施肥是果园管理的重要环节,也是提高果品产量和质量的重要过程之一。针对现有苹果园有机肥双侧开沟施肥机作业过程中,排肥稳定性和均匀性较差的问题。本文基于现代矮站密植苹果园有机肥施肥作业要求,以均匀排肥和一致分肥为设计目标,对果园双侧开沟施肥机排肥装置进行设计和优化,确定了刮肥机构和分肥机构参数,提高了苹果园双侧开沟施肥机排肥稳定性和均匀性。查阅开沟施肥农艺要求的相关文献,确定选用颗粒有机肥进行试验。应用离散元软件EDEM对颗粒有机肥进行了接触参数标定。以自然休止角为试验指标,对颗粒状有机肥进行仿真和实际堆积试验,确定了有机肥颗粒直径为3.5～5.5 mm,密度为1.5 g/cm3;有机肥-有机肥滚动摩擦系数为0.10,有机肥-钢板滚动摩擦系数为030。利用AIP软件对排肥装置关键零部件进行了建模分析,设计了不同刮肥链条模型,并进行仿真试验。以排肥均匀性为主要指标,通过响应面分析和二次回归分析得到了刮肥机构均匀施肥最优参数:刮肥板的安装角度为70°,高度为25 mm,速度为0.2m/s,当平均排肥量为3.00kg时,排肥均匀性为2%。台架试验结果表明:当平均排肥量为3.00kg时,排肥均匀性为5.7%,台架试验和仿真试验误差为3.7%,均小于标准值13%,表明该挂肥机构排肥均匀性良好,能实现均匀排肥作业。通过多体动力学软件和离散元软件联仿,确定了带式分肥作为排肥装置分肥机构。通过理论计算分肥机构分肥质量,确定了分肥机构参数。以分肥机构所用功耗和分肥量为试验指标,对分肥机构进行仿真试验,试验结果表明:带式分肥机构分肥效果较好。在输送带加上挡板,优化了带式分肥机构,提高了分肥效率。试制样机并进行了田间试验,试验结果表明:排肥量随着挡肥板开度变大,排肥量变大,排肥均匀性逐渐变差,分肥一致性随着排肥量的增大逐渐降低;在50mm挡肥板开度下,排肥装置的排肥均匀性为6.4%,单侧排肥均匀性为8.0%,分肥一致性分肥误差为0.2 kg,占单位施肥距离内肥量的0.73%。田间试验排肥均匀性小于标准值13%,分肥一致性小于5%,排肥装置的排肥均匀性较好,分肥一致性程度高,满足果园农艺要求。