為解決地面軌道式噴霧機軌道的鋪設(shè)占用溫室地面資源,不利于溫室地面作業(yè)的問題。本文設(shè)計了單吊軌式溫室噴霧機,研究吊軌在噴霧機運行過程中的動態(tài)響應(yīng),并通過試驗的方法獲得噴霧機行進速度、載藥量以及吊軌跨度,對吊軌的彎曲變形以及噴霧機-吊軌系統(tǒng)振動的影響,并根據(jù)振動規(guī)律對噴霧機進行減振設(shè)計。主要研究內(nèi)容包括以下四個方面:(1)單吊軌式溫室噴霧機的結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)計了單吊軌式溫室噴霧機,主要包括噴霧機的行走方式、驅(qū)動輪與軌道的結(jié)合方案、傳動系統(tǒng)的方案、機架的設(shè)計、軌道的搭建方案,滿足溫室的作業(yè)要求。樣機的外形尺寸:720mm×380mm×760mm,凈重:30 kg,運行速度:0.2~0.8m/s,藥箱容量:48L,噴桿噴幅:3m。(2)建立吊軌在噴霧機作用下的動態(tài)響應(yīng)模型建立吊軌在噴霧機作用下的彎曲變形力學(xué)模型以及噴霧機-吊軌系統(tǒng)的振動模型,根據(jù)力學(xué)模型,推導(dǎo)對應(yīng)的運動方程進行理論分析。結(jié)果表明,吊軌的彎曲變形和噴霧機-吊軌系統(tǒng)的振動受吊軌的跨度、噴霧機行進速度以及載藥量的影響。為吊軌的撓度測量試驗以及噴霧機-吊軌系統(tǒng)的振動試驗提供理論依據(jù)。(3)噴霧機運行過程中吊軌的撓度測量試驗根據(jù)噴霧機在吊軌上運行的特點,選擇合適的撓度測量方案,并對撓度測量的原理進行分析。通過試驗獲得噴霧機運行過程中,各測點的實時角度變化,根據(jù)簡支梁的傾角與變形的關(guān)系式,利用Matlab編程實現(xiàn)傾角至變形的轉(zhuǎn)化,然后對試驗結(jié)果進行分析。試驗結(jié)果表明,吊軌的最大撓度隨著噴霧機速度的增加出現(xiàn)先增大后減小的趨勢;與低速和高速相比,當(dāng)速度為中速時,吊軌的跨中處出現(xiàn)最大撓度;吊軌為6米時的最大撓度為83.14mm,吊軌為4米時的最大撓度為37.63mm。(4)工況下噴霧機-吊軌系統(tǒng)的振動試驗與減振設(shè)計使用三向加速度傳感器測量噴霧機以及吊軌的不同測點處的運動加速度,利用DH5902動態(tài)信號分析系統(tǒng)得到時域響應(yīng)和頻域響應(yīng)。試驗結(jié)果表明,噴霧機在吊軌上半載運行時,高速狀態(tài)下三個方向的加速度值明顯高于低速時的加速度值;高速和低速時,X和Z方向的加速度值均明顯大于Y方向的加速度值。吊軌上的兩個測點以及噴霧機支撐板處的測點,在垂直方向的振動都具有周期性,且一階固有頻率非常接近,并以此為依據(jù)對噴霧機進行相應(yīng)的減振設(shè)計,減振后三個測點對主激振頻率的減振效率分別為66.9%~75%、66.7%~69.6%、64.6%~65.1%,減振效果明顯。
【學(xué)位單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S491
【部分圖文】：

軌 式 溫 室 噴 霧 機 設(shè) 計 與 試 驗 鵬等[18]設(shè)計了溫室懸掛噴霧機跨壟作業(yè)系統(tǒng)壟作業(yè)，實現(xiàn)噴霧機在無需人力輔助下的自自動駛?cè)霌Q軌車，換軌車將噴霧機轉(zhuǎn)換到下全方位覆蓋。潭等[17]設(shè)計了溫室自走式噴霧機，主要包括統(tǒng)，噴霧系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖如圖 1.3 所向搭建在頂棚下方，減速電機安裝在移動平，噴霧機的兩側(cè)均安裝紅外傳感器，當(dāng)噴霧統(tǒng)會自動調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)向，使噴霧機停止或

江 蘇 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文場如圖 1.4 所示，噴霧車輛在運行的過程中會受到地面的激勵而出現(xiàn)平化，導(dǎo)致噴桿發(fā)生相應(yīng)的動態(tài)響應(yīng)，且隨著速度的增大，噴桿的振動幅增大。試驗表明噴桿的水平運動和垂直運動是霧滴沉積變化的主要來源噴霧的沉積效果產(chǎn)生影響，其中噴桿的水平運動引起的噴霧分布的變異.5%~5.2%之間。

圖 1.5 防擺系統(tǒng)試驗臺Fig.1.5 Anti-swing control system test bench1.龍門架 2.控制系統(tǒng) 3.傾角傳感器2007 年陳上有等[28]通過建模分析研究了移動載荷運動過程中梁的動態(tài)響應(yīng)將移動載荷和簡支梁看做一個整體進行研究，建立變速移動載荷下歐拉梁的動力分析模型，然后推導(dǎo)運動方程并進行分析。分析表明：移動載荷對簡支梁動態(tài)響應(yīng)的影響因素，包括移動載荷的重量、速度以及簡支梁跨度等，移動載荷對簡支梁撓度的影響隨著簡支梁跨度的增大而增大，簡支梁的撓度并沒有隨著移動載荷的速度的增大而出現(xiàn)單調(diào)性的變化。噴霧機在吊軌上進行噴霧作業(yè)，可以將噴霧機看做吊軌上的移動載荷，吊軌會隨著移動載荷的變化做相應(yīng)的動態(tài)響應(yīng)，本文中提到的動態(tài)響應(yīng)主要涉及吊軌的彎曲變形和噴霧機-吊軌系統(tǒng)的振動，所以有必要對噴霧機工作過程中，研究隨移動載荷的變化吊軌的彎曲變形規(guī)律。

【參考文獻】

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