趙艷忠，茍金保，王玉峰，董守坤，趙淑紅*

（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院，哈爾濱 150030；2.黑龍江省農(nóng)業(yè)機(jī)械工程科學(xué)研究院，哈爾濱 150081；3.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，哈爾濱 150030）

免耕播種是保護(hù)性耕作主要技術(shù)之一，廣泛應(yīng)用于東北黑土壟作區(qū)[1-2]。為維持耕作土壤肥效穩(wěn)定，減少追肥機(jī)具進(jìn)地次數(shù)，免耕播種機(jī)具多采用側(cè)深施肥裝置進(jìn)行施肥[3]。側(cè)深施肥免耕播種機(jī)采用施肥開(kāi)溝器與播種開(kāi)溝器側(cè)位配置方式進(jìn)行側(cè)深施肥[4]。根據(jù)東北地區(qū)壟作側(cè)深施肥免耕播種長(zhǎng)期作業(yè)及跟蹤調(diào)研可知，在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中，因施肥開(kāi)溝器入土較深，開(kāi)溝阻力大；且施肥開(kāi)溝器與播種開(kāi)溝器不在同一直線，施肥開(kāi)溝器先入土導(dǎo)致該側(cè)土壤疏松，加劇免耕播種作業(yè)中施肥播種單體偏擺甚至掉壟問(wèn)題，影響播種作業(yè)質(zhì)量[5]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)展機(jī)具橫向穩(wěn)定性創(chuàng)新研究，包文育等增加機(jī)具圓錐臺(tái)型導(dǎo)向裝置，使其行走于壟溝，防止機(jī)具從壟臺(tái)滑落[6]；趙艷忠等設(shè)計(jì)一種直斜錯(cuò)位式雙圓盤肥種溝開(kāi)溝器，通過(guò)降低非側(cè)深開(kāi)溝側(cè)圓盤側(cè)向阻力提高機(jī)具橫向穩(wěn)定性[7]。在開(kāi)溝器降阻方面，趙淑紅等基于旗魚高速低阻生物運(yùn)動(dòng)特性，設(shè)計(jì)一種仿旗魚頭部曲線型開(kāi)溝器降低前進(jìn)阻力[8]；賈洪雷等基于狗獾犬齒低阻貫穿特性，設(shè)計(jì)一種仿狗獾犬齒曲面芯鏵式開(kāi)溝器，開(kāi)溝阻力較標(biāo)準(zhǔn)芯鏵式開(kāi)溝器降低[9]；王慶杰等設(shè)計(jì)一種楔刀型開(kāi)溝器，作業(yè)時(shí)可降低15%～25%土壤擾動(dòng)量，開(kāi)溝阻力明顯降低[10]；Vilaseca等對(duì)開(kāi)溝器材料進(jìn)行PVD涂層熱沖壓，通過(guò)降低摩擦力減阻[11]；張杰等為解決苜蓿播種機(jī)開(kāi)溝器開(kāi)溝作業(yè)阻力大、入土困難等問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種可實(shí)現(xiàn)種肥正位分施曲面刃口型開(kāi)溝器[12]。但目前針對(duì)東北壟作側(cè)深施肥農(nóng)藝要求，關(guān)于側(cè)深施肥免耕播種機(jī)施肥開(kāi)溝器降阻和播種機(jī)橫向穩(wěn)定性研究較少。

本文以側(cè)深施肥免耕播種機(jī)為載體，針對(duì)弧式施肥開(kāi)溝器在作業(yè)過(guò)程中鏟尖處易形成土壤堆積、開(kāi)溝阻力大和溝型直線度差等問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種漸開(kāi)線施肥開(kāi)溝器，通過(guò)降低側(cè)深施肥側(cè)土壤擾動(dòng)和合理配置側(cè)深施肥開(kāi)溝器位置提高機(jī)具橫向穩(wěn)定性，以期為相似部件設(shè)計(jì)提供參考。

1 漸開(kāi)線施肥開(kāi)溝器設(shè)計(jì)

1.1 側(cè)深施肥播種單體結(jié)構(gòu)

