目前,中国已经成为世界第一大马铃薯生产大国,我国马铃薯总产量位于全球首位,但单产水平却较低,合理的中耕管理施肥能有效提高马铃薯产量和质量,避免长期施肥不当造成的土壤酸碱不平衡、水土流失严重等一系列的环境问题。近年来,国外大多数采用圆盘式撒肥机进行撒肥作业,采用水平或锥形撒肥盘并安装若干个甩肥叶片调节撒肥宽幅,但国外的撒肥机械相对价格昂贵,配件供应不及时,撒肥均匀性有待提高；我国对撒肥机械的研究较晚,现处于初步阶段,现有的机具存在施肥精度不高、肥料抛撒均匀性差等问题,我国大多数变量撒肥机都是圆盘式撒肥机构,且多以水平圆盘为主,对锥盘式撒肥机的结构和相关的理论研究较少。针对现阶段中国大多数撒肥机械在作业过程中存在抛撒不均匀和施肥量调节精度较差、调节时间较长等问题,本文针对锥盘式撒肥机进行研究,并对其关键部件进行了设计与试验研究。

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。对于像堆新款有机肥撒肥机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、不影响转向灵有机肥撒肥机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。

种养结合和堆肥执行标准的实施，并不意味着商品禽畜粪便有机肥将面临重创，反而对企业是个好事。分析得出：“该标准要求养殖企业必须对禽畜粪便进行无害化堆肥处理，有机肥企业在加工该类肥料的时候反而会省去很多环节。企业通过深层次加工处理的商品有机肥作用会更加全面，肥效、利用率等都会在不同程度上有所提高，对土壤健康也会更加有利。有机肥企业可将省下来的精力更多投入到技术创新、研发等方面。” 据透露，此项堆肥标准有些指标相对较低，如水分质量分数≤45%即可。一方面农户可直接跟养殖场对接采购使用，另一方面利于厂家在堆肥原料上深层次加工。而那些没有能力做堆肥处理的小型养殖场甚至可以与有机肥厂合作共建堆肥设施。

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。

通过圆盘式施肥机抛撒模型，在施肥过程中对不同圆盘转速进行了试验，并通过试验在横向和纵向施肥距离上，从不同的角度绘制了曲线图，进行比较得出了施肥的均匀性随着圆盘转速的减低而减低，其有效施肥幅宽也随其减小。同时，找到了达到试验所用的3种肥料的极限速度的圆盘转速，得出圆盘转速在高于极限速度时变化，施肥曲线图变化不明显；而低于极限速度时，施肥曲线变化明显。 [目的]为了研究圆盘式有机肥撒肥器的抛撒性能.[方法]在自制的圆盘式有机肥撒肥器试验台上进行了影响撒肥均匀度的单因素和正交试验测试.[结果]单因素试验结果表明,采用安装2组偏心叶片的圆盘、两盘安装中心距750 mm时撒肥均匀度的平均偏差最小.随着两圆盘转速的增大,撒肥均匀度平均偏差快速减小,转速超过200 r/min平均偏差变化程度非常小;正交试验结果表明,采用2组偏心叶片的圆盘、两盘安装中心距750 mm,圆盘转速200 r/min时撒肥均匀度的平均偏差最小.[结论]所设计的撒肥器具有撒肥均匀、工作效率高的特性,这为有机肥撒施机的研发提供了参考。