针对目前大多数撒肥机在作业过程中存在抛撒不均问题，该文设计了一种锥盘式撒肥装置。通过对该装置结构和工作原理的阐述及肥料颗粒在撒肥盘、叶片上和空气中的动力学和运动学分析，建立了肥料颗粒的运动模型。以叶片长度、叶片水平投影倾角、撒肥盘转速、肥箱落肥口位置和面积为试验因素，以肥料抛撒的横向变异系数为试验指标进行了台架试验。试验表明，当落肥口位置（落肥口中心点在以叶片旋转中心在地面的投影为坐标原点的空间直角坐标系中的坐标值）为（70 mm，0，800 mm），叶片长度为150 mm，落肥口面积为2456 mm2，叶片水平投影倾角为1°，撒肥盘转速为1090 r/min时，横向撒肥变异系数为5.215%，此时肥料抛撒的均匀性最好，满足施肥作业要求。该装置基本上解决了肥料抛撒不均方面的不足，为锥盘式撒肥机的设计与优化提供了参考。

德国有机农业核心是建立和恢复农业生态系统的生物多样性和良性循环。在有机农业生产系统中, 作物秸秆、畜禽粪便、豆科作物、绿肥和有机废弃物是土壤肥力的主要来源, 作物轮作以及各种物理、生物和生态措施是控制杂草和热销撒粪机现货病虫害的主要手段。德国有机农业除严禁使用化肥、农药等外源合成物质、减少机械破坏外, 还十分注重提高土壤有机质, 给放线菌以丰富的营养, 成为优势菌群, 控制农作物病害发生为害。提高土壤有机质的措施包括种植绿肥、深根豆科作物、农地休闲、增施有机热销撒粪机现货肥料等。德国家庭农场多以养畜为主, 兼营种植业。在政府政策鼓励下, 有机农场只施用有机肥, 使畜牧业和种植业相互促进, 共同发展, 减少了化肥施用过多对土壤环境的污染。德国农业的一个显著特点是畜牧业十分发达, 是一个以畜牧业为主的农业结构, 畜牧业产值占农业产值的60%以上。这种生产结构大大提高了农产品的附加值, 为人们提供高质量、高营养的乳肉制品, 在改善人们的饮食结构, 提高生活水平的同时, 也增加了农业产值。

常用的农家肥,主要是指人粪尿、厩肥、堆肥、沤肥、饼肥、草木灰、石灰、老墙泥等。这些农家肥主要特点是:(1)数量巨大。它在农业生产上起着重要的作用,它的来源广泛,可以就地取材,降低农业生产成本。(2)养分。主要为有机态、如氮素呈蛋白质状态存在,磷素呈植酸、核蛋白和卵磷脂状态存在;有机养分绝大多数不能直接被植物吸收利用,因此,农家肥中的肥效比无机肥料缓慢而时间持久。(3)一般含有较多的有机质。农家肥中的有机质在土壤中被微生物分解腐烂放出二氧化碳和生成有机酸,这样可增强植物二氧化碳营养,又可促使土壤难溶性养分的溶解。(4)能改良土壤。农家肥中的有机质在土壤中经过微生物的作用形成腐殖质,腐殖质能促进土壤团粒结构的形成,使土壤疏松,易于耕作。同时能改善土壤的通透性,有利于土壤微生物的活动,促进土壤养分的分解和结构,增强土壤的保水保肥能力。

我国农家肥资源十分丰富,但目前我国农家肥使用率不足10%,由于传统农业对于化肥有很强的依赖性,又得不到科学的施用,使得农业生态环境进一步恶化。农家肥不但可以减少化肥用量、丰富土壤的营养成分,还可防止土壤有机质下降。对于像堆肥或农家肥这样的原始农家肥,还缺乏机械化施肥的手段,制约了原始农家肥的大面积应用。国内外传统的农家肥抛撒机输肥机构和抛撒机构都是依赖拖拉机输出动力传动,对于其输肥机构需要的转速很低,需要复杂的减速和调速机构,才能实现输肥机构按照需要的输肥速度进行作业。而现有的地轮驱动农家肥抛撒机左右两侧从动轮靠通轴连接,动力传递给中间轴,经过棘轮传递给输肥机构,这种传动方式不能实现从动轮分动,影响转向灵活,同时棘轮噪声大,易磨损,寿命短。还有一种地轮驱动方式是在从动轮外侧连接链轮,这种方式施肥左右从动轮受力不均衡,影响作业效果。因此,在农家肥抛撒机上实现地轮驱动输肥稳定、不影响转向灵活是地轮驱动的关键。本研究从刚性车轮的行驶阻力的角度出发,充分考虑地面和农家肥抛撒机作业的相互关系的基础上,详细阐述了地轮驱动输肥的基本理论,建立了刚性车轮的行驶阻力和输肥机构链条所需张力数学模型,从而揭示了地轮驱动输肥的可行性条件,为后续进行农家肥抛撒机地轮输肥机构仿真计算奠定基础。