近年來,草莓高架栽培作為一種省力化和高收益化的新型栽培方式,因其清潔省力等多種優(yōu)勢而得到大力推廣,但現(xiàn)有溫室施藥設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)高架環(huán)境下草莓高效均勻噴施的要求。因此針對溫室高架草莓的機(jī)械化施藥作業(yè)需求,本文設(shè)計(jì)開發(fā)了面向溫室高架草莓的側(cè)傾微風(fēng)送施藥機(jī),并進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)研究,為實(shí)現(xiàn)高架草莓的高效、低量和無損機(jī)械化施藥作業(yè)提供了技術(shù)和裝備支撐。本文具體研究內(nèi)容和工作如下:(1)在對溫室草莓高架栽培環(huán)境、草莓病蟲害防治和草莓植株特性調(diào)研的基礎(chǔ)上,分析得到施藥機(jī)整機(jī)設(shè)計(jì)要求,提出了特殊的兩側(cè)四行噴筒居中側(cè)傾微風(fēng)霧化的總體設(shè)計(jì)方案,即以噴筒沿高架居中側(cè)傾,以微風(fēng)助的霧化施藥進(jìn)行雙行對稱噴施,以保證施藥霧滴在草莓冠層的沉積量和正背面、橫向、上下層的沉積均勻性,并完成了整機(jī)的加工制造。(2)利用CFD模擬技術(shù),設(shè)定不同側(cè)傾角度和噴筒風(fēng)速,對霧滴群體在輔助氣流作用下的沉積運(yùn)動進(jìn)行了模擬仿真。并進(jìn)行了輔助氣流場測定試驗(yàn),測定了輔助氣流場沿射流軸向和徑向的風(fēng)速分布情況�；谝陨戏抡嬖囼�(yàn)結(jié)果進(jìn)一步對側(cè)傾微風(fēng)送簡化分析,建立了施藥高度-角度-噴幅的霧滴沉積模型和霧滴運(yùn)動軌跡數(shù)學(xué)模型,為側(cè)傾微風(fēng)送施藥參數(shù)優(yōu)化和智能化自適應(yīng)施藥控制算法提供了理論基礎(chǔ)。(3)通過對高架草莓葉柄的物理特性和力學(xué)特性試驗(yàn),研究分析了草莓葉柄的彎曲撓度、彈性模量與葉柄尺寸的關(guān)系。并在不同側(cè)傾角度和風(fēng)速條件下,對草莓葉片葉柄進(jìn)行風(fēng)振運(yùn)動試驗(yàn),分析不同條件下葉片葉柄的風(fēng)振運(yùn)動特性和形態(tài)變化,進(jìn)一步開展風(fēng)速大小對花序損傷的研究,并統(tǒng)計(jì)和分析試驗(yàn)結(jié)果。進(jìn)而對整機(jī)結(jié)構(gòu)和施藥技術(shù)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),以提高施藥效果。(4)通過對樣機(jī)進(jìn)行棚內(nèi)高架草莓實(shí)地噴霧試驗(yàn),驗(yàn)證整機(jī)設(shè)計(jì)方案的可行性和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的合理性。得到了不同側(cè)傾角度和噴筒風(fēng)速下的藥液沉積分布規(guī)律和施藥效果,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,綜合考慮霧滴沉積量、分布均勻性以及花序無損性,確定了在6~8m/s微風(fēng)速和30°噴筒側(cè)傾角度下施藥效果最佳。
【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】：S49
【部分圖文】：

圖 1.1 溫室機(jī)器人系統(tǒng)Fig.1.1 Robot system of greenhouse團(tuán)隊(duì)研制的 Devopes 型溫室精準(zhǔn)施藥設(shè)備（圖 1.2），將施橫梁上，由四個支撐臂撐起一圈由帆布做成的風(fēng)幕，作物藥機(jī)對下方的作物進(jìn)行施藥[16]。

圖 1.2 Devopes 型溫室精準(zhǔn)施藥設(shè)備Fig.1.2 Devopes precise spraying equipment in greenhouse類固定式溫室施藥設(shè)備實(shí)現(xiàn)了作物的工廠化流水線式施藥，不但施藥實(shí)現(xiàn)了對靶精準(zhǔn)施藥，但這些自動化程度較高的施藥設(shè)備適用于大溫室的規(guī)�；a(chǎn)，對設(shè)施硬件要求較高，并不適合我國單棟小片的

圖 1.3 單軌施藥機(jī) 圖 1.4 溫室自走式彌霧機(jī)Fig.1.3 Monorail sprayer Fig.1.4 Self- walking greenhouse mist mach
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2870523