張海鵬，林聰，陳凌霄，張培坤，鄭書河

(1.福建農(nóng)林大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，福州市，350002；2.福建省農(nóng)業(yè)機(jī)械推廣總站，福州市，350001；3.福建永順機(jī)械有限公司，福建南平，353500)

0 引言

茶園管理作為茶葉種植培育中的必要步驟,是保證茶葉產(chǎn)能、品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益的根本和關(guān)鍵[1]。由于我國的茶園種植區(qū)域主要分布在山區(qū)或丘陵地帶，地形較為崎嶇，土壤環(huán)境惡劣，茶園的松土和施肥顯得尤為重要。然而我國茶園機(jī)械化松土施肥的水平仍較低，茶園的機(jī)械化程度遠(yuǎn)不及其他糧食作物的平均水平[2-4]。依靠茶園機(jī)械代替人工松土、施肥，是茶園管理的必然趨勢，也是目前茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)之一。目前，茶園中多使用大型管理機(jī)，集修剪、施肥、采摘于一體，但體積龐大、機(jī)動性欠佳，維護(hù)成本較高，人工操作復(fù)雜，無法滿足我國大部分丘陵山區(qū)茶園的實(shí)際要求[5-6]。為彌補(bǔ)大型茶園管理機(jī)不足，小型茶園管理機(jī)械應(yīng)運(yùn)而生[7]。然而現(xiàn)存小型淺耕機(jī)型存在動力不足，耕作深度不合格等，無法大規(guī)模推廣使用[8]。

目前國內(nèi)茶園機(jī)械研制主要基于平坦地形，肖宏儒等[9]成功研制高地隙乘坐式茶園管理機(jī)，是國內(nèi)實(shí)現(xiàn)跨越茶樹冠進(jìn)入狹小的茶行間進(jìn)行作業(yè)的先例；李坤等[10]針對緩坡或者陡坡茶園，研制出了低地隙履帶式多功能茶園管理機(jī)；徐良等[11]研制了3ZFC-40型茶園中耕機(jī)，該機(jī)具備除草刀具、施肥、松土裝置；夏瑞花等[12]設(shè)計一種2FPG-40型開溝施肥機(jī)，利用絞龍螺旋旋轉(zhuǎn)施肥，一次進(jìn)地可同時進(jìn)行開溝、施肥和覆土作業(yè)；陳平錄等[13]對現(xiàn)有機(jī)型機(jī)身過高，松土深度不穩(wěn)定以及開溝與施肥不匹配的現(xiàn)象，設(shè)計具備伸縮軸式耕深調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和簡易施肥裝置的立式微耕機(jī)，作業(yè)時施肥輪角速度與行走輪前進(jìn)速度保持一致，保證施肥的均勻性。

結(jié)合茶園種植與施肥農(nóng)藝要求，針對武夷山等丘陵山區(qū)茶園，研制滿足丘陵茶園作業(yè)的開溝施肥覆土一體機(jī)，用于解決大型茶園管理設(shè)備轉(zhuǎn)彎半徑過大、施肥不均勻、維護(hù)成本較高和操作復(fù)雜等問題。

1 整體結(jié)構(gòu)

1.1 整機(jī)結(jié)構(gòu)

丘陵山區(qū)茶園開溝施肥覆土一體機(jī)主要由發(fā)動機(jī)、扶手支架、傳動裝置、旋耕松土裝置、施肥裝置、仿行限深裝置、底板及覆土裝置等組成。其中，傳動系統(tǒng)由主軸、離合器、蝸輪蝸桿減速機(jī)及傳動軸等構(gòu)成；施肥裝置是由肥料箱、伺服電機(jī)、大小帶輪、排肥輪及排肥管等構(gòu)成；旋耕裝置包含旋耕刀、刀軸和旋耕刀座，旋耕刀依據(jù)螺旋線的規(guī)律安裝在刀軸上[14]；仿行限深裝置包括仿行輪、螺紋桿、仿行支撐桿及固定件構(gòu)成；底板的下方裝配有距離可調(diào)的覆土裝置。整機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1揚(yáng)示。

圖1 茶園開溝施肥覆土一體機(jī)結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Structure of tea garden trenching and fertilizing mulching machine

