3M-50型自主行走式溫室彌霧機(jī)研制與試驗研究
發(fā)布時間:2021-02-14 03:11
設(shè)施蔬菜的種植過程中,為有效控制病蟲害要進(jìn)行多次、大量的農(nóng)藥噴灑,國內(nèi)現(xiàn)有設(shè)施植保機(jī)械設(shè)備自動化、智能化程度低,以人工或半自動化作業(yè)為主,勞動強(qiáng)度大,作業(yè)效率低,難以實現(xiàn)完全的人藥分離,在溫室密閉環(huán)境下對操作人員人身傷害大,易出現(xiàn)中毒現(xiàn)象,而且“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象造成嚴(yán)重污染;設(shè)施蔬菜多樣化種植模式下,噴霧模式設(shè)計不合理,不能實現(xiàn)精準(zhǔn)噴霧,藥液噴灑覆蓋不均勻,農(nóng)藥有效利用率僅有20%30%,病蟲害的防治效果差。設(shè)施內(nèi)使用全自動智能化的植保機(jī)械,實現(xiàn)精細(xì)化噴霧作業(yè),已成為農(nóng)藥增效減施的重要手段之一。因此急需研制一種結(jié)構(gòu)輕便、適應(yīng)性高、智能化程度高、工作效率高的設(shè)施植保機(jī)械,實現(xiàn)溫室內(nèi)高效自主噴霧,依據(jù)植株分布位置、枝葉分布密度和冠層輪廓等生長信息或者病蟲草害位置信息等進(jìn)行精準(zhǔn)噴霧作業(yè),從而減少藥液使用量,保護(hù)勞動者身體健康和生態(tài)環(huán)境,實現(xiàn)可持續(xù)設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。本文設(shè)計研制的3M-50型自主行走式溫室彌霧機(jī),提出了“自主行走式物流車+姿態(tài)可調(diào)風(fēng)送噴霧”的模塊化集成方案。溫室彌霧機(jī)在日光溫室的特殊作業(yè)環(huán)境和有限的工作區(qū)域內(nèi),沿單軌運(yùn)動并進(jìn)行精確定位、自動物流作業(yè),高壓靜...
【文章來源】:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
1 引言
1.1 課題研究背景和意義
1.2 課題的研究概況
1.3 國內(nèi)外設(shè)施植保機(jī)械研究現(xiàn)狀
1.3.1 國外設(shè)施植保機(jī)械的研究現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)植保機(jī)械的研究現(xiàn)狀
1.4 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
1.4.1 主要研究內(nèi)容
1.4.2 技術(shù)路線
2 3M-50 型自主行走式溫室彌霧機(jī)總體設(shè)計
2.1 模塊化整機(jī)設(shè)計方案
2.2 整機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)
2.3 工作原理
2.3.1 精確定位原理
2.3.2 精準(zhǔn)噴霧原理
2.4 技術(shù)參數(shù)
3 3M-50 型自主行走式溫室彌霧機(jī)主要系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計
3.1 氣流輔助系統(tǒng)設(shè)計
3.1.1 軸流風(fēng)機(jī)的計算與選型
3.1.2 導(dǎo)流噴筒的優(yōu)化設(shè)計
3.2 藥液系統(tǒng)設(shè)計
3.2.1 噴頭和藥箱的計算與選型
3.2.2 電動隔膜泵的計算與選型
3.3 電動自走式底盤設(shè)計
3.3.1 輪動方案優(yōu)化與機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.3.2 定位軌道與軌道輪的設(shè)計
3.3.3 驅(qū)動系統(tǒng)的計算與選型
3.4 仿形噴霧調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)計
3.4.1 結(jié)構(gòu)建模與仿真優(yōu)化
3.4.2 驅(qū)動器的計算與選型
4 噴霧姿態(tài)調(diào)節(jié)模式的優(yōu)化設(shè)計
4.1 噴霧姿態(tài)調(diào)節(jié)模式優(yōu)化設(shè)計的必要性
4.2 霧滴群體沉積運(yùn)動軌跡分析
4.2.1 CFD模擬技術(shù)
4.2.2 模擬區(qū)域幾何模型
4.2.3 流體計算模型
4.2.4 離散相模型
4.2.5 霧滴運(yùn)動軌跡數(shù)學(xué)模型
4.2.6 CFD模擬霧滴沉積運(yùn)動規(guī)律分析
4.3 輔助氣流場測定與分析
4.4 噴霧沉積性能預(yù)測方法
4.5 壁籬式果蔬噴霧姿態(tài)調(diào)節(jié)模式的優(yōu)化設(shè)計
5 樣機(jī)試驗與應(yīng)用驗證
5.1 樣機(jī)試制
5.2 噴霧性能試驗
5.2.1 霧滴沉積性能測定
5.2.2 噴霧量分布均勻性測定
5.2.3 霧滴在作物穿透性能測定
5.3 樣機(jī)應(yīng)用性試驗推廣
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 創(chuàng)新性
6.3 展望
參考文獻(xiàn)
附錄Ⅰ 應(yīng)用性試驗推廣部分圖片
