Conception et expérimentation d'une machine d'amerrissage et de fertilisation à profondeur fixe à spirale unique

Jan 07, 2024

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 7798 (2023) Citer cet article

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Visant les problèmes de faible efficacité de fertilisation, principalement le fonctionnement du processus et la profondeur de fertilisation incohérente des machines à engrais domestiques pour jardins de thé, une machine de fossé et de fertilisation à profondeur fixe à spirale unique est conçue de manière appropriée. Cette machine est capable d'effectuer l'opération intégrée d'amerrissage, de fertilisation et de couverture du sol en même temps grâce au mode de fonctionnement d'amerrissage et de fertilisation à spirale unique. L'analyse théorique et la conception de la structure des principaux composants sont correctement réalisées. La profondeur de fertilisation peut être ajustée grâce au système de contrôle de profondeur établi. Le test de performance révèle que la machine d'amerrissage et de fertilisation à une seule spirale présente un coefficient de stabilité maximum de 96,17% et un minimum de 94,29% en termes de profondeur de tranchée et un maximum de 94,23% et un minimum de 93,58% en termes d'uniformité de fertilisation, répondre aux besoins de production des plantations de thé.

L'application d'engrais est l'un des aspects cruciaux de la production agricole, la qualité de l'application d'engrais influence directement la croissance des cultures, et l'application raisonnable d'engrais est généralement considérée comme l'une des mesures importantes pour assurer une qualité et un rendement élevés des cultures1,2,3 ,4. La principale méthode d'amerrissage forcé et de fertilisation en Chine consiste à construire une tranchée avec une fraise rotative, puis à utiliser un épandeur d'engrais ou à épandre l'engrais manuellement, et enfin à faire le travail du sol à la main5,6,7. Cette approche de fertilisation a tendance à avoir une efficacité d'utilisation des engrais relativement faible et des engrais résiduels laissés à la surface, ce qui pourrait facilement polluer l'environnement8,9. Une situation de fertilisation appropriée est en mesure d'améliorer le taux d'utilisation des engrais10,11. Une position de fertilisation trop éloignée des racines pourrait facilement entraîner une mauvaise absorption des cultures et un faible taux d'engrais, et une position de fertilisation trop proche des racines pourrait facilement entraîner des problèmes de brûlure des racines. Des recherches menées par des agronomes ont révélé qu'une position de fertilisation raisonnable assure une absorption maximale de l'engrais par les racines des cultures, améliore le taux d'utilisation de l'engrais et est cruciale pour réduire le taux d'engrais11,12,13,14.

Les pays développés étrangers ont commencé très tôt la recherche sur les machines de fertilisation, et le développement de leurs machines d'amerrissage a conduit au développement rapide des dispositifs d'amerrissage et de fertilisation, connaissant plusieurs étapes de charrues à socs, de fossés rotatifs et de fossés à chaîne15,16,17. Le démarrage des fossés et des machines de fertilisation a été relativement tardif dans le pays, les machines de fertilisation à sillons rotatifs étant principalement utilisées18. Xiao et al.19 ont mis au point une machine à double spirale pour fossés et engrais pour les jardins, qui est utilisée conjointement avec un tracteur pour appliquer l'engrais uniformément et peut répondre aux besoins agronomiques de la fertilisation du jardin. Gaomi Yifeng Machinery Co., Ltd. a produit un dispositif de fertilisation polyvalent autonome, qui passe par un distributeur d'engrais à vis pour ajuster la quantité de plantation d'engrais et un châssis de chenille avec de bonnes performances de passage. Shen Congju et al.20 ont développé un dispositif autopropulsé de fertilisation par assouplissement profond au gaz pour les jardins, qui a résolu les problèmes techniques de poinçonnage et de dosage d'engrais dans les sols durs, ainsi qu'une base théorique et un support technique pour le développement d'une fertilisation par assouplissement profond par explosion de gaz. machine pour verger21.