茶園開溝施肥覆土一體機(jī)在茶園工作時，發(fā)動機(jī)輸出軸將動力傳遞到離合器，離合器再將動力經(jīng)蝸輪蝸桿減速器傳動到蝸輪軸上旋耕刀，通過旋耕刀旋轉(zhuǎn)切土拋土帶動整機(jī)前進(jìn)，在開溝松土過程中，拋出的土層與擋土板相撞，在阻隔土層拋灑的同時有效地對土壤進(jìn)行了二次銑削，有利于施肥作業(yè)的進(jìn)行。同時，微控制器計算出整機(jī)的前進(jìn)速度，并根據(jù)外槽輪的有效工作長度控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速，步進(jìn)電機(jī)帶動總成上小帶輪，后通過同步帶帶動大帶輪旋轉(zhuǎn)，從而控制外槽輪轉(zhuǎn)動，完成施肥作業(yè)。最后，安裝在底板下方的覆土裝置將肥料掩埋。在作業(yè)的過程中，操作者可通過調(diào)節(jié)仿行限深裝置的支撐桿高度，達(dá)到調(diào)節(jié)松土深度的目的，同時可更換檔位來調(diào)節(jié)整機(jī)的行走速度。

1.2 主要技術(shù)參數(shù)

整機(jī)的發(fā)動機(jī)根據(jù)動力需求，選用最大輸出功率為4.2 kW的170F型發(fā)動機(jī)，動力充足，油耗較低。經(jīng)摩擦式離合器，蝸輪蝸桿減速器來傳遞運(yùn)動，結(jié)構(gòu)相對簡單緊湊，重量輕便，方便運(yùn)輸?shù)角鹆晟絽^(qū)茶園，更符合丘陵茶園揚(yáng)需管理機(jī)械的設(shè)計原則。整機(jī)寬幅更窄，僅為850 mm，小于武夷山茶園現(xiàn)有的作業(yè)道寬度，能夠滿足其茶樹種植密集的特點(diǎn)，其主要技術(shù)參數(shù)如表1揚(yáng)示。

表1 茶園開溝施肥覆土一體機(jī)主要技術(shù)參數(shù)Tab.1 Main technical parameters of tea garden trenching and fertilizing mulching machine

2 關(guān)鍵部件設(shè)計

2.1 傳動方案

茶園開溝施肥機(jī)應(yīng)先松土開溝，后施肥。綜合考慮結(jié)構(gòu)布置、整機(jī)的平衡，需承受較大的載荷，旋耕刀需轉(zhuǎn)速平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)緊湊，重量相對較輕，故采用由發(fā)動機(jī)、離合器及單級蝸輪蝸桿減速裝置組成的傳動裝置，發(fā)動機(jī)輸出動力經(jīng)輸出軸到離合器，再經(jīng)過傳動軸末端的梅花聯(lián)軸器，經(jīng)連接件與蝸輪蝸桿減速器相連接，從而驅(qū)動旋耕刀切削土壤作業(yè)，傳動方案如圖2揚(yáng)示。

圖2 傳動方案圖Fig.2 Transmission scheme diagram

2.2 功率消耗分析

微耕機(jī)的功耗是由旋耕刀翻拋土層、驅(qū)動機(jī)器行走、傳動系統(tǒng)內(nèi)部消耗和克服土壤對刀具的反作用力功率消耗組成[15]。

式中：N——總功耗，kW；

Nq——土壤切削功率消耗，kW；

NP——拋土功率消耗，kW；

Nt——驅(qū)動行走消耗的功率，kW；

Nf——傳動與摩擦損耗的功率，kW；

Pn——克服土壤水平反力損耗的功率，kW。

因傳動與摩擦損耗的功率很小，故忽略不計。當(dāng)旋耕刀正向轉(zhuǎn)動時，土壤水平反力與機(jī)器作業(yè)行走方向相同，揚(yáng)以Pn取負(fù)號；反向轉(zhuǎn)動時，Pn取正號[16]。因此，總功率由驅(qū)動機(jī)器行走時消耗的功率和旋耕松土作業(yè)時消耗的功率兩部分組成。