致謝
在讀碩士期間取得的主要學(xué)術(shù)成就
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]溫室自走式自動噴霧機(jī)的研制[J]. 李進(jìn)海,王昱潭,楊術(shù)明,陳云,徐洋,趙澤. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(07)
[2]噴桿噴霧機(jī)精確對靶施藥系統(tǒng)設(shè)計與試驗[J]. 劉雪美,李揚(yáng),李明,苑進(jìn),方乾增,侯加林. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2016(03)
[3]果園風(fēng)送式噴霧機(jī)防治效果試驗[J]. 邱威,顧家冰,丁為民,呂曉蘭,孫誠達(dá),陸江. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2015(01)
[4]PWM變量噴霧系統(tǒng)動態(tài)霧滴分布均勻性實驗[J]. 蔣煥煜,周鳴川,李華融,蔣卓華. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2015(03)
[5]變量噴霧技術(shù)研究進(jìn)展分析[J]. 邱白晶,閆潤,馬靖,管賢平,歐鳴雄. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2015(03)
[6]智能遙控拉移動式溫室專用噴霧機(jī)的研制[J]. 石建業(yè),任生蘭,馬彥霞,石剛. 農(nóng)業(yè)科技與裝備. 2014(07)
[7]多針電極噴霧刀梁靜電場特性與霧化效果研究[J]. 高全杰,夏志勇,汪朝暉,王維,秦拓,黃浩. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2014(04)
[8]風(fēng)送式噴霧機(jī)噴筒結(jié)構(gòu)優(yōu)化數(shù)值模擬與試驗[J]. 宋淑然,夏侯炳,劉洪山,洪添勝,孫道宗,盧玉華. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2013(06)
[9]溫室軌道式彌霧機(jī)氣流速度場三維模擬與試驗[J]. 祁力鈞,王虎,張建華,冀榮華,王俊. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2013(02)
[10]我國植保機(jī)械的發(fā)展?fàn)顩r與前景分析[J]. 付大平,田耘. 農(nóng)業(yè)與技術(shù). 2012(11)
博士論文
[1]常溫?zé)熿F機(jī)霧滴沉積數(shù)值模擬及試驗研究[D]. 李慧.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]噴桿噴霧機(jī)風(fēng)助風(fēng)筒多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計[D]. 劉雪美.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[3]噴霧藥液在靶標(biāo)植株上的沉積與潤濕研究[D]. 陸軍.江蘇大學(xué) 2010
碩士論文
[1]氣流輔助式噴桿噴霧機(jī)多工況優(yōu)化及試驗研究[D]. 左文龍.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]自走式溫室噴霧機(jī)承載平臺的設(shè)計與研究[D]. 陳小波.上海交通大學(xué) 2011
本文編號:3033019
【文章來源】:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
1 引言
1.1 課題研究背景和意義
1.2 課題的研究概況
1.3 國內(nèi)外設(shè)施植保機(jī)械研究現(xiàn)狀
1.3.1 國外設(shè)施植保機(jī)械的研究現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)植保機(jī)械的研究現(xiàn)狀
1.4 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
1.4.1 主要研究內(nèi)容
1.4.2 技術(shù)路線
2 3M-50 型自主行走式溫室彌霧機(jī)總體設(shè)計
2.1 模塊化整機(jī)設(shè)計方案
2.2 整機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)
2.3 工作原理
2.3.1 精確定位原理
2.3.2 精準(zhǔn)噴霧原理
2.4 技術(shù)參數(shù)
3 3M-50 型自主行走式溫室彌霧機(jī)主要系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計
3.1 氣流輔助系統(tǒng)設(shè)計
3.1.1 軸流風(fēng)機(jī)的計算與選型
3.1.2 導(dǎo)流噴筒的優(yōu)化設(shè)計
3.2 藥液系統(tǒng)設(shè)計
3.2.1 噴頭和藥箱的計算與選型
3.2.2 電動隔膜泵的計算與選型
3.3 電動自走式底盤設(shè)計