免耕播種機(jī)由若干個(gè)施肥播種單體組成，每個(gè)施肥播種單體由限深輪、破茬圓盤刀、漸開(kāi)線施肥開(kāi)溝器、肥種溝開(kāi)溝器、排種器、排肥器、種箱、肥箱、護(hù)種板、覆土盤和鎮(zhèn)壓輪組成，一次作業(yè)可完成破茬開(kāi)溝、底肥側(cè)位深施、口肥垂直分施、精密播種和覆土鎮(zhèn)壓等工序，結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 施肥播種單體結(jié)構(gòu)Fig.1 Fertilizer seeding monomer structure

施肥播種單體利用漸開(kāi)線施肥開(kāi)溝器和肥種溝開(kāi)溝器側(cè)位錯(cuò)落配置實(shí)現(xiàn)底肥側(cè)位深施、口肥同層垂直分施，以玉米或大豆為例，底肥在種子側(cè)4～8 cm、下5～6 cm位置施入[13-14]。

側(cè)深施肥免耕播種機(jī)配套使用弧式施肥開(kāi)溝器在作業(yè)過(guò)程中常出現(xiàn)鏟尖土壤堆積現(xiàn)象，如圖2所示，導(dǎo)致施肥開(kāi)溝器壅土，溝型直線度差，前進(jìn)阻力和土壤擾動(dòng)增加，加劇側(cè)深施肥條件下施肥播種單體偏擺和掉壟問(wèn)題，機(jī)具橫向穩(wěn)定性變差。

圖2 施肥開(kāi)溝器鏟尖處土壤堆積Fig.2 Soil accumulation at the tip of manure shovel trencher

1.2 離散元土壤模型建立

為探究施肥開(kāi)溝器鏟尖土壤堆積原因，本文采用離散元法分析鏟尖土壤顆粒軌跡。2021年4月30日采集東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院試驗(yàn)田土壤、玉米秸稈和根茬樣品測(cè)量物理參數(shù)，通過(guò)剪切試驗(yàn)測(cè)量力學(xué)參數(shù)，選用Hertz-Mindlin with bonding模型作為接觸力學(xué)模型[8,15]。標(biāo)定樣品本征參數(shù)、基本接觸參數(shù)[16-17]和接觸模型參數(shù)[8]，測(cè)量和標(biāo)定結(jié)果如表1所示，構(gòu)建離散元模型，如圖3所示。

表1 仿真基本參數(shù)Table 1 Simulation basic parameter

圖3 離散元土壤模型Fig.3 Discrete element soil model

1.3 鏟型曲線分析與設(shè)計(jì)

通過(guò)長(zhǎng)期免耕播種作業(yè)跟蹤調(diào)研發(fā)現(xiàn)，弧式施肥開(kāi)溝器鏟尖曲線根部與鏟柄之間夾角為造成施肥開(kāi)溝器鏟尖土壤堆積主要原因，鏟尖曲線如圖4中曲線1所示，α0為鏟尖曲線與鏟柄夾角。為探究鏟尖土壤堆積原理，分析土壤顆粒在施肥開(kāi)溝器作用下軌跡，鏟尖處土壤堆積為顆粒群體運(yùn)動(dòng)集成，因此需在離散元模型中在鏟尖上方利用Grid bin group方法創(chuàng)建標(biāo)記空間[18]，對(duì)標(biāo)記空間內(nèi)所有顆粒軌跡進(jìn)行總體分析，創(chuàng)建標(biāo)記空間如圖5所示，標(biāo)記位置與根茬側(cè)向距離為5 cm。

圖4 不同施肥開(kāi)溝器鏟型曲線Fig.4 Curves of different fertilizer shovels

圖5 模型標(biāo)記空間創(chuàng)建Fig.5 Model tag space creation

將弧式施肥開(kāi)溝器導(dǎo)入離散元模型中進(jìn)行仿真分析，分析結(jié)果如圖6a所示。在標(biāo)記空間內(nèi)所有土壤顆粒在弧式施肥開(kāi)溝器作用下向上拋起，而后隨施肥開(kāi)溝器一起向前運(yùn)動(dòng)，在鏟尖根部上方產(chǎn)生滯留。下方繼續(xù)向上拋起顆粒由于受到滯留顆粒阻礙，滯留顆粒增加，形成滯留團(tuán)體，當(dāng)團(tuán)體進(jìn)一步擴(kuò)大時(shí)，弧式施肥開(kāi)溝器鏟尖曲線根部和鏟柄間夾角α0對(duì)滯留團(tuán)體提供支撐作用，在東北土壤黏性特征條件下，土壤堆積形成。

