水平圆盘式撒肥部件的试验研究市公开课金奖市赛课一等奖课件

水平圆盘式撒肥部件试验研究

第1页主要内容第一章前言第二章水平圆盘式撒肥部件理论分析及计算机模拟试验研究第三章水平圆盘式撒肥部件台架试验及结果分析第四章结论第2页第一章前言1.1研究有机肥撒施机目标和意义1.2有机肥撒施机国内外发展现实状况1.3肥料撒施测试模式发展现实状况1.4本文研究内容第3页1.1研究有机肥撒施机目标和意义应用有机肥撒施机能够改进劳动者工作环境，减轻有机肥撒施作业劳动强度，提升撒施均匀度，提升农民施有机肥主动性，是促进农业生态平衡和农业可连续发展战略主要内容。撒施部件是撒施机关键部件，其性能好坏直接影响到有机肥撒施质量。第4页1.2有机肥撒施机国内外发展现实状况

针对不一样有机肥应采取不一样撒施设备,有机肥撒施机国外已经有了系列产品,能够对不一样形式有机肥进行撒施。而国内还是采取传统式人力撒施,对有机肥撒施机研究才刚开始，除吉林农业大学对农家肥撒施机（螺旋式）已经进行了试验研究,其它尚无相关研究报道。第5页液体施肥机固体施肥机第6页按照施肥部件可分为以下三类水平圆盘式螺旋式拨齿式第7页1.3肥料撒施测试模式发展现实状况1.大型测试试验台,能够控制一些外部影响原因，包含温度及空气湿度等，都能够控制，不过大型测试试验台面积很大，而且非常昂贵，做试验时也需要大量肥料。2.静态测试方法，就是将撒施机固定不动，用许多小盒子分布在撒施机周围接收肥料，经过测量每个盒中肥料质量来判断肥料撒施情况。第8页1.4本文研究内容1．对有机肥颗粒进行运动学分析；2．选取并建立有机肥水平圆盘式撒施测试模式；3．设计水平圆盘式有机肥撒施试验台；4．初步试验，为计算机仿真模拟提供必要试验数据；5．利用MATLAB进行仿真模拟，建立数学模型并求解；6．利用正交试验对水平圆盘式撒肥部件各参数进行优选，得出最优参数组合。第9页第二章水平圆盘式撒肥部件理论

分析及计算机模拟试验研究2.1有机肥在水平圆盘上运动分析2.2有机肥离开水平圆盘后运动分析2.3有机肥撒施测试模式建立2.4水平圆盘式撒肥部件计算机模拟第10页2.1有机肥在水平圆盘上运动分析当水平圆盘以角速度ω旋转时，有机肥颗粒在M点相对盘面移动，经过一段时间后抵达M1点，此段轨迹为螺旋线，当抵达M1后将沿叶片运动，一直到离开圆盘和叶片。1.有机肥在水平圆盘上运动轨迹分析第11页2.有机肥在水平圆盘上运动分析

＝

将有机肥颗粒沿叶片方向水平相对速度与牵连速度合成求出绝对速度第12页2.2有机肥离开水平圆盘后运动分析有机肥颗粒离开圆盘和叶片后做平抛运动，若不考虑风及颗粒本身旋转影响，可用以下方程组表示其运动轨迹。第13页2.3有机肥撒施测试模式建立

为了能够简单方便来测试撒施机撒施分布情况，人们又采取了一个静态测试模式——切向圆柱式撒肥模式，就是将撒施机固定不动，用许多小盒子分布在撒施机周围接收肥料，经过测量每个盒中肥料质量来判断肥料撒施分布情况。第14页2.4水平圆盘式撒肥部件计算机模拟

经过理论分析可知，有机肥质点脱离水平圆盘时撒肥速度假如已知，就能够建立数学模型，并能够利用计算机进行仿真模拟，而影响原因有以下四个：叶片偏心距p，叶片半径r，有机肥颗粒位于圆盘边缘时绝对速度与此时圆盘直径间夹角φ和有机肥颗粒位于圆盘边缘时径向与撒施机前进方向间夹角β，所以在计算机仿真模拟之前，需要进行试验台初步试验，确定以上各个参数。第15页Matlab解出当z＝0时，x值就是有机肥颗粒抛撒距离。第16页第三章水平圆盘式撒肥部件台架试验及结果分析3．1试验设计3．2试验原因水平选定3．3试验结果及分析第17页3.1试验设计