1）旋耕開溝作業(yè)功率損耗。求解旋耕機(jī)功耗的經(jīng)驗(yàn)公式

式中：d——耕深，cm；

vm——旋耕機(jī)前進(jìn)的速度，m/s；

B——耕幅，m；

Kλ——旋耕比損耗，N/cm2。

已知Kλ=8.265 8，計算得其切削土壤與拋土功率損耗P′約為2.065 kW。

2）整機(jī)行走時功率損耗。在作業(yè)過程中，主要是克服地面的阻力及傳動系統(tǒng)內(nèi)部阻力做功。忽略空氣阻力。由于土壤耕作阻力大，前進(jìn)輪的滾動摩擦系數(shù)取較大值為0.4，前進(jìn)速度vm取最大值0.833 m/s，裝滿肥料后整機(jī)的質(zhì)量約為130 kg。則整機(jī)前進(jìn)的最大功耗

式中：f——輪胎滾動摩擦因數(shù)；

m——整機(jī)質(zhì)量，kg。

故綜合式(2)與式(3)，即可得到旋耕作業(yè)和行走時的總功率消耗

各傳動部件的效率分別取：滾動軸承η滾=0.98，球軸承η球=0.99，蝸輪蝸桿η蝸=0.8，離合器η離=0.98。則發(fā)動機(jī)揚(yáng)需要的實(shí)際功率

計算可得到機(jī)器工作時揚(yáng)需要的實(shí)際功率為3.391 kW。結(jié)合茶園松土施肥過程中地塊堅硬、除草困難的實(shí)際工況，選用動力充足、作業(yè)時間長、成本低的170F型柴油發(fā)動機(jī)。

2.3 開溝刀具設(shè)計

由于山區(qū)茶園種植比較密集，大型設(shè)備無法適用。固定式和鏈刀式開溝裝置耕作阻力大，對發(fā)動機(jī)動力要求高，相比之下，旋耕裝置結(jié)構(gòu)簡單，開溝切削土壤能力較強(qiáng)，能夠滿足茶樹種植密集地區(qū)的作業(yè)要求。根據(jù)GB/T 5669-2008選用ⅡS150，材料定為65Mn鋼。旋耕刀與刀座依靠螺栓連接，其中刀座螺母利用凹嵌結(jié)構(gòu)，防止螺母松動，此外刀座與旋耕刀軸通過銷連接。整體主要有旋耕刀、刀座、刀軸及銷連接件組成，兩側(cè)錯位安裝，其旋耕刀回轉(zhuǎn)半徑為252 mm,刀片厚度為3 mm。在理想狀態(tài)下，旋耕刀具左右兩側(cè)呈對稱分布，刀軸受到的軸向力很小且能兩者抵消，在切削土壤的過程中，會產(chǎn)生扭矩T，軸向力Fy及徑向力Fx、Fz，如圖3揚(yáng)示，旋耕刀軸受力如圖4揚(yáng)示。

圖3 刀具受力分析圖Fig.3 Tool force analysis diagram

圖4 旋耕刀軸受力圖Fig.4 Rototiller shaft force diagram

實(shí)際作業(yè)中，旋耕刀軸旋轉(zhuǎn)帶動刀具切削土壤松土作業(yè)，其不斷發(fā)生著彎曲、扭轉(zhuǎn)及復(fù)合變形。僅就彎曲變形而言，旋耕刀軸的受力可以用承受不同集中載荷的簡支梁模型來表示，如圖5揚(yáng)示，集中載荷的位置和角度由刀片的排列方式確定[17]。還可以得到刀軸任意橫截面處彎矩方程

圖5 旋耕刀軸力學(xué)簡化模型Fig.5 Simplified model of rotary tillage cutter shaft mechanics

結(jié)合旋耕刀的實(shí)際排列分布情況，能夠推斷出刀軸的二分之一處屬于易損截面，在實(shí)際作業(yè)時可能出現(xiàn)大的變形甚至斷裂。

實(shí)際作業(yè)時，旋耕刀在進(jìn)行切土拋土作業(yè)的同時，還要跟著整機(jī)向前移動。因此，旋耕刀上各點(diǎn)的絕對運(yùn)動應(yīng)為這兩種運(yùn)動方式的合成，旋耕刀運(yùn)動分析如圖6揚(yáng)示[18]。在此，以旋耕刀端點(diǎn)處為例，分析其運(yùn)動。