由上述分析可知，增大夾角α0可在一定程度上解決土壤堆積問(wèn)題，當(dāng)α0=180°時(shí)，可使鏟尖對(duì)滯留團(tuán)體所提供支撐作用最小，可將弧式曲線根部改進(jìn)設(shè)計(jì)成相切形式或者直接將夾角進(jìn)行圓角化，所得曲線分別命名為單圓式和雙圓式，如圖4中曲線2和3所示。

施肥開(kāi)溝器在作業(yè)過(guò)程中單圓弧過(guò)渡處應(yīng)力無(wú)法良好分散，易產(chǎn)生應(yīng)力集中，采用多圓弧過(guò)渡方式可降低應(yīng)力集中[19-20]。采用漸開(kāi)線式曲線，這種曲線由無(wú)數(shù)個(gè)漸變圓弧組成，在解決土壤堆積問(wèn)題基礎(chǔ)上又可避免鏟尖應(yīng)力集中，漸開(kāi)線式曲線如圖4中曲線4所示。

將單圓式、雙圓式和漸開(kāi)線式導(dǎo)入離散元模型中進(jìn)行仿真分析，在標(biāo)記空間內(nèi)分別得到如圖6b～d所示顆粒軌跡圖。

圖6 土壤顆粒在不同施肥開(kāi)溝器作用下軌跡Fig.6 Trajectories of soil particles under different fertilizing trenchers

分析可知，土壤顆粒在單圓式施肥開(kāi)溝器作用下被拋起，有部分顆粒產(chǎn)生滯留，可能是因單圓式施肥開(kāi)溝器鏟尖過(guò)短，土壤在鏟尖作用下未向兩側(cè)拋離即與鏟柄碰撞，鏟尖在前進(jìn)方向上土壤推擠量增大，導(dǎo)致部分土壤無(wú)法回落。土壤顆粒在雙圓式和漸開(kāi)線式施肥開(kāi)溝器作用下被拋起，再向下回落，中間未產(chǎn)生顆粒滯留，作業(yè)效果較好。4種施肥開(kāi)溝器在開(kāi)溝深度為90 mm條件下前進(jìn)阻力如圖7所示。

分析圖7，計(jì)算得到各施肥開(kāi)溝器前進(jìn)阻力，與弧式施肥鏟相比，單圓式施肥開(kāi)溝器前進(jìn)阻力提高40.13%，雙圓式和漸開(kāi)線式施肥開(kāi)溝器分別降低9.46%、1.17%。單圓式施肥開(kāi)溝器前進(jìn)阻力比其他3種施肥開(kāi)溝器大，與其鏟尖過(guò)短造成土壤推擠量增大現(xiàn)象相符[8]。受仿真時(shí)間和土壤模型限制，弧式施肥開(kāi)溝器鏟尖不易形成土壤堆積，其前進(jìn)阻力與雙圓式和漸開(kāi)線式相差不大。綜上所述，施肥開(kāi)溝器鏟尖曲線設(shè)計(jì)成漸開(kāi)線式。

圖7 不同施肥開(kāi)溝器前進(jìn)阻力Fig.7 Forward resistance of ditcher with different fertilization

1.4 漸開(kāi)線施肥開(kāi)溝器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

漸開(kāi)線施肥開(kāi)溝器主要由鏟柄、鏟尖、導(dǎo)肥舌和頂絲定位孔組成，如圖8a所示。鏟柄采用30 mm×50 mm空心鋼管，兼具導(dǎo)底肥作用，為防止回土堵塞影響肥料下落，設(shè)置導(dǎo)肥舌。施肥開(kāi)溝器鏟尖主要結(jié)構(gòu)參數(shù)有入土角α、入土隙角β、漸開(kāi)線基圓曲率半徑R和鏟尖附柄高度h，如圖8b所示。參考文獻(xiàn)[7,21]，施肥開(kāi)溝器入土角取值為20°～40°，入土隙角取值為5°～14°，鏟尖附柄高度根據(jù)入土深度取80 mm。圖8b中CG漸開(kāi)曲線段為基圓曲率半徑為R、發(fā)生線長(zhǎng)度為1/4基圓周長(zhǎng)所形成曲線，發(fā)生線滾動(dòng)角為0～90°。