D'après les résultats des travaux de recherche à l'intérieur et à l'extérieur du pays, il est clair que les machines de fertilité domestiques sont principalement des opérations à processus unique et manquent de dispositifs de réglage automatique de la profondeur. Les machines étrangères d'amerrissage et de fertilisation sont plus avancées, mais elles sont chères et ne répondent pas aux besoins opérationnels de notre pays. Dans le présent document, une machine d'amerrissage et de fertilisation à profondeur fixe en spirale est conçue, qui pourrait effectuer de manière appropriée l'opération intégrée d'amerrissage forcé, de fertilisation et de couverture du sol, et peut ajuster automatiquement la profondeur de fertilisation pour obtenir une fertilisation à profondeur constante, afin d'améliorer l'efficacité opérationnelle et l'effet de fertilisation de la machine d'amerrissage et de fertilisation. Cet article est divisé en quatre parties, la première étant une introduction à l'état actuel de la recherche sur les machines à fertiliser. La deuxième partie vise à concevoir la structure mécanique et le système de contrôle de la machine à fertiliser. La troisième partie traite de l'essai au fossé, de l'essai de fertilisation et de l'essai au champ. La quatrième partie résume l'ensemble de l'article et les principaux résultats obtenus.

Afin d'améliorer l'efficacité de la fertilisation, ainsi que les besoins agricoles de la plantation de thé, une machine d'amerrissage et de fertilisation à profondeur fixe à une seule spirale est conçue de manière appropriée, où la structure entière correspondante est illustrée schématiquement sur la Fig. 1. Il se compose essentiellement d'un tracteur , mécanisme de transmission, cadre de boîte à engrais, distributeur d'engrais à vis, boîte à engrais, tuyau de distribution d'engrais, roue au sol à profondeur fixe, grattoir à herbe, mécanisme d'amerrissage et de fertilisation, lame en spirale, etc. Les principaux paramètres techniques sont également présentés dans le tableau 1.

Représentation schématique de la construction de l'engrais, dont les pièces principales sont détaillées comme suit : 1. Tracteur, 2. Mécanisme de transmission, 3. Châssis de la boîte à engrais, 4. Distributeur d'engrais à vis, 5. Boîte à engrais, 6. Tuyau de refoulement de l'engrais, 7. Fixe roue au sol de profondeur, 8. Racleur d'herbe, 9. Mécanisme d'amerrissage et de fertilisation, et 10. Lame en spirale.

La profondeur du fossé est prédéterminée en fonction des exigences agronomiques de la fertilisation avant le fonctionnement de la machine de fossé et de fertilisation. Pendant l'amerrissage et la fertilisation, le tracteur tire le dispositif d'amerrissage et de fertilisation vers l'avant, la machine d'amerrissage et de fertilisation coupe dans le sol, l'engrais est déchargé par le distributeur d'engrais à vis et transporté vers le mécanisme d'amerrissage et de fertilisation par le tuyau de distribution d'engrais, et enfin tombe dans le sillon creusé par le mécanisme d'amerrissage et de fertilisation. En même temps, le sol retombe pour compléter le sol de couverture, réalisant l'action intégrée d'amerrissage, de fertilisation et de couverture du sol.

L'appareil à engrais adopte le distributeur d'engrais à vis, qui se compose essentiellement d'une boîte à engrais, d'une sortie d'engrais, d'une entrée d'engrais, d'un arbre rotatif et d'une lame en spirale d'engrais, comme illustré à la Fig. 2.

Représentation schématique du distributeur d'engrais à vis, dont les principaux constituants sont les suivants : 1. Boîte à engrais, 2. Sortie d'engrais, 3. Entrée d'engrais, 4. Arbre rotatif et 5. Lame en spirale d'engrais.

Le diamètre du distributeur d'engrais à vis est l'un des facteurs cruciaux des distributeurs d'engrais à vis, qui affecte directement la quantité d'engrais plantée par le distributeur d'engrais à vis et le coefficient de variation uniforme de la distribution d'engrais22. Étant donné que la quantité et la vitesse de plantation d'engrais ne sont pas prises en compte, la formule d'évaluation de l'engrais de semis à un seul anneau prend la forme suivante:

où D représente le diamètre extérieur du distributeur d'engrais à vis (mm), d désigne le diamètre intérieur du distributeur d'engrais à vis (mm), s est le pas du distributeur d'engrais à vis (mm), b signifie l'épaisseur moyenne de la vis dent de la vis du distributeur d'engrais (mm), h représente la profondeur de la dent de la vis du distributeur d'engrais à vis (mm), L est la longueur moyenne de la dent de la vis du distributeur d'engrais à vis (mm), ρ désigne le volume d'engrais poids (g/mm3), et φ représente le coefficient de remplissage du distributeur d'engrais à vis.