3.3.1 輪動方案優(yōu)化與機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.3.2 定位軌道與軌道輪的設(shè)計
3.3.3 驅(qū)動系統(tǒng)的計算與選型
3.4 仿形噴霧調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)計
3.4.1 結(jié)構(gòu)建模與仿真優(yōu)化
3.4.2 驅(qū)動器的計算與選型
4 噴霧姿態(tài)調(diào)節(jié)模式的優(yōu)化設(shè)計
4.1 噴霧姿態(tài)調(diào)節(jié)模式優(yōu)化設(shè)計的必要性
4.2 霧滴群體沉積運(yùn)動軌跡分析
4.2.1 CFD模擬技術(shù)
4.2.2 模擬區(qū)域幾何模型
4.2.3 流體計算模型
4.2.4 離散相模型
4.2.5 霧滴運(yùn)動軌跡數(shù)學(xué)模型
4.2.6 CFD模擬霧滴沉積運(yùn)動規(guī)律分析
4.3 輔助氣流場測定與分析
4.4 噴霧沉積性能預(yù)測方法
4.5 壁籬式果蔬噴霧姿態(tài)調(diào)節(jié)模式的優(yōu)化設(shè)計
5 樣機(jī)試驗與應(yīng)用驗證
5.1 樣機(jī)試制
5.2 噴霧性能試驗
5.2.1 霧滴沉積性能測定
5.2.2 噴霧量分布均勻性測定
5.2.3 霧滴在作物穿透性能測定
5.3 樣機(jī)應(yīng)用性試驗推廣
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 創(chuàng)新性
6.3 展望
參考文獻(xiàn)
附錄Ⅰ 應(yīng)用性試驗推廣部分圖片
致謝
在讀碩士期間取得的主要學(xué)術(shù)成就
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]溫室自走式自動噴霧機(jī)的研制[J]. 李進(jìn)海,王昱潭,楊術(shù)明,陳云,徐洋,趙澤. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(07)
[2]噴桿噴霧機(jī)精確對靶施藥系統(tǒng)設(shè)計與試驗[J]. 劉雪美,李揚(yáng),李明,苑進(jìn),方乾增,侯加林. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2016(03)
[3]果園風(fēng)送式噴霧機(jī)防治效果試驗[J]. 邱威,顧家冰,丁為民,呂曉蘭,孫誠達(dá),陸江. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2015(01)
[4]PWM變量噴霧系統(tǒng)動態(tài)霧滴分布均勻性實驗[J]. 蔣煥煜,周鳴川,李華融,蔣卓華. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2015(03)
[5]變量噴霧技術(shù)研究進(jìn)展分析[J]. 邱白晶,閆潤,馬靖,管賢平,歐鳴雄. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2015(03)
[6]智能遙控拉移動式溫室專用噴霧機(jī)的研制[J]. 石建業(yè),任生蘭,馬彥霞,石剛. 農(nóng)業(yè)科技與裝備. 2014(07)
[7]多針電極噴霧刀梁靜電場特性與霧化效果研究[J]. 高全杰,夏志勇,汪朝暉,王維,秦拓,黃浩. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2014(04)
[8]風(fēng)送式噴霧機(jī)噴筒結(jié)構(gòu)優(yōu)化數(shù)值模擬與試驗[J]. 宋淑然,夏侯炳,劉洪山,洪添勝,孫道宗,盧玉華. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2013(06)
[9]溫室軌道式彌霧機(jī)氣流速度場三維模擬與試驗[J]. 祁力鈞,王虎,張建華,冀榮華,王俊. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2013(02)
[10]我國植保機(jī)械的發(fā)展?fàn)顩r與前景分析[J]. 付大平,田耘. 農(nóng)業(yè)與技術(shù). 2012(11)
博士論文
[1]常溫?zé)熿F機(jī)霧滴沉積數(shù)值模擬及試驗研究[D]. 李慧.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]噴桿噴霧機(jī)風(fēng)助風(fēng)筒多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計[D]. 劉雪美.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[3]噴霧藥液在靶標(biāo)植株上的沉積與潤濕研究[D]. 陸軍.江蘇大學(xué) 2010
碩士論文
[1]氣流輔助式噴桿噴霧機(jī)多工況優(yōu)化及試驗研究[D]. 左文龍.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]自走式溫室噴霧機(jī)承載平臺的設(shè)計與研究[D]. 陳小波.上海交通大學(xué) 2011
本文編號:3033019
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