圖8 漸開(kāi)線施肥開(kāi)溝器結(jié)構(gòu)Fig.8 Involute fertilizing furrow opener

1.5 漸開(kāi)線施肥開(kāi)溝器受力分析

漸開(kāi)線施肥開(kāi)溝器屬于銳角開(kāi)溝器，主要利用對(duì)土壤切、推作用開(kāi)出肥溝。漸開(kāi)線施肥開(kāi)溝器與土壤之間應(yīng)力主要為正應(yīng)力和切應(yīng)力，受力分析如圖9所示。作業(yè)時(shí)，漸開(kāi)線施肥開(kāi)溝器與土壤間正應(yīng)力和切應(yīng)力變化不大，鏟尖受力大小主要與鏟尖與土壤接觸面積有關(guān)，影響漸開(kāi)線施肥開(kāi)溝器前進(jìn)阻力主要因素為入土角、入土隙角和基圓曲率半徑，在保證一定鏟尖長(zhǎng)度和寬度前提下，基圓曲率半徑可通過(guò)入土角和入土隙角近似計(jì)算求得[8]。因此確定合適入土角、入土隙角值可在一定程度上減小前進(jìn)阻力，降低功耗。

圖9 施肥開(kāi)溝器鏟尖受力分析Fig.9 Stress analysis diagram of shovel tip of fertilizing ditcher

2 漸開(kāi)線施肥開(kāi)溝器結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化

2.1 漸開(kāi)線施肥開(kāi)溝器鏟尖結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化

深施肥側(cè)土壤擾動(dòng)為造成機(jī)具偏擺主要原因[7]，較小土壤擾動(dòng)有利于機(jī)具橫向穩(wěn)定性提高。結(jié)合1.5節(jié)，為探究漸開(kāi)線施肥開(kāi)溝器結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其工作性能影響，本試驗(yàn)以入土角和入土隙角為因素，土壤擾動(dòng)面積[22-23]和前進(jìn)阻力為指標(biāo)，根據(jù)Central composite design（CCD）試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)試驗(yàn)，因素水平編碼如表2所示。

表2 因素水平編碼Table 2 Experimental values and coded levels

仿真試驗(yàn)過(guò)程如圖10所示。由圖10a～c可知，隨漸開(kāi)線施肥開(kāi)溝器逐漸切入土壤，地表土壤受剪切和擠壓作用向上抬升，形成隆起，側(cè)邊根茬隨之被挑起；當(dāng)其完全沒(méi)入土壤中時(shí)，地表隆起達(dá)到最大，土壤擾動(dòng)增大，土壤顆粒沿鏟尖漸開(kāi)曲面向上運(yùn)動(dòng)直至脫離鏟尖，部分土壤顆?；亓魅霚?，當(dāng)土壤顆粒即將脫離鏟尖時(shí)速度達(dá)到最大。分析圖11d和e可知，漸開(kāi)線施肥開(kāi)溝器在前進(jìn)過(guò)程中將地表秸稈向兩側(cè)推擠。溝形截面如圖11a所示，為方便測(cè)量擾動(dòng)面積，將秸稈隱藏，分別繪出坑形輪廓和地表壟形輪廓，形成封閉區(qū)域即為土壤擾動(dòng)面積，如圖11b所示。

圖10 漸開(kāi)線施肥開(kāi)溝器作業(yè)仿真過(guò)程Fig.10 Simulation process of involute fertilizing trencher operation

圖11 土壤擾動(dòng)面積Fig.11 Soil disturbance area

試驗(yàn)每組重復(fù)3次，取平均值，仿真試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

利用Design-Expert 8.0.6軟件對(duì)表3數(shù)據(jù)作多元回歸擬合和方差分析，去除不顯著項(xiàng)，得到各因素對(duì)前進(jìn)阻力y1、土壤擾動(dòng)面積y2影響回歸方程為：

表3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)果Table 3 Experimental design scheme and results

為更直觀分析各因素與試驗(yàn)指標(biāo)之間關(guān)系，利用Design-Expert 8.0.6軟件對(duì)數(shù)據(jù)分析處理得到響應(yīng)曲面，如圖12和13所示。