En vertu de l'éq. (1), on peut voir que la quantité de semis d'engrais à un seul anneau (q) dépend de divers facteurs, notamment D, d, S, ρ et φ. La quantité d'ensemencement d'engrais à un seul anneau (q) change en modifiant les valeurs de D, d et S. La relation entre le diamètre extérieur du distributeur d'engrais à vis et la quantité d'ensemencement d'engrais dans l'ensemble de l'opération d'ensemencement d'engrais est donnée par :

où Q représente la quantité d'ensemencement d'engrais du distributeur d'engrais à vis (t/h), A est le coefficient caractéristique global du matériau, K désigne le coefficient global du matériau, c est le coefficient proportionnel du pas au diamètre, λ représente la masse de l'unité matérielle volume (t/m3), et ε désigne le coefficient de transfert.

Lorsque la machine est en fonctionnement continu, le taux d'engrais peut être exprimé par :

où Qs représente le taux d'engrais (t/h), g est le taux d'engrais pour parcourir une distance (t) et s représente la distance parcourue (m).

Selon les exigences agronomiques pour la fertilisation des plantations de thé, la quantité de fertilisation requise pour un théier est estimée à 1,8 kg. Ensuite, une rangée d'arbres à thé a besoin de la quantité d'engrais pour 0,9 kg, et l'espacement des plants d'arbres à thé est généralement de 1,5 à 1,8 m. En choisissant une vitesse moyenne de 1100 m/h pour la vitesse de déplacement de la machine à engrais, le taux d'engrais (Qs) peut être obtenu à 0,6 t/h et la quantité d'ensemencement d'engrais (Q) est également prévue à 0,6 t/h sur la base de l'éq. (6). Avec les paramètres du matériau d'engrais, on peut déterminer que le coefficient de remplissage de l'engrais (φ) est de 0,25, le coefficient caractéristique global de l'engrais (A) est de 28, la masse unitaire du matériau de l'engrais est de 1,2 T/m3, le coefficient proportionnel du pas au diamètre est de 0,9 et le coefficient de transport est de 0,9, qui sont substitués dans les équations. (4) et (5). D'autres calculs révèlent que le diamètre extérieur du distributeur d'engrais à vis serait de 91 mm. Puisqu'un tel facteur doit être conçu comme une série standard, sa valeur peut également être prise égale à 88 mm.

Le pas du distributeur d'engrais à vis détermine l'angle de montée de la vis et la vitesse de progression de l'engrais, ce qui a un impact crucial sur la quantité et l'uniformité de l'engrais du distributeur d'engrais à vis23, et le pas du distributeur d'engrais à vis est évalué par la relation suivante :

où K1 signifie le coefficient proportionnel du pas et du diamètre, généralement compris entre 0,8 et 1,0, qui est principalement lié à la capacité d'écoulement de l'engrais.

Selon l'expérience de conception existante, une analyse complète pour prendre K1 = 0,8, donc le pas est de 70,4 mm, arrondi à 70 mm.

