植保無人機(jī)在作業(yè)過程中經(jīng)常做出起飛、降落、急停、轉(zhuǎn)向、平移、繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)和仿地飛行等動作,此時(shí)藥箱內(nèi)的藥液在激勵(lì)的作用下劇烈晃動,無疑會對植保無人機(jī)的整機(jī)作業(yè)性能產(chǎn)生很大影響,包括飛行安全性、軌跡精準(zhǔn)性、作業(yè)精確性和動力續(xù)航性。本文實(shí)驗(yàn)研究了圓柱形藥箱與U型藥箱2種不同形狀藥箱在晃動時(shí)藥箱內(nèi)藥液對藥箱內(nèi)壁的壓力變化,對結(jié)果進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)U型藥箱的防晃性能優(yōu)于圓柱形藥箱。 

【文章來源】：湖北農(nóng)機(jī)化. 2020,(17)

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

U型藥箱不同充液比下內(nèi)壁壓力變化

圖2為U型植保無人機(jī)藥箱0.3、0.5、0.7、0.9充液比時(shí)，在水平加速度為3m/s2時(shí)，藥箱內(nèi)部內(nèi)壁參考面上的受力曲線圖，結(jié)合圖4U型藥箱不同充液比的示意圖可以看出，當(dāng)U型藥箱充液比為0.3時(shí)，液體占據(jù)藥箱下部區(qū)域的50%，對比矩形藥箱和圓柱形藥箱充液比0.5時(shí)的曲線圖，可以發(fā)現(xiàn)壓力曲線的變化趨勢大致相同；同時(shí)我們對比U型藥箱充液比0.5時(shí)與矩形藥箱和圓柱形藥箱充液比0.9時(shí)的工況，曲線圖變化趨勢同樣相近；當(dāng)U型藥箱充液比0.7時(shí)，結(jié)合示意圖可看出藥液液面均已在U型藥箱兩側(cè)空間，當(dāng)施加激勵(lì)后藥液會在藥箱兩側(cè)的空間進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動，而由于藥箱兩側(cè)呈扁平狀，藥液在其活動的空間較小，藥液由于慣性做往復(fù)運(yùn)動的頻率增加，在曲線圖中就體現(xiàn)為上下波動的變化時(shí)間較短，變化幅度較��；當(dāng)U型藥箱充液比0.9時(shí)，工況分析結(jié)果與充液比0.7時(shí)相差無幾，所以我們可以看到在壓力曲線圖上，充液比0.7與充液比0.9的曲線圖大致相同。3 結(jié)論

圖1為圓柱形植保無人機(jī)藥箱0.3、0.5、0.7、0.9充液比時(shí)，在水平加速度為3m/s2時(shí)，藥箱內(nèi)部內(nèi)壁參考面上的受力曲線圖，從圖中可以看出，壓力曲線上的峰值大小和峰值到達(dá)時(shí)間與矩形藥箱同充液比時(shí)相比幾乎沒有差別。但從總體趨勢來看，圓柱形藥箱內(nèi)壁的壓力變化趨勢相對于矩形藥箱更加平滑，在藥箱內(nèi)壁壓力恢復(fù)到初始靜壓的過程中壓力的波動起伏相較較小，這種比較在充液比0.9時(shí)最為明顯，根據(jù)圖1我們可以明顯看出，圓柱形藥箱充液比0.9時(shí)的壓力線在3s之后就基本沒有什么上下起伏，根據(jù)上文數(shù)值模擬中的氣液兩相圖，我們可以推論這是由于當(dāng)施加激勵(lì)后藥液在藥箱內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動，藥液因?yàn)閼T性水平?jīng)_擊藥性內(nèi)壁時(shí)，圓柱形藥箱由于內(nèi)壁兩側(cè)為圓弧形，藥液在沖擊內(nèi)壁的同時(shí)，藥液會沿內(nèi)壁沖擊點(diǎn)向兩側(cè)分散，同時(shí)瞬時(shí)壓力也會相應(yīng)地減小，這就導(dǎo)致同樣的激勵(lì)下，圓柱形藥箱內(nèi)壁壓力曲線的走勢相較于矩形藥箱更為平滑。同時(shí)我們通過表2可以看出，隨著充液比的增大，藥箱內(nèi)壁壓力峰值發(fā)生的時(shí)間依次遞減，其中充液比0.3～0.7之間壓力峰值的大小呈遞增趨勢，而在充液比0.9時(shí)峰值出現(xiàn)不合規(guī)律地下降。結(jié)合上文數(shù)值模擬的氣液兩相圖，我們可以大致推測，在充液比0.7～0.9時(shí)，藥箱內(nèi)藥液晃動程度最為劇烈，隨著藥液充液比的繼續(xù)增大，藥箱接近滿載時(shí)，由于晃動時(shí)藥液在藥箱內(nèi)的晃動空間減小，晃動程度減弱。因此，我們可以建議在植保無人機(jī)飛行作業(yè)時(shí)盡量將藥箱加滿。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3121324