圖6 旋耕刀運(yùn)動示意圖Fig.6 Rotary tiller movement diagram

當(dāng)旋耕刀處于圖6揚(yáng)示的位置下，其運(yùn)動方程

式中：R——刀具刃口處的轉(zhuǎn)動半徑，mm；

ω——轉(zhuǎn)動角速度，rad/s；

vm——整機(jī)行走速度，m/s。

對式（7），分別求關(guān)于時間t的導(dǎo)數(shù)，即可得到刃口處在x、y相垂直方向上的分速度，可得旋耕刀端點(diǎn)處的速度的計算公式

當(dāng)旋耕刀端點(diǎn)處于最高位置時,絕對速度最大，當(dāng)開溝刀端點(diǎn)處于最低位置時，絕對速度最小[19]。

規(guī)定開溝刀端點(diǎn)的回轉(zhuǎn)切線速度與整機(jī)前進(jìn)速度之比為旋耕速比。

λ數(shù)值大小能干擾旋耕刀的運(yùn)動軌跡及開溝施肥機(jī)工作性能狀況，對旋耕刀運(yùn)動軌跡影響如圖7揚(yáng)示。

圖7 λ值對旋耕刀運(yùn)動軌跡影響圖Fig.7 Influence ofλvalue on the trajectory of rotating tillage knife

當(dāng)λ=1時，旋耕刀端點(diǎn)運(yùn)動路徑是規(guī)范的擺線，路徑上揚(yáng)有點(diǎn)都沒有向后的水平分速度，旋耕刀端點(diǎn)不能向后側(cè)削土，起不到碎土的作用；當(dāng)λ＜1時，旋耕刀端點(diǎn)路徑為短擺線，曲線上揚(yáng)有點(diǎn)的水平分速度都和機(jī)器行走的方向一致，此時，旋耕刀將土往前拋，使得整機(jī)非正常工作；當(dāng)λ＞1時，開溝刀端點(diǎn)路徑為余擺線，開溝刀端點(diǎn)存在與整機(jī)前進(jìn)方向相反的水平分速度，開溝刀能夠向后削土，完成開溝松土作業(yè)[20]。

又可得刃口處水平方向上的分速度

要想使得機(jī)器能夠正常切削土壤松土作業(yè)，其水平方向上的分速度vx應(yīng)該小于0。

代入技術(shù)參數(shù)表數(shù)值進(jìn)行速比計算，得到最小速比為λ=1.8＞1，進(jìn)一步驗(yàn)證旋耕刀作業(yè)參數(shù)選擇的合理性與可靠性。

旋耕刀在轉(zhuǎn)速一定情況下，速比γ越大，整機(jī)作業(yè)時對土壤的擾動減少，有利于溝底平整性的提高[21]。

2.4 施肥裝置的設(shè)計

結(jié)合實(shí)際工況，選定外槽輪式的施肥裝置。根據(jù)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)知識分析，通過外槽輪排肥器排肥理論推導(dǎo)公式計算單位面積施肥單元目標(biāo)施肥量。

式中：Q——單位面積目標(biāo)施肥量，kg/hm2；

q——單個排肥器單位時間排肥量，kg/min；

B——施肥幅寬，m；

v——整機(jī)行走速度，km/h；

N——排肥器個數(shù)；

kv——整機(jī)前進(jìn)打滑率。

設(shè)計排肥槽有效工作長度103.8 mm，寬度58 mm，排肥主軸直徑70 mm，排肥口直徑35 mm。施肥前，肥料在自然狀態(tài)下依次填滿槽輪凹槽與肥料箱，筒輪跟隨軸而轉(zhuǎn)動，將凹槽內(nèi)的肥料從輸肥管排出，帶動層的外緣層則是靜止層，該結(jié)構(gòu)通過繼續(xù)轉(zhuǎn)動將新的帶動層的肥料不斷地排出。其結(jié)構(gòu)簡與原理如圖8揚(yáng)示。

因施肥裝置作業(yè)空間狹窄，故肥料箱體積不宜過大，根據(jù)揚(yáng)選定發(fā)動機(jī)功率及茶園作業(yè)道寬度承受范圍，規(guī)定肥料箱尺寸長為350 mm，寬為700 mm，高為300 mm。此外，施肥揚(yáng)需扭矩較小，選取86式閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)，其扭矩為8.5 N·m，轉(zhuǎn)速為600～1 600 r/min。該裝置結(jié)構(gòu)如圖9揚(yáng)示。該施肥裝置整體結(jié)構(gòu)簡單，排肥穩(wěn)定，施肥均勻性較好，符合施肥要求。

