水果已成为继粮食、蔬菜后的第三大农作物,在水果当中,柑橘的产量和种植面积均居世界首位。但由于我国关于果园机械化的研究起步比较晚,能用于山地果园作业的机型较少,机械化程度低；另外,果树的开沟施肥是果树保质增产的必要环节,目前,果树的开沟施肥主要依靠人工作业,人工作业效率低,劳动强度大,施肥难以保证均匀；针对我国柑橘生产过程中存在的这些问题,研制一台小型的山地果园开沟施肥机十分迫切和必要。本论文了解国内外各种大型开沟施肥机的特点和原理,根据我国柑橘园树冠较低、株距较小等特点,结合国内一种微型手扶开沟机,其选用的动力源为10kw的三菱汽油机,并通过同步带传动、齿轮传动等传动方式,将动力从汽油机分别传至开沟主轴和行走轮,机型轻便,整体尺寸较小,便于在狭窄的山地柑橘园中作业,在该开沟机的基础上,增设施肥装置,覆土装置,防侧翻装置,以实现开沟、施肥、覆土联合作业,提高橘园作业效率,减轻果农劳动强度,实现柑橘园的增产保质。开沟器采用旋转式开沟器,开沟刀片采用旋耕弯刀,并通过土槽对开沟器进行抛土试验,测得其最低抛土速度为200r/min。选用链传动,将行走轮动力传递给排肥轴,实现排肥系统动力的传输。覆土装置采用刮板式覆土板,悬挂于开沟机尾部。两块刮板呈“八”字形放置,利用整机的移动,将沟槽两侧的土回填至沟内。覆土装置采用了仿形结构,在竖直方向上,能够实现上下高度差为80mm的仿形。为了防止在覆土作业时,仿形导杆与导套之间卡死,故在导套内加装了直线轴承,减小了导套与导杆之间的摩擦。利用ANSYS软件对刮板进行静力学仿真分析,通过改变刮板的形状和和两刮板之间的夹角,来观察刮板的等效应力分布、最大应力值以及土堆的等效弹性应变分布,确定最佳的刮板弧度和刮板夹角,通过仿真分析,当刮板弧度为45°,刮板夹角选90°时,刮板所承受等效应力最小,覆土效果最好。排肥系统选用外槽轮式排肥器,并通过40#的角钢和5mm厚的钢板将其固定在微型手扶开沟机的中部,采用单排肥器排肥,排肥量可调,排肥速度均匀可靠。为了防止整机的侧翻,在该开沟施肥机两侧加装了防侧翻装置。该装置选用的是直径为800mm的工业脚轮,并采用仿形结构,通过支架悬挂于机器两侧,该仿形装置在竖直方向的仿形量达到150mm。采用防侧翻装置有利于机器的平稳运行。通过田间的运行试验,测得其肥量在39.5-49.3kg/h,覆土率可达73%,覆土均匀,覆土效果良好。