Afin de maximiser l'uniformité de la fertilisation tout en répondant aux exigences en matière d'engrais, la vitesse de rotation appropriée de l'arbre rotatif peut assurer la stabilité du taux d'engrais. Il convient de noter que la vitesse de rotation du distributeur d'engrais à vis peut être déterminée en fonction du taux d'engrais, du diamètre du distributeur d'engrais à vis et des paramètres matériels pertinents de l'engrais pour déterminer la meilleure vitesse de rotation24. Lorsque la vitesse de rotation est trop élevée, l'engrais adhère à la paroi interne du distributeur d'engrais à vis sous l'action de la force centrifuge ; par conséquent, la force centrifuge de l'engrais et la gravité doivent satisfaire aux exigences suivantes :

Compte tenu de l'effet de divers engrais,

où A représente le coefficient global d'engrais, K0 désigne le coefficient caractéristique global d'engrais, nmax est la vitesse maximale du distributeur d'engrais à vis (r/min) et n représente la vitesse de rotation du distributeur d'engrais à équipage (r/min). La quantité de semis d'engrais du distributeur d'engrais de l'équipage peut être calculée comme suit :

Selon les Éqs. (14) et (16), la vitesse de rotation du distributeur d'engrais équipage doit respecter la condition suivante : n ≤ 200 (r/min).

Le dispositif d'amerrissage en spirale de la machine d'amerrissage et de fertilisation à une seule spirale utilise l'amerrissage à une seule spirale, comme le montre la Fig. 3. Il est principalement composé d'un carter de transmission, d'un déflecteur, d'une fraise, d'une lame en spirale et d'un embout. Le mode d'amerrissage en spirale unique a une structure simple et ajustée, une faible consommation, et la partie de bord de la lame en spirale s'intègre dans une augmentation de la lame de coupe du sol, ce qui pourrait empêcher efficacement le développement de déformations supplémentaires.

Schéma de principe de la structure de l'amerrissage et de la fertilisation en spirale, dont les principaux constituants sont les suivants : 1. Carter de transmission, 2. Déflecteur, 3. Arbre de coupe, 4. Lame en spirale et 5. Embout d'outil.

La machine d'amerrissage et de fertilisation à spirale unique est entraînée dans les champs de thé, en s'appuyant sur la lame en spirale pour l'opération d'amerrissage, et avec les besoins agricoles pertinents, la largeur du fossé est déterminée pour être d'au moins 250 mm. Le diamètre de la lame en spirale est de :

où D1 représente le diamètre de la lame hélicoïdale (mm) et D2 désigne la largeur du fossé de la machine à fertiliser (mm).

Le diamètre de la lame en spirale est sélectionné à 250 mm car la machine à spirale unique et de fertilisation nécessite une profondeur de fossé maximale de 450 mm. En outre, la hauteur de la lame en spirale est fixée à 350 mm et la hauteur du foret est ajustée à 100 mm parce que la lame en spirale doit accomplir l'opération de coupe et d'inclinaison vers le sol. En même temps, il effectue l'opération d'amerrissage forcé en ligne droite, indiquant la grande nécessité d'une résistance et d'une dureté élevées du matériau ; par conséquent, le CR12MOV d'une épaisseur de 10 mm est choisi comme matériau.

La lame en spirale est le paramètre principal du mécanisme d'amerrissage et de fertilisation en spirale, et ses paramètres structurels pourraient influencer directement la qualité et la consommation d'énergie de l'amerrissage25,26. La machine d'amerrissage et de fertilisation à spirale unique utilise un mécanisme cylindrique d'amerrissage en spirale variable, et la courbe en spirale à pas variable se compose de nombreuses tangentes (voir Fig. 4).

Représentation schématique de la courbe en spirale.

Considérez un point A sur la génératrice le long de l'axe z et considérez cela comme un mouvement uniformément accéléré vers le haut. Sa trajectoire forme donc une parabole dans le plan ZOX, dont la courbe spirale peut s'exprimer par la relation suivante :

où r représente le rayon du couteau d'amerrissage (mm), n désigne le nombre de tours de spirale, γ signifie l'angle de spirale (°), n1 est le nombre de tours de spirale en B, β représente l'angle de spirale en C (°) , et h désigne la hauteur du point F (mm).

L'efficacité du mécanisme d'amerrissage et de fertilisation en spirale repose sur l'action de la lame en spirale pour compléter l'opération de coupe et de relevage du sol. Selon les besoins agricoles de la fertilisation du thé, la largeur du fossé est fixée entre 200 et 300 mm et la profondeur correspondante est considérée comme étant de 300 à 400 mm. En tenant compte de la consommation d'énergie, ainsi que de la profondeur et de la largeur de la fertilisation, les principaux paramètres du mécanisme d'amerrissage en spirale et de fertilisation sont conçus en combinant les équations. (17) et (18), comme présenté dans le tableau 2.

