙附近需施45g顆粒狀復(fù)合肥，并且烤煙根系能吸收利用到的肥料的有效范圍可近似為20cm×20cm的方形區(qū)域。為了能進(jìn)行連續(xù)條施肥與間斷施肥兩種施肥方式的對(duì)比試驗(yàn)，可將條施肥方式等效為連續(xù)的間斷施肥方式，即在30m的施肥距離內(nèi)，烤煙株距為50cm的條件下，若間斷施肥方式可施60個(gè)點(diǎn)，則連續(xù)條施肥方式可認(rèn)為施了150點(diǎn)。在此條件下進(jìn)行試驗(yàn)，共進(jìn)行10次，每次施肥距離為30m，包括5次連續(xù)條施肥和5次間斷施肥。

每次間斷施肥試驗(yàn)所使用的肥料，均用收納袋收納并進(jìn)行稱重，再取平均值。間斷施肥試驗(yàn)之后隨機(jī)選取6個(gè)點(diǎn)，對(duì)施肥點(diǎn)和標(biāo)記點(diǎn)的相對(duì)位置進(jìn)行測(cè)量并記錄。

每次連續(xù)條施肥試驗(yàn)，隨機(jī)取5個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)的區(qū)域范圍為20cm×20cm，并取出該范圍內(nèi)的肥料進(jìn)行稱重，再取平均值。

壟型的測(cè)定則在10次起壟施肥之后分別對(duì)壟高、壟底寬、壟間距進(jìn)行測(cè)量。

3.2結(jié)果與分析

3.2.1連續(xù)條施肥方式與間斷施肥方式的對(duì)比試驗(yàn)

通過(guò)試驗(yàn)測(cè)得連續(xù)條施與間斷施肥兩種施肥方式在20×20cm方形區(qū)域范圍內(nèi)(烤煙根系可以吸收利用的范圍)的施肥量，結(jié)果如表1所示。

表1連續(xù)條施肥方式與定點(diǎn)施肥方式試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

Table 1Test contrast between continuous fertilizing and point fertilizingg

施肥質(zhì)量條施肥間斷施肥119．248．2221．953．4323．249．3420．354．2518．554．2平均值20．651．1

連續(xù)條施肥時(shí)，在20cm×20cm方形區(qū)域范圍內(nèi)肥料的平均值為20.6g；間斷施肥時(shí)，在施肥長(zhǎng)度為30m、株距為50cm的條件下，共有60個(gè)施肥點(diǎn)，平均每個(gè)施肥點(diǎn)的施肥量為51.1g。從施肥結(jié)果看出：在施肥條件相同的條件下，連續(xù)條施肥方式的施肥量達(dá)不到50g，不能滿足農(nóng)藝要求；間斷施肥方式時(shí)每點(diǎn)的施肥量為51.1g，可以滿足農(nóng)藝要求。

烤煙根系周圍20cm×20cm方形區(qū)域是施肥的有效區(qū)域，離根系較遠(yuǎn)的肥料區(qū)域，根系無(wú)法吸收利用，則認(rèn)為是無(wú)效區(qū)域。在此條件下，當(dāng)連續(xù)條施肥時(shí)，在30m的施肥長(zhǎng)度下，可以分為150個(gè)施肥區(qū)域，其中有效的施肥區(qū)域(有效施肥點(diǎn))個(gè)數(shù)為60，無(wú)效施肥區(qū)域(無(wú)效施肥點(diǎn))為90個(gè)，則肥料浪費(fèi)率為

3.2.2壟型參數(shù)結(jié)果

通過(guò)測(cè)量10個(gè)測(cè)量點(diǎn)并計(jì)算平均值，求得壟高為301.5mm、壟底寬為804.5mm、壟間距為1104.6mm，各尺寸均滿足農(nóng)藝要求。根據(jù)需要可調(diào)節(jié)壟高、壟底寬、壟間距，以滿足不同農(nóng)藝要求。

3.2.3標(biāo)記點(diǎn)與施肥點(diǎn)的試驗(yàn)誤差結(jié)果

試驗(yàn)驗(yàn)證，間斷施肥的肥料撒落形狀近似于橢圓形，以橢圓形的中心為參考點(diǎn)與標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行誤差測(cè)量，通過(guò)測(cè)量6個(gè)施肥點(diǎn)與標(biāo)記點(diǎn)的誤差距離結(jié)果如表2所示。

表2標(biāo)記點(diǎn)與施肥點(diǎn)的誤差結(jié)果

Table 2Error between marker point and point of fertilizer cm

測(cè)量點(diǎn)誤差測(cè)量點(diǎn)誤差14．1023．9035．2044．3053．7064．20平均值4．23

通過(guò)表2可以看出：標(biāo)記點(diǎn)與施肥點(diǎn)的試驗(yàn)誤差平均值在4.23cm，滿足設(shè)計(jì)要求且滿足烤煙種植的農(nóng)藝要求。

4　結(jié)論

1)理論分析與試驗(yàn)表明：研制的自走式起壟定點(diǎn)施肥機(jī)能實(shí)現(xiàn)一壟一行的烤煙起壟及定點(diǎn)施肥的作業(yè)要求，各項(xiàng)作業(yè)指標(biāo)滿足農(nóng)藝要求。

2)起壟刀軸的螺旋線設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)土壤快速向中間聚集，能夠保證起壟的效率。

3)所設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)肥料的間斷施肥，標(biāo)記點(diǎn)與施肥點(diǎn)的試驗(yàn)誤差平均值4.23cm，滿足設(shè)計(jì)要求且滿足烤煙種植的農(nóng)藝要求，為后續(xù)的打孔提供了方便，對(duì)前期煙苗的生長(zhǎng)有較好的作用。

4)煙田田間對(duì)比試驗(yàn)表明：連續(xù)條施肥方式的肥料浪費(fèi)率為60%，間斷定點(diǎn)施肥方式則能滿足農(nóng)藝要求，節(jié)約了肥料，減少了污染。

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ID:1003-188X(2018)04-0104-EA