目   录
  
摘  要 …………………………………………………………………………………1
    关键词…………………………………………………………………………1
    1前言………………………………………………………………………………2
    1.1课题的目的与意义…………………………………………………………………2
1.2国内外研究情况……………………………………………………………………2
    2 系统总体方案设计……………………………………………………………3
2.1变量施肥作业要求分析……………………………………………………………3
2.2施肥量-排肥轴转速关系分析 ……………………………………………………4
2.3变量作业原理分析…………………………………………………………………5
    2.3.1变量技术路线………………………………………………………………5
    2.3.2 变量施肥原理………………………………………………………………6
2.4系统原理方案设计…………………………………………………………………6
    3 变量施肥机结构设计………………………………………………………7
3.1变量施肥装置各部件选择…………………………………………………………7
3.1.1动力机的选型……………………………………………………………………7
3.1.2传动机构的设计…………………………………………………………………8
3.1.3排肥器的选择 …………………………………………………………………10
3.1.4开沟器的选择 …………………………………………………………………10
3.2系统总体布置图 …………………………………………………………………11
4 重要零部件的设计计算校核………………………………………………………12
4.1外槽轮总体的设计 ………………………………………………………………12
4.1.1外槽轮排肥器的计算 …………………………………………………………12
4.1.2外槽轮主要参数的选择 ………………………………………………………13
4.2肥料箱的设计 ……………………………………………………………………14
4.3主轴的选择与校核 ………………………………………………………………15
4.3.1轴的计算校核与联轴器的选择 ………………………………………………15
4.3.2联轴器与键的确定 ……………………………………………………………15
4.3.3轴与键的强度校核 ……………………………………………………………16
4.3.4螺旋型塑料导肥管的选用 ……………………………………………………17
5结论 …………………………………………………………………………………17
    参考文献 ………………………………………………………………………18
    致谢……………………………………………………………………………19

摘  要: 随着农村产业结构的变化，作物种植面积不断扩大，传统的施肥方式已经不能实现肥料的精准控制,与之相应的耕种施肥技术需要提高与改进。近几年推广的精准农业技术，由于成本高和技术性强等原因还不能得到 广泛应用。精准农业的推广急需一种简易、轻便、造价低廉、适合一般用户使用的变量施肥机械。
本文是针对常用肥料研制出的新型变量施肥机构。变量施肥机械的研究对我国发展精准农业，对我国农业可持续发展有着积极的意义。本文介绍了精准施肥的概念、意义、技术体系和我国施肥现状，分析变量施肥机械的研究现状。针对不同作物的测土施肥技术应用情况进行研究，并研制出实用的配套机具，从而进一步促进测土施肥技术的发展及推广应用。
关键词 : 精准农业；变量施肥机； 步进电机； 排肥器；设计

The Design of Variable Fertilization Device
Student:Luo Jun
Tutor:Xiang Yang
(College of Engineering, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China)

Abstract: Along with the countryside development，the crops sown area expanded unceasingly, applied fertilizer the technology with it corresponding cultivation also to need to enhance with the improvement.. In recent years，appeared the fine accurate agricultura1 but because the cost is high，the technical nature strong and so on the reasons cannot obtain the widespread application，therefore urgently needs one kind simple，facile，the construction cost inexpensive and suits in the common user use variable applies fertilizer the machinery.
This paper is aimed at common fertilizer developed new variable fertilization institutions. The variable rate fertilization mechanical precision agriculture to Chinese development of agricultural sustainable development, has a positive meaning. This paper introduces the concept, significance rational application in China, technical system, and fertilizer, analyzes the research status of mechanical variable rate fertilization. According to different crop soil testing and fertilizer technology application research, and developed a practical supporting machines, thus further promote fertilize soil testing technology and application.
Key word: Precision agriculture； variable fertilization machinery; stepping motor;fertilizer apparatus;
Design

1 前言
1.1课题的目的与意义
变量施肥技术（Variable rate fertilization）要求按照田块中不同养分水平区域施用不同量的肥料，可提高肥料的利用率和施肥的经济效益，并减少肥料浪费以及对环境的不良影响。因此研究变量施肥装置的研究很有意义，可以大大的提高生产率和降低农业生产的随着现代农业的高速发展，除了依靠生物技术的进步和耕地面积、灌溉面积的扩大外，基本上是在化肥与农药等化学品和矿物能源的大量投入条件下获得的。但由此引起的水土流失、农产品和地下水污染、土壤生产力下降、水体富营养化等生态环境问题，已经引起了国际社会的广泛关注，并推动了农业可持续发展和精准农业理论的产生和发展。
 精准农业是现代信息技术，作物栽培管理技术，农业工程装备技术等一系列高新技术的基础上发展起来的一种重要的现代农业生产形式和管理模式，其核心思想是获取农田作物产量和影响作物生产的环境因素（如土壤结构、地形、气候、土壤肥力病虫草害等）实际存在的空间和时间差异信息，分析影响农田产量差异的原因，采取技术上可行，经济上有效的调控措施，改变传统农业大面积、大样本平均投入的资源浪费作法，对作物栽培管理实施定位，按需求量投入成本，目前变量施肥的概念已经从提起到慢慢有前辈们不断的研究，对农业生产有很重要的意义[1]。
1.2 国内外研究情况
从20世纪80年代末期，美国、加拿大、英国、德国、以色列等国的一些农业科研部门、大学及农业装备企业纷纷组织起来开展技术体系。随着我国农业技术和相关信息产业、工程制造业的发展，智能控制技术的广泛应用，精准农业技术必将得到不断完善与发展，并将不断地扩展到更为广泛的设施农作、养殖业和加工业的精细管理与经营等其它领域中。国外用于变量施肥的控制方式主要有两种：
 1．实时控制施肥：国外已研制有监测土壤肥力的实时传感器[2]，它应用作用中切入上中的两个园盘犁刀之间假如电位差，是在两个园盘犁刀之间的土壤形成点磁场，由于电磁场的性质受土壤的影响，因而产生可以控制并调整肥料投入数量的信号，最终通过排肥管道调节电磁阀门实现肥料的变量投入。土壤特性由于土壤类型、有机物含量、土壤阳离子交换能力、土壤湿度和氮肥水平所组成。氮肥实时投入量