發(fā)布時間：2020-06-03 23:33

【摘要】：小麥生長過程中,病蟲害的防治是其重要環(huán)節(jié),防治效果的好壞不僅直接關(guān)系到小麥的產(chǎn)量,而且農(nóng)藥的殘留也會影響著小麥谷物的食用安全。目前小麥植保機械市場上的噴霧機械,幾乎都存在著后輪驅(qū)動導(dǎo)致動力分布不均衡、人機不能分離導(dǎo)致作業(yè)人員中毒,同時能源危機日漸突出。針對上述問題,根據(jù)我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的實際情況,急需要研發(fā)一款遠程遙控式噴霧機在小麥中后期進行植保作業(yè)。本文的主要研究內(nèi)容如下:(1)通過對遠程遙控式噴霧機的受力分析,主要是分析其受到的滾動阻力、空氣阻力、加速阻力和坡道阻力,接著介紹了輪轂電機的功率和扭矩進行理論研究,緊接著對整機的性能展開研究,主要研究整機的轉(zhuǎn)彎能力、爬坡能力以及續(xù)航能力,通過上述研究結(jié)果為整機的設(shè)計和選型做好準備。(2)根據(jù)整機總體設(shè)計要求,確定了整機的基本工作原理以及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等設(shè)計方案,圍繞相關(guān)系統(tǒng)設(shè)計方案,對系統(tǒng)中需要用到的輪轂電機、步進電機、動力鋰電池等部件進行了選型,最后對遠程遙控式噴霧機進行了總體三維模型設(shè)計,包括車架三維模型設(shè)計、選型部件逆向三維模型設(shè)計以及整機的三維模型設(shè)計。(3)通過仿真軟件對整機的車架進行有限元分析,主要對整機車架進行結(jié)構(gòu)力學(xué)仿真分析和模態(tài)分析,通過仿真分析結(jié)果得出車架的第一階頻率為10.55Hz,單杠汽油機的振動頻率遠低于機架的一階頻率,陣型為前后難擺動,車架的設(shè)計不會引起整機的整體共振,整機車架的最大應(yīng)力值為136.99Mpa,遠小于車架使用材料的屈服極限,最大應(yīng)力出現(xiàn)在安裝單杠汽油機的支撐位置上,車架的最大變形量為2.22mm,出現(xiàn)在尾部桁架上。接著對整機的轉(zhuǎn)向和爬坡進行運動學(xué)仿真,通過仿真分析結(jié)果得出整機在泥土地面工況下的轉(zhuǎn)彎半徑約為1.9m;整機在30°以下的坡道能順利爬上坡,在30°到40°之間的坡道比較勉強上坡,最大爬坡角度式40°。(4)根據(jù)整機的三維模型設(shè)計和有限元仿真分析結(jié)果,對遠程遙控式噴霧機進行試制,按照車架的試制、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的試制、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的試制、動力系統(tǒng)的試制和噴霧系統(tǒng)的試制進行有序的。整機試制完成后,對整機進行轉(zhuǎn)向?qū)嶒灐⒃秸蠈嶒灪托←溙镩g噴霧實驗,實驗結(jié)果表明整機的最小轉(zhuǎn)彎半徑為2.1m,最大爬坡角度為40°,整機在小麥田間實驗中動力充沛、行駛穩(wěn)定、噴霧植保效果好等能夠滿足實際要求。
【圖文】：

小麥是三大谷物之一，小麥也是中國產(chǎn)量第二多的糧食作物[1]。小麥生長過程中病蟲害的防治是其重要環(huán)節(jié)，防治效果的好壞直接關(guān)系到小麥的產(chǎn)量，同時農(nóng)藥的留也會影響著小麥谷物的食用安全。我國由于施行年產(chǎn)承包制導(dǎo)致田塊面積較小，年來小麥的病蟲害主要依靠背負式手動噴霧機，每天噴霧工作效率低，同時噴霧農(nóng)的霧滴也會飄落到作業(yè)者的身上，輕著影響他們的身體健康，重者導(dǎo)致他們藥物中傷亡。近年來，隨著勞動人口向東部沿海城市轉(zhuǎn)移，農(nóng)忙時節(jié)雇傭勞動成本也節(jié)節(jié)高，急需要農(nóng)業(yè)噴霧機械代替人工施藥，一來可以降低農(nóng)民生產(chǎn)成本，增加農(nóng)民收入二來運用機械設(shè)備施藥可以減小農(nóng)藥霧滴的漂浮對施藥作業(yè)者的身心的傷害。目前在農(nóng)業(yè)機具市場中也很多種類的噴霧機具，噴霧機具是將農(nóng)藥液體或粉狀農(nóng)藥藥劑水溶液以水霧狀噴灑在要防治的小麥上，噴霧機具主要分噴霧機、彌霧器和超霧狀霧器 3 類[2]。常用的有手動式噴霧機、半自動式機動噴霧機、背負式機動彌霧機、自動行走式高桿噴霧機和車載電動機超低量噴霧機等。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，小麥病害作業(yè)者通常用手動式噴霧機，通過人工加壓，藥液通過噴桿和噴頭將藥液霧化成滴直徑在 200～400 微米的霧滴噴灑在小麥上。

小麥是三大谷物之一，小麥也是中國產(chǎn)量第二多的糧食作物[1]。小麥生長過程中病蟲害的防治是其重要環(huán)節(jié)，防治效果的好壞直接關(guān)系到小麥的產(chǎn)量，同時農(nóng)藥的留也會影響著小麥谷物的食用安全。我國由于施行年產(chǎn)承包制導(dǎo)致田塊面積較小，年來小麥的病蟲害主要依靠背負式手動噴霧機，每天噴霧工作效率低，同時噴霧農(nóng)的霧滴也會飄落到作業(yè)者的身上，輕著影響他們的身體健康，重者導(dǎo)致他們藥物中傷亡。近年來，，隨著勞動人口向東部沿海城市轉(zhuǎn)移，農(nóng)忙時節(jié)雇傭勞動成本也節(jié)節(jié)高，急需要農(nóng)業(yè)噴霧機械代替人工施藥，一來可以降低農(nóng)民生產(chǎn)成本，增加農(nóng)民收入二來運用機械設(shè)備施藥可以減小農(nóng)藥霧滴的漂浮對施藥作業(yè)者的身心的傷害。目前在農(nóng)業(yè)機具市場中也很多種類的噴霧機具，噴霧機具是將農(nóng)藥液體或粉狀農(nóng)藥藥劑水溶液以水霧狀噴灑在要防治的小麥上，噴霧機具主要分噴霧機、彌霧器和超霧狀霧器 3 類[2]。常用的有手動式噴霧機、半自動式機動噴霧機、背負式機動彌霧機、自動行走式高桿噴霧機和車載電動機超低量噴霧機等。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，小麥病害作業(yè)者通常用手動式噴霧機，通過人工加壓，藥液通過噴桿和噴頭將藥液霧化成滴直徑在 200～400 微米的霧滴噴灑在小麥上。
【學(xué)位授予單位】：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S491

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本文編號：2695566