Le mécanisme d'amerrissage à vis unique coupe jusqu'au fond du fossé et son processus de réglage automatique a été illustré à la Fig. 5.

Représentation schématique du réglage automatique de la profondeur.

Lors de l'opération de fossé, la profondeur du fossé et de la fertilisation (H) est obtenue en réglant la hauteur de la profondeur fixe (H1) en fonction de la croissance des théiers et des exigences agronomiques de la fertilisation. L'arbre de coupeur d'amerrissage forcé tourne et coupe dans le sol, lorsque la roue au sol à profondeur fixe touche le sol. À ce moment, le capteur de profondeur de la roue au sol à profondeur fixe transmet le signal au micro-ordinateur monopuce en temps réel, qui est responsable du contrôle de l'expansion et de la contraction du cylindre hydraulique. À cette fin, le relais et l'électrovanne sont principalement utilisés pour réaliser le réglage en temps réel de la profondeur d'amerrissage et de fertilisation et la maintenir constante (c'est-à-dire H=cte). Le schéma de principe de réglage est donné en Fig. 6.

Tableau schématique du réglage automatique de la profondeur.

Le système de contrôle de profondeur fixe est le système de contrôle principal de la machine d'amerrissage et de fertilisation à profondeur fixe en spirale, qui est principalement composé d'un système matériel et d'un système logiciel, qui contrôle la profondeur d'amerrissage et de fertilisation grâce à un retour en temps réel de la profondeur fixe. roue au sol, et son système de contrôle a été démontré à la Fig. 7. Le programme du système de contrôle est codé en langage C. Le programme principal appelle plusieurs sous-programmes pour effectuer le contrôle de l'ensemble de la machine. Le système de contrôle est basé sur des micro-ordinateurs à puce unique STM32 L1 comme élément de contrôle principal et est essentiellement composé d'une alimentation, d'un module de régulation de tension et d'un module d'exécution. L'alimentation électrique provient d'une batterie au lithium 24 V, 40 Ah fabriquée par Shenzhen Xinheng Power Technology Co., Ltd. Elle est utilisée pour fournir une alimentation indépendante pour l'ensemble du système de contrôle et en utilisant le module régulateur de tension, une alimentation stable est fournie. pour les composants électroniques. La roue de sol à profondeur fixe est montée sur le levier de commande de la vanne de contrôle de profil (c'est-à-dire une vanne de contrôle de profil Danfoss PMF avec une pression de fonctionnement maximale de 28 bars), qui est utilisée pour détecter le soulèvement de la roue de sol à profondeur fixe en temps réel. -temps et ainsi contrôler la profondeur d'amerrissage et de fertilisation. Le moteur hydraulique est un BRM-50 de Foshan Hongpeng Hydraulic Co., Ltd. Avec une vitesse de rotation de 750 tr/min et un couple de 89 Nm, qui est utilisé pour contrôler la vitesse de rotation du distributeur d'engrais à vis et donc le taux d'engrais.

Schéma de principe du système de contrôle d'une machine d'amerrissage et de fertilisation à une seule spirale.

L'essai a été mené le 19 mars 2022 dans une plantation de thé standard avec un espacement des plantes de 300 mm et un espacement des rangs de 1500 mm à Shenhang Forest, Tea and Fruit Seed Technology Co. Le temps était clair, la température variait dans le plage de 3 à 15 °, la vitesse du vent était inférieure à 3 m / s, l'humidité relative de l'air a été mesurée à 65%, le terrain d'essai était limoneux, la teneur en humidité absolue était de 17,3% et le terrain d'essai était plat. L'engrais choisi pour l'expérience était un engrais organique granulaire produit par Hebei Dewaldo Fertilizer Co., Ltd. Avec une teneur en humidité d'environ 1,5 % et un diamètre d'environ 3,3 mm, la méthode d'essai adopte les méthodes stipulées dans la spécification technique d'évaluation de la qualité. pour les machines de fertilisation (NY/T 1003-2006) et les méthodes de mesure des conditions d'essai des machines agricoles-règles générales (GB/T 5262-2008).

