傾斜噴桿噴霧沉積特性與噴桿高度在線探測調(diào)控方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-04 11:38
農(nóng)作物病蟲害防治措施主要依賴化學(xué)農(nóng)藥,噴桿噴霧機(jī)是大田農(nóng)藥噴施應(yīng)用最廣泛的機(jī)具,而寬幅噴桿在田間應(yīng)用過程中會出現(xiàn)大幅度傾斜轉(zhuǎn)動現(xiàn)象,導(dǎo)致農(nóng)藥分布不均,降低農(nóng)藥噴施效果,甚至威脅農(nóng)作物安全生產(chǎn)。由于缺乏傾斜噴桿霧滴沉積特性研究,不能為傾斜噴桿的調(diào)控提供理論基礎(chǔ),難以開展噴桿高度調(diào)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究,無法滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對寬幅噴桿噴霧機(jī)的使用要求。噴桿高度在線探測及調(diào)控技術(shù)是保持噴桿高度的有效手段,本文以寬幅噴桿為研究對象,以提高噴桿田間作業(yè)時(shí)的高度穩(wěn)定性為目標(biāo),開展了傾斜噴桿霧滴沉積分布特性、噴桿高度在線探測方法、田間噴桿高度變化特性及噴桿高度調(diào)控方法研究。主要研究內(nèi)容包括5個(gè)部分:(1)基于CFD離散相模型的扇形噴嘴噴霧特性模擬及試驗(yàn);贑FD離散相模型構(gòu)建了四種液膜結(jié)構(gòu)并對扁平扇形噴嘴的噴霧特性進(jìn)行了模擬和試驗(yàn),結(jié)果顯示液膜長度對扇形噴嘴模擬噴霧中的霧滴粒徑影響較大,在模擬噴霧中液膜長度需要根據(jù)噴霧壓力進(jìn)行計(jì)算設(shè)定;相比其它三種結(jié)構(gòu),sec-model液膜結(jié)構(gòu)的模擬霧滴R-R分布直徑de誤差最小,其相對誤差低于12%;構(gòu)建了扇形噴嘴sec-model液膜結(jié)構(gòu)參數(shù)方...
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:129 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
噴桿動力學(xué)模型垂直面內(nèi)的形變
西北農(nóng)林科技大學(xué)博士學(xué)位論文4(a)噴桿末端水平運(yùn)動(b)噴桿末端垂直運(yùn)動圖1-3大型固定噴桿末端運(yùn)動特性Fig.1-3Movementcharacteristicsoftheendinlargefixedboom農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所的崔龍飛等(2017a)以大型噴桿及其懸架為研究對象,采用第二類拉格朗日方法建立噴桿-懸架轉(zhuǎn)動運(yùn)動模型,如圖1-4所示,對模型進(jìn)行瞬態(tài)及頻率響應(yīng)分析,研究噴桿在垂向及翻滾運(yùn)動激勵下的運(yùn)動特性,并通過噴桿試驗(yàn)臺對模擬結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。研究結(jié)果表明噴桿翻滾運(yùn)動頻率響應(yīng)特性的模擬值與試驗(yàn)值均方根誤差為0.146,垂向頻率響應(yīng)特性的模擬值與試驗(yàn)值的均方根誤差為0.203,數(shù)學(xué)模型的模擬結(jié)果精度較高;研究還表明擺式懸架系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性曲線峰值隨阻尼系數(shù)減小而增大,而其隨剛度系數(shù)的增大而增大。對主被動懸架式大型噴桿的動力學(xué)研究(崔龍飛等2017b)結(jié)果表明噴桿被動懸架系統(tǒng)能夠有效降低高頻激勵,但對于傾斜地面,其不能使噴桿跟隨地面的變化而變化;在系統(tǒng)中增加主動控制元件可以驅(qū)動噴桿對坡度變化的地面進(jìn)行仿形跟蹤。1.支架2.單擺機(jī)構(gòu)3.浮動架4.托架5.垂向減震器6.傾斜減振器7.噴桿注:N表示噴桿質(zhì)心位置,J表示單擺結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動中心圖1-4懸架-噴桿結(jié)構(gòu)Fig.1-4StructureoftheSuspension-Boom上海交通大學(xué)的吳吉麟和苗玉彬(2012)針對寬幅噴桿式噴霧機(jī)建立了帶有彈簧阻尼器的懸架-噴桿數(shù)學(xué)模型,如圖1-5所示,對寬幅噴桿的懸架-噴桿結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行優(yōu)
懸架-噴桿結(jié)構(gòu)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]土地流轉(zhuǎn)對農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響[J]. 趙俊芳. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù). 2019(29)
[2]噴桿噴霧機(jī)撥禾板固定支架優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 雷嘵暉,呂曉蘭,李雪,張美娜,顧煬. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(14)