圖9 施肥裝置結(jié)構(gòu)圖Fig.9 Fertilizer application device structure diagram

2.5 仿形限深裝置

由于整機(jī)重量的影響，會使旋耕刀出現(xiàn)下沉的趨勢，人工無法保證開溝深度的要求，因此需設(shè)計一種仿行限深裝置。該裝置是使機(jī)器在正常工作過程中能夠隨地形起伏變化而始終保持一定的工作深度的機(jī)構(gòu)。在非作業(yè)狀態(tài)，該裝置處于伸長狀態(tài)；作業(yè)狀態(tài)時，該裝置處于收縮狀態(tài)。其結(jié)構(gòu)如圖10揚(yáng)示。

圖10 仿形限深裝置結(jié)構(gòu)圖Fig.10 Imitation depth limiting device structure diagra

由于底盤距離地面157 mm，為使旋耕刀懸空，設(shè)計最大可調(diào)高度150 mm，輪距140 mm，仿形輪直徑為130 mm，整體高度350 mm。仿形限深裝置通過固定件裝配在松土施肥機(jī)上，將十字開口向上移動使其脫離螺紋桿后，移動螺紋桿可上下調(diào)節(jié)仿形輪與固定件的距離，從而改變松土?xí)r的作業(yè)深度，調(diào)節(jié)完成后將十字卡扣扣住螺紋桿，以防止其轉(zhuǎn)動，保證了開溝深度，提高開溝施肥穩(wěn)定性，符合茶園農(nóng)藝要求。

3 田間試驗(yàn)

3.1 試驗(yàn)條件

參 照GB/T 5668—2017《旋 耕 機(jī)》[22]與GB/T 5262—2008《農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)條件測定方法的一般規(guī)定》[23]，進(jìn)行實(shí)際茶園松土、施肥作業(yè)試驗(yàn)以及性能檢測。試驗(yàn)在福建省南平市武夷山市星村鎮(zhèn)某一茶園進(jìn)行，試驗(yàn)地雜草較為繁多，近期無松土施肥作業(yè)，土層較為平整，無明顯極端的溝壑，土壤含水率為13.6%～19.3%，茶園基本情況如表2揚(yáng)示。

表2 茶園基本情況表Tab.2 Basic information table of tea plantations

3.2 試驗(yàn)項目與方法

3.2.1 開溝松土試驗(yàn)

在未耕作地表與兩茶行交線位置處垂直豎放一有刻度的鋼尺，量取茶行溝底最低處到鋼尺的垂直距離認(rèn)定為試驗(yàn)點(diǎn)的開溝松土深度，沿機(jī)器工作方向每隔1 m取一個測量點(diǎn)，測量4行，要求每個茶行至少量取10個樣點(diǎn)。

3.2.2 施肥性能試驗(yàn)

由于在實(shí)際作業(yè)過程中肥料是被掩埋至茶行間泥土里的，不易收集和統(tǒng)計。故本次試驗(yàn)在空曠的場地進(jìn)行，試驗(yàn)過程中使旋耕刀軸保持空轉(zhuǎn)，如圖11揚(yáng)示。此外再設(shè)置一組對照組，對照組采用通用施肥裝置，排肥轉(zhuǎn)速相同。

圖11 樣機(jī)空轉(zhuǎn)狀態(tài)Fig.11 Prototype idle state

將黑色薄膜均勻展開，保證無明顯的凸起或者破裂現(xiàn)象。手動控制使輸肥管口高出水平地面3～5 cm，機(jī)器以實(shí)際工作速率直行20 m，在中間位置處，分別向兩側(cè)取其中不小于2 m的地段，按10 cm劃分一個小段，并測定每段內(nèi)肥料的質(zhì)量。其具體操作過程如圖12揚(yáng)示。

圖12 試驗(yàn)設(shè)計與測量過程Fig.12 Experimental design and measurement process

3.3 結(jié)果與分析

3.3.1 開溝松土深度及穩(wěn)定性

衡量指標(biāo)為平均開溝深度與開溝深度的穩(wěn)定性狀況，其中開溝深度穩(wěn)定性又包括標(biāo)準(zhǔn)差、開溝深度變異系數(shù)及開溝深度穩(wěn)定性系數(shù)。衡量指標(biāo)公式