Pour l'essai d'amerrissage forcé, la machine d'amerrissage et de fertilisation à une seule spirale a été actionnée à une vitesse uniforme de 1,5 m/s pour effectuer trois courses opérationnelles, chacune de 80 m de long, avec 10 m avant et après les sections des deux courses restant comme zone réservée. , et de tester 5 points également entre 20 et 70 m. La profondeur moyenne d'amerrissage forcé et le coefficient de stabilité de chaque course sont évalués séparément, et les résultats des tests sont donnés dans le tableau 3.

Les résultats des tests d'amerrissage indiquent que la différence maximale de profondeur est de 17 mm soumis à divers coups et la valeur minimale du coefficient de stabilité de la profondeur d'amerrissage dans le cas de trois coups est de 94,81 %, ce qui est conforme à l'indice d'évaluation pour le fonctionnement de la machine d'amerrissage forcé.

Dans le jardin de thé d'essai, la machine d'amerrissage et de fertilisation à spirale unique a effectué moins de 6 cycles d'opération de fertilisation. A cet effet, la longueur de chaque course opérationnelle et la longueur de la zone protégée avant et après a été fixée égale à celle de l'essai d'amerrissage forcé, d'une course de 10 m à une course de 40 m. Dans cet intervalle, basé sur la considération de chaque 10 cm comme intervalle de test, chaque course a été divisée en 30 intervalles de test, ce qui a donné un total de 180 mesures. Pendant l'essai, la machine d'amerrissage et de fertilisation à spirale unique s'est déplacée à une vitesse uniforme et, au stade de la préparation, le mécanisme d'amerrissage et de fertilisation en spirale s'est élevé et a traversé la zone d'essai à une vitesse constante. La fertilisation de chaque zone a ensuite été collectée séparément et son poids a été évalué par une balance électronique. Après l'achèvement de l'opération de voyage individuelle, son uniformité de fertilisation a été calculée à son tour, et ses résultats de test appropriés sont fournis dans le tableau 4.

Les résultats des tests de fertilisation révèlent que l'uniformité de fertilisation pour chaque coup individuel est supérieure à 93,15 %, ce qui répond aux exigences opérationnelles de l'indice d'évaluation de la machine de fertilisation.

Site de test : Le test a été réalisé en avril 2022 dans le jardin de thé de Pingshan Tea Factory dans le district de Liuhe, Nanjing, Chine, et l'essai sur le terrain a été illustré à la Fig. 8.

Essai sur le terrain de la machine d'amerrissage et de fertilisation à une seule spirale.

Conditions d'essai : temps ensoleillé, température de 4 à 22 °C, brise, espacement des plantes de 290 mm et espacement des rangs de 1 600 mm dans le jardin de thé, terrain plat dans le jardin de thé d'essai, le sol est un loam sableux et une teneur en humidité du sol de 13,2 %.

Matériaux d'essai : Engrais organique granulaire produit par Hebei Dewaldo Fertilizer Company.

Des tests répétés ont été effectués avec trois coups et les résultats des tests sont présentés dans le tableau 5. Les données observées expérimentalement ont révélé que le coefficient de la profondeur d'amerrissage forcé de la machine d'amerrissage et de fertilisation à spirale unique était à un maximum de 96,17 % et un minimum de 94,29. %. Le niveau maximum d'uniformité de la fertilisation a été rapporté à 94,23% et le minimum a été obtenu à 93,58%. Ces résultats répondent aux exigences opérationnelles de l'indice d'évaluation de la machine à fertiliser.

Dans l'enquête actuelle, une machine d'amerrissage et de fertilisation à profondeur fixe à spirale unique est conçue, qui peut effectuer l'opération intégrée d'amerrissage forcé, de fertilisation et de couverture du sol, et peut ajuster automatiquement la profondeur de fertilisation pour obtenir une profondeur de fertilisation constante. Grâce à l'analyse théorique, le distributeur d'engrais à vis, le mécanisme d'amerrissage et de fertilisation en spirale et le système de contrôle correspondant sont conçus, et la profondeur d'amerrissage est automatiquement ajustée par le système de contrôle de profondeur fixe, de sorte que l'efficacité de fonctionnement et l'effet de fertilisation de l'amerrissage forcé et la machine à fertiliser ont été convenablement améliorés.

