喷杆高度自动调节系统设计与试验研究

发布时间：2020-08-22 15:15

【摘要】：我国农药有效利用率低、农产品农药残留超标等问题突出，其主要原因是施药工艺与施药器械落后，植保机械发展技术严重落后的现状与高速发展的农药水平极不平衡，已严重妨碍了农作物病虫害的有效防治，造成了不应有的损失和不良后果。 喷杆喷雾机作为大田植保喷雾作业应用最为广泛的机型，因其有高效、快速、可控和自动化等优势。喷杆喷雾机如何减少农药损失、提高农药利用率、降低农药残留和保护生态环境等方面成为人们研究的热点。许多研究表明喷杆的震动等有害运动对喷杆喷雾机施药均匀性有非常显着的影响，提高喷杆喷雾机的喷雾分布均匀性成为植保工作者研究的核心问题之一。因此，设计喷雾高度可自动调节式的宽幅喷杆系统并对喷杆位姿进行实时调节以提高喷雾机作业质量对施药质量有十分重要的意义。本文针对喷杆喷雾机存在的问题，设计了喷杆高度自动调节系统，并进行了喷雾分布试验研究，主要研究内容如下所示： （1）利用Solidworks软件设计并装配了喷杆调节系统的机械结构部分，主要包括喷杆悬挂机构、喷杆折叠机构、高度调节机构和其它零部件，对各机构进行三维优化设计，得到比较合理的喷杆高度自动调节机械系统，通过三维运动仿真，验证了机械系统运动正常。 （2）根据喷杆高度自动调节的需要，设计了喷杆高度检测装置，实现对喷杆在喷雾作业过程中喷雾高度的实时检测功能。 （3）根据喷杆系统工作过程中需要实现折叠、展开和高度自动调节功能，设计了液压控制回路，试验表明，液压系统能够满足工作要求。 （4）设计了以西门子PLC为核心的自动控制器，实现喷杆高度调节的自动控制，试验表明，控制系统的延时时间为1s时，喷杆高度能够平稳地保持在45-53.3cm，并且喷雾机行走速度不大于4.02km/h的情况下，喷杆高度调节系统能够很好地实现喷雾高度自动控制。 （5）完成了喷雾分布试验，利用凸台路面模拟喷雾机田间倾斜状况，试验结果表明，固定状态的喷杆在喷雾机经过试验路面沿喷杆方向的喷雾分布变异系数达30%左右，而自动调节的喷杆沿喷杆方向的喷雾分布变异系数保持在10%左右，试验验证了喷杆高度自动调节系统能够完成预期功能。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S491

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 杨崇良;植物保护工作面临的挑战及对策[J];山东农业科学;1997年06期

2 陈志刚;吴春笃;杨学军;;喷杆喷雾雾量的分布均匀性[J];江苏大学学报(自然科学版);2008年06期

3 王忠;;平行四边形机构的拓展及其应用[J];机械设计;2005年12期

4 高巍,陈进,李耀明;作物高度自动测量装置的研制[J];农机化研究;2004年04期

5 李霞;王维新;宋海堂;;基于超声波技术棉株高度自动测量的研究[J];农机化研究;2008年06期

6 翟长远;朱瑞祥;张佐经;马亮亮;张启遇;;精准施药技术现状分析[J];农机化研究;2010年05期

7 陈达;陈志;杨学军;周丽萍;;喷杆悬架拉杆的结构优化设计[J];农机化研究;2011年12期

8 何雄奎;改变我国植保机械和施药技术严重落后的现状[J];农业工程学报;2004年01期

9 卢秉福;张祖立;朱明;陈卓君;吕小莲;;农业机械化发展关键影响因素的辨识与分析[J];农业工程学报;2008年11期

10 汪懋华;“精细农业”发展与工程技术创新[J];农业工程学报;1999年01期

本文编号：2800822