经过初步试验，把主要影响撒施均匀度﹑幅宽﹑撒施范围原因确定为：撒肥盘转速第一组叶片偏心距p1

第二组叶片偏心距p2

粪肥含水率第18页试验台设计及均匀度测试方法水平圆盘式撒肥部件试验台均匀度测试示意图第19页3．2试验原因水平选定

在初步试验基础上选取两组叶片，水平圆盘转速，有机肥含水率，作为4个影响原因，每个影响原因选取3个水平。水平因素A有机肥含水率(%)B水平圆盘转速(r/min)C第一组叶片p值(mm)D第二组叶片p值(mm)115.112020.545.2214.514030.060.0320.416038.573.0第20页

因为不一样位置质量不一样，需要用一个指标来判定它均匀性，而平均偏差是描述个体值间变异，即观察值离散度指标之一，平均偏差较小，表示观察值围绕均数波动较小，反之亦然。所以采取各个盒子质量平均偏差来判定有机肥撒施均匀度，计算公式以下：第21页3．3试验结果及分析图中圆锥体高度代表有机肥质量多少，经过图能够很显著看出各试验有机肥分布情况。第22页处理号A有机肥含水率(%)B水平圆盘转速(r/min)C第一组叶片偏心距离p(m)D第二组叶片偏心距离p(m)试验结果（平均偏差）11（15.1）1（120）1（20.5）1（45.2）58.45653212（140）2（30.0）2（60.0）21.60735313（160）3（38.5）3（73.0）27.7273542（14.5）12333.166945223143.982046231244.1955173（20.4）13240.815848321354.750219332164.64102Kj1107.79123132.43931157.40225167.07959Kj2121.34449120.3396119.41531106.6187Kj3160.20707136.56388112.52523115.6445Kj135.9304144.1464452.4674255.6932Kj240.4481640.113239.805135.53957Kj353.4023645.5212937.5084138.54817Rj17.47195.408114.95920.1536第23页处理号A

有机肥含水率(%)B

转速(r/min)C第一组叶片偏心距离p1(mm)D第二组叶片偏心距离p2(mm)重复1重复2重复311(15.1)1(120)1(20.5)1(45.2)56.5202460.2867356.1362212(140)2(30.0)2(60.0)18.8879124.601428.05048313(160)3(38.5)3(73.0)21.1112739.223630.2480742(14.5)12338.4688729.0146634.90445223148.483539.5850247.185316231244.0675144.4648755.5947573(20.4)13240.1516340.4326942.517458321351.0261253.5401357.983639332171.0849563.0711965.42307水平圆盘式撒肥部件试验方案及结果计算分析表

第24页方差起源正交设计方差分析表(完全随机模型)平方和自由度均方F值显著水平F0.05A有机肥含水率(%)1312.412656.204925.85043显著B转速(r/min)235.17882117.58944.6323显著C第一组叶片偏心距离p(m)1071.9012535.950421.11314显著D第二组叶片偏心距离p(m)1926.8852963.442637.9537显著总和4546.3748568.2968误差456.92431825.38468方差分析结果表第25页极差分析能够看出：叶片排列方式对有机肥撒施均匀性影响很大，而水平圆盘转速对其影响最小，各原因主次排列次序是：D、A、C、B，较优方案为D2A1C3B2

。方差分析表能够看出原因D、A、CF值都大于F0.01＝6.01，所以原因D、A、C对指标影响显著。作出这个判断可信度为99%。而原因B(转速)F值大于F0.05＝3.55，所以原因B对指标影响有一定显著，这个判定可信度为95%。经过分析得出影响试验指标主次原因次序式D、A、C、B。第26页

正交试验数据分析可知，试验最正确方案并不在正交表中，为了验证试验准确性，按照最优方案试验条件又进行了追加试验，试验方法及数据测试都与前面试验保持一致。

计算追加试验平均偏差结果是：

adev1

＝15.56050

正交试验表中平均偏差最小值

adev＝21.60735

验证了正交试验结果分析准确性，所以本试验最优结果为：D2A1C3B2第27页第四章结论1．对有机肥颗粒进行运动学分析，分别给出了有机肥颗粒在水平圆盘上运动分析及有机肥颗粒离开水平圆盘后运动分析。2．采取切向圆柱式撒肥测试模式，建立了有机肥撒施