我国水稻种植过程中,各个施肥环节多数沿用传统的人工手撒表层性施肥方式,这种施肥方式的用量很大,不仅容易造成水稻秧苗吸收肥量不均,还对水田周边水系造成污染。所以,化肥深施技术成为目前水稻生产机械化研发的重点。本文结合水稻侧深施肥技术,开展水稻侧深施肥装置的研究,本文的主要研究内容和结论如下:(1)研究了国内外施肥机械的发展,着重分析了水稻侧深施肥机械的技术现状,提出了气吹式外槽轮排肥器的技术方案。(2)以水稻种植过程中常用的两种复合肥作为样本,分别对其三维尺寸及粒径分布、千粒重、堆积密度及真实密度、休止角等物理特性和静摩擦系数、碰撞恢复系数等力学特性进行实验研究,为后续外槽轮、肥箱等部件的结构设计提供依据,并为排肥器排肥过程的EDEM仿真提供基础参数。(3)对侧深施肥装置的主要部件进行设计,包括气吹式外槽轮排肥器、肥箱、机架以及传动方式和控制系统。在完成第一轮样机研制和试验的基础上,又进行了第二轮样机的研制,把外槽轮的直接驱动改为间接驱动,采用上翻式排肥器结构,解决了目前水稻侧深施肥装置对外槽轮以及排肥系统难以清扫的问题。(4)利用Fluent对排肥器下壳体参数进行优化,分析了排肥器下壳体在不同结构参数下的流场特性;利用EDEM对排肥器排肥过程进行仿真,分析了外槽轮结构参数、运动参数、排肥量调节挡片和施肥刷等对排肥过程的影响。(5)对第一轮样机的排肥器单元和和第二轮样机整机分别进行了验证试验和性能试验。验证了本文提出的排肥器设计和EDEM仿真方法的正确性;通过性能试验,得到研发的水稻侧深施肥装置各行排肥量一致性变异系数为3.04%,排肥稳定性变异系数为2.32%,排肥均匀性变异系数为34.3%,断条率为零,符合施肥机械国家标准。