排肥器是播种机、中耕机及施肥机联合作业机上的重要工作部件之一,其工作性能影响着整个施肥机具的工作质量。本文进行试验研究所用的肥料颗粒是一种散粒体,就目前针对散粒体进行仿真分析,应用最为广泛的即是离散元法。离散元法由Cundall于20世纪70年代提出的,用于分析散体颗粒的一种不连续数值的模拟方法。本文就是结合离散元法与肥料颗粒的特点,实现了基于离散元法的肥料与排肥器的仿真分析及试验研究。本文对螺旋式排肥器的工作过程进行了离散元仿真分析及台架试验。试验中选用的是常用的尿素与复合肥两种肥料,分别对其进行了物理性质和力学性质测试,为离散元仿真时提供部分必备参数。根据测得及参考文献选取的相应参数后,建立了肥料的离散元模型,初选排肥器的结构参数建模并对其工作过程进行仿真,通过仿真分析获得排肥器的工作机理为台架试验提供了依据。自制了排肥器试验台,由步进电机驱动可以实现排肥转速的控制从而实现了排肥量的控制,排肥部件由3D打印制作,保证了螺旋的形状要求。台架试验采用均匀试验的方法对排肥器进行了4因素6水平的试验,根据施肥均匀性的判定指标变异系数对各因素进行了回归分析,并得出了回归方程。由于建立的肥料颗粒模型与参数选取的误差对仿真有较大影响,所以继初步选取仿真参数试算之后,又对参数进行修正并重新进行多次试算并进行仿真分析。修正后的仿真结果通过与高速摄像拍摄的图片结果对比,肥料颗粒的运动情况基本一致,验证了离散元仿真分析模型的正确性、合理性。本文对两种常用化肥在螺旋式排肥器中进行了运动仿真分析并进行了相应的台架试验,并得到了很好的相关一致性。表明了采用离散元法进行化肥与机械相互作用研究的可行性,为螺旋式排肥器的设计及优化提供了新的思路和方法。