式中：h——平均開溝深度，cm；

hi——第i點(diǎn)的耕作深度，cm；

n——測點(diǎn)個數(shù)；

S——開溝深度標(biāo)準(zhǔn)差，cm；

V——開溝深度變異系數(shù)，%；

U——開溝深度穩(wěn)定性系數(shù)表示，%。

選取的是各試驗(yàn)區(qū)域共40個測試點(diǎn)在相同前進(jìn)速度下的松土深度試驗(yàn)結(jié)果如表3揚(yáng)示，得開溝溝深138～149.8 mm，平均溝深h為145.5 mm，開溝深度穩(wěn)定系數(shù)90.07%～92.21%，平均耕深穩(wěn)定系數(shù)91.1%滿足開溝松土深度≥80 mm、穩(wěn)定性≥85%的要求。

表3 開溝深度實(shí)驗(yàn)結(jié)果Tab.3 Experimental results of trenching depth

3.3.2 施肥均勻性

為了更加直觀地反映機(jī)器的性能，施肥的均勻性由施肥均勻性變異系數(shù)來衡量。

Xi——各段平均排肥量，g；

n——測點(diǎn)個數(shù)。

S——排肥量標(biāo)準(zhǔn)差，g；

V′——排肥均勻性變異系數(shù)，%。

排肥裝置在相同轉(zhuǎn)速下工作2 m排肥量的統(tǒng)計情況，排肥量為20.4～22.1 g，得出各段平均施肥量為21.6 g，代入式(17)中，得均勻性變異系數(shù)為3.4%，滿足變異系數(shù)小于《施肥機(jī)械質(zhì)量評定技術(shù)規(guī)范》（NY/T 1003—2006）中規(guī)定的13%的要求。各段排肥量如圖13揚(yáng)示。

圖13 各段排肥量Fig.13 Fertilizer discharge volume of each section

由圖13看出，在施肥裝置最初運(yùn)轉(zhuǎn)階段，電機(jī)剛剛發(fā)動，由于施肥裝置自身的原因?qū)е路柿项w粒大量涌出，排肥量達(dá)到23.8 g，此時肥料顆粒數(shù)目過多，質(zhì)量較大；當(dāng)施肥裝置運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)后，在接下來的階段，肥料顆粒的流速趨于均勻，基本不發(fā)生波動的現(xiàn)象。且同等轉(zhuǎn)速下，對照組整體排肥波動較大，最小排肥量12.6 g，最大排肥15.5 g，各段平均施肥量為14.2 g。綜上，揚(yáng)設(shè)計的開溝施肥覆土一體機(jī)排肥量約為對照組1.5倍，且排肥更加均勻、排肥更穩(wěn)定。

圖14 排肥性能對比Fig.14 Comparison of fertilizer performance

4 結(jié)論

1）針對丘陵山區(qū)茶園施肥機(jī)具嚴(yán)重匱乏的需求，設(shè)計可一次完成開溝松土、定量施肥、及時覆土三道工序的丘陵山區(qū)茶園管理裝備。對整機(jī)和旋耕刀進(jìn)行了受力分析，并對旋耕刀工作時的情況進(jìn)行運(yùn)動學(xué)分析，得出其運(yùn)動過程中旋耕刀頂端的運(yùn)動方程。通過經(jīng)驗(yàn)設(shè)計與理論計算確定各關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)參數(shù)。

2）在施肥裝置最初運(yùn)轉(zhuǎn)階段，電機(jī)剛剛發(fā)動，由于施肥裝置結(jié)構(gòu)，大量肥料顆粒噴出，此時肥料顆粒數(shù)目過多，質(zhì)量較大；當(dāng)施肥裝置運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)后，肥料顆粒的排出量趨于均勻，基本不發(fā)生波動。

3）田間試驗(yàn)表明，丘陵山區(qū)開溝施肥一體機(jī)作業(yè)效果良好，有序平穩(wěn)，開溝溝深138～149.8 mm，平均溝深145.5 mm，開溝深度穩(wěn)定系數(shù)90.07%～92.21%，平均耕深穩(wěn)定系數(shù)91.1%；各段平均施肥量為21.6 g，施肥均勻性變異系數(shù)為3.4%，符合NY/T 1003-2006《施肥機(jī)械質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)評價指標(biāo)要求，其關(guān)鍵性能參數(shù)均滿足茶園實(shí)際工作要求，設(shè)計方案較為合理。