【摘要】：新疆是我國重要的棉花產(chǎn)地之一。在棉花病蟲害防治過程中,由于新疆棉花主要使用矮化密植種植模式,棉花冠層稠密,藥液霧滴無法穿透冠層到達棉花中下部,導(dǎo)致藥液霧滴分布不均勻,施藥效果不佳。為此,本文結(jié)合氣力輔助施藥技術(shù)和分行冠內(nèi)施藥技術(shù),設(shè)計了棉花分行冠內(nèi)冠上組合風(fēng)送式噴桿噴霧機。分行器對棉花起到分行和機械擾動的作用,并可以在棉花冠層內(nèi)部撐開一個有利于霧滴擴散的空間,再加上冠內(nèi)冠上組合風(fēng)送氣流對棉花枝葉的擾動和對霧滴的輸送,可以進一步提升霧滴擴散范圍,改善霧滴沉積分布均勻性。本文給出了噴霧機的總體結(jié)構(gòu),采用類犁體曲面組成的前部V型導(dǎo)向機構(gòu)和后部多層導(dǎo)向架的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計并優(yōu)化了分行器,采用置換原則和末速度原則設(shè)計了噴霧機上、下兩排風(fēng)送系統(tǒng),實現(xiàn)了棉花分行冠內(nèi)冠上組合風(fēng)送施藥。在噴霧機風(fēng)送區(qū)域選取合適的測試點,進行了風(fēng)場風(fēng)速測試。測試結(jié)果表明,整個棉花冠層氣流穿透能力較強;棉花行冠層區(qū)域氣流場風(fēng)速較大且分布較均勻;棉花中部和下部冠層區(qū)域氣流速度衰減較慢,有助于棉花冠層內(nèi)部霧滴的擴散。在仿真棉花上選取了合適的測試葉片,并在其正反兩面固定水敏紙,進行了霧量沉積分布試驗。試驗結(jié)果表明,棉花冠層內(nèi)部的葉片正面實現(xiàn)了65.30%的霧滴平均覆蓋率,反面實現(xiàn)了39.83%的霧滴平均覆蓋率,分行冠內(nèi)施藥效果良好;棉花上部、中部和下部冠層葉片正面霧滴平均覆蓋率最大相差10.25%,反面最大相差11.75%,整個棉花冠層的霧量沉積分布均勻性較好。為避免噴桿傾斜刮傷作物并確保施藥效果,噴桿噴霧機工作時,噴桿與冠層之間需要始終保持合適的距離以及近似平行的姿態(tài)。為此,本文還設(shè)計了一種基于超聲波測距的噴桿高度及平衡在線調(diào)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用超聲波測距傳感器檢測噴桿兩端實際離地高度,并將其與設(shè)定作業(yè)高度進行比較,再控制高度調(diào)節(jié)液壓缸的動作,實時調(diào)節(jié)噴桿的高度及噴桿的平衡。給出了噴桿高度液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作原理及組成,詳細(xì)介紹了調(diào)控系統(tǒng)的硬件選型及工作原理,重點闡述了調(diào)控系統(tǒng)的主程序設(shè)計、高度信號的采集轉(zhuǎn)換和控制信號的輸出轉(zhuǎn)換、對地距離監(jiān)測信號枝葉遮擋干擾的濾波算法以及噴桿高度及平衡在線調(diào)控的方法。對噴桿高度及平衡在線調(diào)控系統(tǒng)進行了場地試驗和田間試驗。場地試驗表明,開啟在線調(diào)控系統(tǒng)后,可以將階躍激勵路面產(chǎn)生的噴桿高度變化值控制在±3cm范圍內(nèi)。田間試驗表明,在線調(diào)控系統(tǒng)田間工作正常,且對偶爾出現(xiàn)在分行器下方枝葉遮擋干擾的濾除效果良好。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S491

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本文編號：2656235