由圖12可知，當(dāng)入土角小于一定值時(shí)，漸開(kāi)線施肥開(kāi)溝器前進(jìn)阻力隨入土隙角增加呈減小趨勢(shì)，當(dāng)入土角大于一定值時(shí)，前進(jìn)阻力隨入土隙角增加呈先減后增趨勢(shì)，前進(jìn)阻力越小越好，最優(yōu)入土隙角范圍為8.6°～14.0°；當(dāng)入土隙角小于一定值時(shí)，前進(jìn)阻力隨入土角增加漸減小趨勢(shì)，當(dāng)入土隙角大于一定值時(shí)，前進(jìn)阻力隨入土角增加呈增大趨勢(shì)，最優(yōu)入土角范圍為20°～32°。

圖12 因素交互作用對(duì)前進(jìn)阻力影響Fig.12 Influence of factor interaction on forward resistance

由圖13可知，土壤擾動(dòng)面積隨入土隙角增加呈先減后增趨勢(shì)，土壤擾動(dòng)面積越小越好，最優(yōu)入土隙角范圍為5.0°～14.0°；土壤擾動(dòng)面積隨入土角增加呈先減后增趨勢(shì)，最優(yōu)入土角范圍為20°～40°。

圖13 因素交互作用對(duì)土壤擾動(dòng)面積影響Fig.13 Influence of factor interaction on soil disturbance area

為獲得最佳試驗(yàn)因素水平組合，利用Design-Expert 8.0.6軟件Optimization模塊對(duì)回歸模型進(jìn)行求解，根據(jù)漸開(kāi)線施肥開(kāi)溝器實(shí)際工作要求，選擇目標(biāo)函數(shù)和約束條件為：

經(jīng)求解，得到最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)組合為：入土角為25.37°、入土隙角為12.92°，為便于加工將最優(yōu)參數(shù)圓整后為入土角為25°、入土隙角為13°，根據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系求得漸開(kāi)線基圓曲率半徑為169 mm，此組最優(yōu)結(jié)構(gòu)組合下漸開(kāi)線施肥鏟前進(jìn)阻力為264.49 N，土壤擾動(dòng)面積為269.23 cm2。

2.2 漸開(kāi)線施肥開(kāi)溝器配置結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化

施肥播種單體作業(yè)偏擺現(xiàn)象歸咎于單體受力不平衡[7]，在前進(jìn)作業(yè)過(guò)程中，因深施肥側(cè)土壤擾動(dòng)，土壤緊實(shí)度降低，施肥播種單體中肥種溝開(kāi)溝器兩圓盤側(cè)向受力差值較大導(dǎo)致不平衡，施肥播種單體向深施肥側(cè)偏擺，側(cè)深施肥側(cè)向間距為影響其受力平衡重要因素。為探究側(cè)向施肥間距對(duì)施肥播種單體橫向穩(wěn)定性影響，根據(jù)合理種肥距關(guān)系[14]，以不同側(cè)向施肥間距L(4、6、8 cm)為試驗(yàn)因素，肥種溝開(kāi)溝器在深施肥側(cè)斜盤側(cè)向力為試驗(yàn)指標(biāo)開(kāi)展仿真試驗(yàn)，試驗(yàn)過(guò)程如圖14所示，試驗(yàn)結(jié)果肥種溝開(kāi)溝器斜盤側(cè)向力隨時(shí)間變化如圖15所示。隨側(cè)向施肥間距增加，肥種溝開(kāi)溝器斜盤側(cè)向力逐漸增加，施肥播種單體中肥種溝開(kāi)溝器兩側(cè)受力差值減小，橫向穩(wěn)定性增加。參考文獻(xiàn)[24]可知，由于東北壟作壟寬限制，壟作側(cè)深施肥距離為5～6 cm，因此本設(shè)計(jì)選用6 cm側(cè)向施肥間距，可滿足設(shè)計(jì)要求。

圖14 仿真過(guò)程Fig.14 Simulation process

圖15 試驗(yàn)結(jié)果Fig.15 Test results

3 田間試驗(yàn)