[3]草地貪夜蛾對化學(xué)農(nóng)藥和Bt作物的抗性機(jī)制及其治理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 吳超,張磊,廖重宇,吳孔明,蕭玉濤. 植物保護(hù)學(xué)報(bào). 2019(03)
[4]自走式噴桿噴霧機(jī)行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 馮耀寧,裴亮,李曄,陳小兵,龔艷,陳曉. 中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2019(06)
[5]植保機(jī)械應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 劉霞. 農(nóng)業(yè)裝備技術(shù). 2019(03)
[6]環(huán)境中有機(jī)磷農(nóng)藥污染狀況、來源及風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)[J]. 丁浩東,萬紅友,秦攀,劉曉暉,劉濤,南嵐,國曉春,畢斌,楊勇,盧少勇. 環(huán)境化學(xué). 2019(03)
[7]水田噴霧機(jī)噴霧裝置設(shè)計(jì)與動態(tài)分析[J]. 王金武,白海超,孫小博,王金龍,唐漢,周文琪. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2019(03)
[8]糧食產(chǎn)業(yè)發(fā)展助推鄉(xiāng)村振興[J]. 鄭學(xué)良. 糧食科技與經(jīng)濟(jì). 2018(11)
[9]大型自走式噴霧機(jī)噴桿研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析[J]. 莊騰飛,楊學(xué)軍,董祥,張鐵,嚴(yán)荷榮,孫星. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(S1)
[10]扇形噴頭結(jié)構(gòu)和壓力對微生物農(nóng)藥霧滴分布及活性的影響[J]. 劉冬梅,周宏平,茹煜,曲榮佳. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(21)
博士論文
[1]大型高地隙噴霧機(jī)噴桿懸架設(shè)計(jì)與控制方法研究[D]. 薛濤.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[2]果園靶標(biāo)在線探測方法及風(fēng)送變量噴霧技術(shù)研究[D]. 翟長遠(yuǎn).西北農(nóng)林科技大學(xué) 2012
碩士論文
[1]3WF-1000型噴桿式噴霧機(jī)關(guān)鍵技術(shù)與試驗(yàn)研究[D]. 王騰.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]山東省糧食生產(chǎn)影響因素的分析與對策[D]. 姬萌.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]棉花分行冠內(nèi)冠上組合風(fēng)送式噴桿噴霧機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[D]. 邵菁.江蘇大學(xué) 2016
[4]噴桿高度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D]. 王松林.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
本文編號:3321629
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:129 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
噴桿動力學(xué)模型垂直面內(nèi)的形變
西北農(nóng)林科技大學(xué)博士學(xué)位論文4(a)噴桿末端水平運(yùn)動(b)噴桿末端垂直運(yùn)動圖1-3大型固定噴桿末端運(yùn)動特性Fig.1-3Movementcharacteristicsoftheendinlargefixedboom農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所的崔龍飛等(2017a)以大型噴桿及其懸架為研究對象,采用第二類拉格朗日方法建立噴桿-懸架轉(zhuǎn)動運(yùn)動模型,如圖1-4所示,對模型進(jìn)行瞬態(tài)及頻率響應(yīng)分析,研究噴桿在垂向及翻滾運(yùn)動激勵下的運(yùn)動特性,并通過噴桿試驗(yàn)臺對模擬結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。研究結(jié)果表明噴桿翻滾運(yùn)動頻率響應(yīng)特性的模擬值與試驗(yàn)值均方根誤差為0.146,垂向頻率響應(yīng)特性的模擬值與試驗(yàn)值的均方根誤差為0.203,數(shù)學(xué)模型的模擬結(jié)果精度較高;研究還表明擺式懸架系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性曲線峰值隨阻尼系數(shù)減小而增大,而其隨剛度系數(shù)的增大而增大。