La machine de fertilisation conçue dans cet article peut résoudre efficacement le problème selon lequel la position de fertilisation de la machine de fertilisation traditionnelle est déraisonnable, ce qui rend facilement l'efficacité d'utilisation des engrais relativement faible, et l'engrais résiduel à la surface peut facilement polluer l'environnement. La fertilisation à profondeur fixe peut être réalisée grâce au système de contrôle de la profondeur constante, afin d'assurer une position raisonnable de fertilisation, ce qui améliore le taux d'utilisation de l'engrais. La machine de fertilisation conçue est capable de résoudre efficacement le problème de la position de fertilisation déraisonnable, améliore le taux d'utilisation de l'engrais et présente des impacts significatifs pour réduire le taux d'engrais.

Les résultats des essais sur le terrain ont révélé que le coefficient de stabilité de la profondeur du fossé de la machine d'amerrissage et de fertilisation à une seule spirale était au maximum de 96,17 % et au minimum de 94,29 %. La valeur maximale d'uniformité de la fertilisation a également été signalée comme étant de 23,94% et de 93,58% au minimum, répondant aux exigences de la production des plantations de thé.

Les ensembles de données utilisés et/ou analysés au cours de l'étude en cours sont disponibles auprès de l'auteur correspondant sur demande raisonnable.

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Cette recherche a été financée par le projet de dépenses d'entreprise de recherche scientifique fondamentale au niveau de l'institut de l'Académie chinoise des sciences agricoles (subvention n ° S202206), le système de recherche agricole chinois du MOF et MARA (subvention n ° CARS-19), la science et la technologie agricoles Projet d'innovation des Chinois (subvention n ° CAAS-ASTIP-2022-NIAM), projet spécial de R&D clé de la province du Yunnan (subvention n ° 202102AE090038), projet de fonds spéciaux financiers locaux du centre des sciences et technologies agricoles de Chengdu "Recherche et développement et démonstration de la mécanisation Équipement d'exploitation pour les vergers vallonnés" (octroi n° NASC2020AR03), programme de R&D "Pioneer" et "Leading Goose" du Zhejiang (octroi n° 2022C02010), projets scientifiques et technologiques dans la province du Jiangsu (octroi n° BE2020315).

Ministère de l'agriculture et des affaires rurales, Institut de mécanisation agricole de Nanjing, Nanjing, 210014, Chine

Caixue Zhan, Wenqin Ding, Yu Han, Qinghai Jiang, Ying Zhao et Zhiyu Song

Collège d'ingénierie mécatronique, Université forestière de Nanjing, Nanjing, 210037, Chine

Liang Zhao

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Conceptualisation, CZ et WD ; méthodologie, CZ, WD et YH ; logiciel, YH et YZ ; validation, ZS, QJ et LZ ; analyse formelle, CZ et WD ; enquête, CZ, WD, QJ et YH ; ressources, CZ et WD ; conservation des données, CZ et WD ; rédaction—préparation du brouillon original, CZ, WD et QJ ; rédaction—révision et édition, CZ, WD et QJ ; visualisation, CZ, QJ et WD ; surveillance, YH et ZS ; administration de projet, CZ ; financement acquisition, ZS Tous les auteurs ont lu et accepté la version publiée du manuscrit.

Correspondance à Zhiyu Song.

Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.

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Réimpressions et autorisations

Zhan, C., Ding, W., Han, Y. et al. Concevoir et expérimenter une machine d'amerrissage et de fertilisation à profondeur fixe à spirale unique. Sci Rep 13, 7798 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-34464-6

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Reçu : 16 janvier 2023

Accepté : 30 avril 2023

Publié: 13 mai 2023

DOI : https://doi.org/10.1038/s41598-023-34464-6

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