化肥的使用对农作物生长和自然环境有重要影响。穴施肥方式可以提高肥料利用率,减少肥料施用量,还能提高农作物产量。针对目前穴施排肥器存在易伤作物、喷肥均匀性差、喷肥可靠性低等问题,根据侧位穴施肥技术的农艺要求,从理论分析、结构设计、离散元与运动学仿真、排肥器台架试验等方面开展了研究,设计了一种偏心弹射式排肥器。结果表明排肥器可以满足定量穴施肥的要求。主要工作与研究内容如下:1、市场常见的颗粒复合肥作为排肥对象,对肥料颗粒三轴尺寸、肥料的密度、静摩擦系数、弹性模量、刚度系数等进行了测试。2、根据颗粒肥穴施特性,基于盛肥腔体积压缩而形成压力差的原理,借助人机交互平台,设计了关键部件弹射机构和偏心机构,优化了机构的结构与工作参数,分析了肥料在腔体内的受力状况和运动轨迹,确定盛肥腔的尺寸和排肥器关键部件的结构参数。3、运用solidworks建立了排肥器三维模型,运用了离散元分析软件EDEM和运动学分析软件RecurDyn对整个排肥过程进行了耦合仿真,对不同排肥转速与排肥效果的关系进行了分析,转速为59rmin时,每穴平均施肥量3.35g,穴施肥量一致性变异系数2.8%,转速为64rmin时,每穴平均施肥量2.88g,穴施肥量一致性变异系数3.3%,转速为69rmin时,每穴平均施肥量2.08g,穴施肥量一致性变异系数4%。分析了不同排肥孔型对排肥效果影响,得出长条孔型较为理想。4、在JPS-12排种试验台上对所设计的排肥器进行了性能测试试验,试验结果与仿真结果相似度较高。采用二次回归正交旋转试验分析了影响排肥稳定性因子,结果发现储肥室弧长、排肥孔长对排肥量稳定性变异系数影响显著,排肥器转速对排肥量稳定性变异系数影响不显著。利用Desigan-Expert中的Numerical功能对影响排肥量稳定性进行了最优值求解,得到储肥室弧长为83.43mm,转速69rmin,排肥孔长为25mm时,满足农艺要求情况下,排肥量稳定性变异系数较低的要求。