3.1 試驗(yàn)儀器

2021年10月12～14日，在東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院試驗(yàn)田開(kāi)展對(duì)比驗(yàn)證和整機(jī)試驗(yàn)。試驗(yàn)期間平均氣溫5～13℃，無(wú)降雨。試驗(yàn)前茬作物為玉米，土壤質(zhì)地為黑土，選取200 m×100 m地塊作為試驗(yàn)區(qū)，深度0～15 cm，土壤容重1.31g·cm-3，土壤緊實(shí)度713 KPa，土壤含水率19.38%。試驗(yàn)儀器：約翰迪爾奔野454型拖拉機(jī)、自制測(cè)力架[7]、漸開(kāi)線施肥開(kāi)溝器、肥種溝開(kāi)溝器、數(shù)顯式推拉力計(jì)(型號(hào)分別為：HG-10K、HG-30K，量程分別為10、30 kN)、SC-900型土壤硬度儀、電子天平、烘箱、環(huán)刀組件、鋼卷尺、皮尺等，裝置調(diào)試如圖16所示。

圖16 田間測(cè)試裝置Fig.16 Field test unit

3.2 對(duì)比驗(yàn)證試驗(yàn)

分別對(duì)漸開(kāi)線施肥開(kāi)溝器前進(jìn)阻力、開(kāi)溝深度穩(wěn)定性系數(shù)、開(kāi)溝直線度合格率以及側(cè)深開(kāi)溝條件下肥種溝開(kāi)溝器側(cè)向合力進(jìn)行測(cè)量[7,25]，試驗(yàn)重復(fù)5次，最終結(jié)果取平均值，測(cè)量及結(jié)果如圖17、表4所示。

圖17 試驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量Fig.17 Test data measurement

分析表4可知，與弧式施肥開(kāi)溝器相比，漸開(kāi)線施肥開(kāi)溝器前進(jìn)阻力和側(cè)深開(kāi)溝條件下肥種溝開(kāi)溝器側(cè)向合力分別減少15.56%、25.14%，開(kāi)溝直線度合格率提高8%，綜合作業(yè)性能明顯提高，漸開(kāi)線施肥開(kāi)溝器具有一定優(yōu)越性。前進(jìn)阻力試驗(yàn)值與仿真值相對(duì)誤差為17.9%。

表4 對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果Table 4 Comparative test results

3.3 整機(jī)驗(yàn)證試驗(yàn)

將漸開(kāi)線施肥開(kāi)溝器按照最優(yōu)側(cè)向間距安裝在免耕播種機(jī)上開(kāi)展整機(jī)驗(yàn)證試驗(yàn)，如圖18所示。

圖18 田間整機(jī)驗(yàn)證試驗(yàn)Fig.18 Complete machine validation test in field

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，播種機(jī)在作業(yè)過(guò)程未出現(xiàn)偏擺或掉壟情況，機(jī)具橫向穩(wěn)定性較好；漸開(kāi)線施肥開(kāi)溝器鏟尖處未形成土壤堆積，作業(yè)效果良好，滿足側(cè)深施肥農(nóng)藝要求。

4 結(jié)論

a.為解決東北壟作側(cè)深施肥免耕播種機(jī)開(kāi)溝阻力大、機(jī)具橫向穩(wěn)定性差等問(wèn)題，基于解決當(dāng)前配套使用弧式施肥開(kāi)溝器鏟尖土壤堆積問(wèn)題，通過(guò)對(duì)不同鏟型土壤顆粒軌跡進(jìn)行對(duì)比分析，設(shè)計(jì)一種漸開(kāi)線施肥開(kāi)溝器。

b.通過(guò)離散元仿真參數(shù)優(yōu)化，最終獲得當(dāng)漸開(kāi)線施肥開(kāi)溝器入土角為25°、入土隙角為13°、漸開(kāi)線基圓曲率半徑為169 mm、側(cè)向施肥間距為60 mm時(shí)，作業(yè)效果最優(yōu)。

c.經(jīng)田間對(duì)比和整機(jī)驗(yàn)證試驗(yàn)可知，漸開(kāi)線施肥開(kāi)溝器性能明顯優(yōu)于弧式施肥開(kāi)溝器，作業(yè)過(guò)程中免耕播種機(jī)具未出現(xiàn)偏擺及鏟尖土壤堆積，滿足側(cè)深施肥免耕播種作業(yè)要求。