基于北斗导航系统的新型履带式变量施肥机的设计

王维鹏，弋晓康※，何义川

（1.塔里木大学机械电气化工程学院，新疆 阿拉尔843300；2.新疆维吾尔自治区现代农业工程重点实验室）

0 引言

果树施肥是果园管理中非常必要的环节，开沟施肥可改善果园土壤水分状况，增加光合产物的积累，提高果树产量和品质[1]。但我国化肥过量施用，造成了严重的环境污染和农产品质量安全问题。2019年中国农业总产值660 66.5亿元，同比增长4.6%，化肥用量高达5 403.6万吨[2]。因此高效、智能化和精细化是农业施肥机的发展趋势，而变量施肥是精准农业关键一环。文中设计的施肥机可通过控制肥料口开度和落肥位置，实现肥料用量和撒布宽度的精确可变控制[3]。

1 新型履带式开沟施肥机的设计理念

新型履带式开沟施肥机设计理念为低成本、避障性能好和通过性强、能适用于粗犷农业的长时间作业，且耐磨损[4-6]，具体有以下几个方面。

（1）设计为农业通用的履带式底盘，具有良好的避障能力、通过性和承载性，生产成本低。

（2）功率大。较大的功率可以提高机具的稳定性和实用性，熄火停车的概率也大大降低，还可在后期的研究中加装更多的从属装置，更好的对现有机具进行优化，以保证机具的正常运行。

（3）承载平衡。在含有肥料等物料元素的机具设计中要考虑空载和满载的极限情况，因机具在空载时过轻，满载时过重，因此要计算强度，并考虑机具空载和满载时是否会存在侧翻、陷车、结构断裂等情况。

（4）易损零件要易拆卸更换。机械因长时间在户外使用，工作条件恶劣，发动机和关键部件等长时间处于高功率运转状态，温度和承受阻力高，加之尘土作用，其设计寿命往往会低于正常使用寿命，因此履带式施肥机的关键部件一定要易于更换。……