针对现有小型丘陵山地马铃薯中耕施肥机施肥不均匀、施放位置和施放量控制不精确、肥料利用率较低等问题,在现有小型丘陵山地马铃薯中耕施肥机分析研究的基础上,结合云南省马铃薯种植农艺以及中耕施肥农艺要求,设计了一种适合云南省丘陵山地马铃薯种植的精量中耕施肥机.该施肥机包括行走装置、排肥装置和检测控制系统.排肥装置采用垂直螺旋式排肥器,其螺旋外径为35 mm,螺旋内径为10 mm,螺距为25 mm,螺旋厚度为1 mm,螺旋有效长度为150 mm,螺旋的极限转速为4.7 r/s.检测控制系统采用STC12C5A60S2单片机为控制核心,通过接近开关检测判断马铃薯植株生长位置,并根据当前设定的施肥量精确控制电机转速和启停,实现间歇性精量施肥.利用ANSYS Workbench对排肥螺旋三维实体模型进行静力和模态分析,结果表明:排肥螺旋的基本频率为2997.8 Hz,且最大应力为2.9872 MPa,远小于其许用应力,故满足设计要求.本研究为丘陵山地马铃薯精量施肥机具的研究与设计提供了参考方案.
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