對主被動懸架式大型噴桿的動力學(xué)研究(崔龍飛等2017b)結(jié)果表明噴桿被動懸架系統(tǒng)能夠有效降低高頻激勵,但對于傾斜地面,其不能使噴桿跟隨地面的變化而變化;在系統(tǒng)中增加主動控制元件可以驅(qū)動噴桿對坡度變化的地面進(jìn)行仿形跟蹤。1.支架2.單擺機(jī)構(gòu)3.浮動架4.托架5.垂向減震器6.傾斜減振器7.噴桿注:N表示噴桿質(zhì)心位置,J表示單擺結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動中心圖1-4懸架-噴桿結(jié)構(gòu)Fig.1-4StructureoftheSuspension-Boom上海交通大學(xué)的吳吉麟和苗玉彬(2012)針對寬幅噴桿式噴霧機(jī)建立了帶有彈簧阻尼器的懸架-噴桿數(shù)學(xué)模型,如圖1-5所示,對寬幅噴桿的懸架-噴桿結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行優(yōu)
懸架-噴桿結(jié)構(gòu)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]土地流轉(zhuǎn)對農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響[J]. 趙俊芳. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù). 2019(29)
[2]噴桿噴霧機(jī)撥禾板固定支架優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 雷嘵暉,呂曉蘭,李雪,張美娜,顧煬. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(14)
[3]草地貪夜蛾對化學(xué)農(nóng)藥和Bt作物的抗性機(jī)制及其治理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 吳超,張磊,廖重宇,吳孔明,蕭玉濤. 植物保護(hù)學(xué)報(bào). 2019(03)
[4]自走式噴桿噴霧機(jī)行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 馮耀寧,裴亮,李曄,陳小兵,龔艷,陳曉. 中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2019(06)
[5]植保機(jī)械應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 劉霞. 農(nóng)業(yè)裝備技術(shù). 2019(03)
[6]環(huán)境中有機(jī)磷農(nóng)藥污染狀況、來源及風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)[J]. 丁浩東,萬紅友,秦攀,劉曉暉,劉濤,南嵐,國曉春,畢斌,楊勇,盧少勇. 環(huán)境化學(xué). 2019(03)
[7]水田噴霧機(jī)噴霧裝置設(shè)計(jì)與動態(tài)分析[J]. 王金武,白海超,孫小博,王金龍,唐漢,周文琪. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2019(03)
[8]糧食產(chǎn)業(yè)發(fā)展助推鄉(xiāng)村振興[J]. 鄭學(xué)良. 糧食科技與經(jīng)濟(jì). 2018(11)
[9]大型自走式噴霧機(jī)噴桿研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析[J]. 莊騰飛,楊學(xué)軍,董祥,張鐵,嚴(yán)荷榮,孫星. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(S1)
[10]扇形噴頭結(jié)構(gòu)和壓力對微生物農(nóng)藥霧滴分布及活性的影響[J]. 劉冬梅,周宏平,茹煜,曲榮佳. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(21)
博士論文
[1]大型高地隙噴霧機(jī)噴桿懸架設(shè)計(jì)與控制方法研究[D]. 薛濤.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[2]果園靶標(biāo)在線探測方法及風(fēng)送變量噴霧技術(shù)研究[D]. 翟長遠(yuǎn).西北農(nóng)林科技大學(xué) 2012
碩士論文
[1]3WF-1000型噴桿式噴霧機(jī)關(guān)鍵技術(shù)與試驗(yàn)研究[D]. 王騰.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]山東省糧食生產(chǎn)影響因素的分析與對策[D]. 姬萌.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]棉花分行冠內(nèi)冠上組合風(fēng)送式噴桿噴霧機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[D]. 邵菁.江蘇大學(xué) 2016
[4]噴桿高度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D]. 王松林.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
本文編號:3321629
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