基于高地隙通用底盘的棉田脱叶剂喷施装置的设计

发布时间：2020-05-25 00:45

【摘要】：棉花脱叶技术是制约棉花机械化采收工作的一项关键技术，脱叶效果的好坏直接影响着机械化采收后棉花的质量等级，限制着棉花机械化采收技术的发展和推广使用。与农业发达国家相比，我国棉花机械化采收技术起步较晚，目前还没有一种专门用于棉田脱叶剂喷施的喷雾装置，而传统的植保机械喷施脱叶剂时容易造成脱叶质量差、药液浪费等问题。因此，设计一种专门用于棉田脱叶剂喷施的喷雾装置，对提高棉花生产的综合效益很重要。围绕棉花机械化采收前需要进行机械化催熟及脱叶处理这一问题，确定了基于高地隙通用底盘的棉田脱叶剂喷施装置的总体设计方案设计，设计出一种专门用于棉田脱叶剂喷施的喷雾装置，结构组成包括：立体吊杆机构、风送辅助系统、喷雾系统、液压提升系统等，能有效的解决脱叶剂喷施不均匀的难题。本文主要在以下几个方面展开研究：（1）分析国内棉花机械化采收工作对棉花脱叶质量的迫切需求，归纳国内外用于棉田脱叶剂喷施的喷雾装置的研究及使用现状。根据我国棉花标准的种植模式以及要达到的催熟、脱叶标准要求，确定了整机的设计方案，立体吊杆机构后悬挂与高地隙通用底盘的提升架上，能实现从棉花行间隙内向两侧棉花进行喷雾，多孔风筒吹出的高速气流能起到对雾滴二次雾化和提高穿透性的作用，其它零部件合理布置在通用底盘上。（2）对装置中的零部件进行设计和计算选型，包括离心风机、药液泵、液压提升缸、药液箱、连接方钢等，对风机分配器的两种设计方案进行对比和选择。（3）基于虚拟样机设计技术，利用Pro/E三维设计软件完成各零部件的设计和装配，并对装配后的整体样机模型进行运动学仿真，对零部件的设计方案不合理之处进行改进。利用Pro/E软件对装置设计中的关键零部件进行有限元分析，得出工作过程中的应力分布图，对零部件设计中的不合理之处进行改进。（4）利用FLUENT流体工程仿真软件对风送辅助系统和喷雾效果进行模拟仿真，验证设计装置中的风送辅助系统的作用和喷雾质量的提高。（5）根据改进优化后的设计方案加工实体样机，并根据实际条件进行性能试验。
【图文】：

棉花,采棉机

国内棉花的采收工作主要还是靠人工来完成，不仅采收效率低下，劳动强度大，提高了棉花的种植生产成本，而且人工采收方式易导入异性纤维，很大程度上降低了棉花的纯净度，降低了中棉的整体收益和在国际市场上的竞争力。因此，中国要实现棉花走“低成本、高效益、外向型、大规模”的可持续发展模式就要积极发展棉花机械化采收技术。目前国内棉花规模化连片种植程度较高，并且 76 cm 的棉花种植模式开始试行并出具规模，，为我国棉花机械采收的发展提供了条件。国内的棉花机械化采收技术虽刚起步，但发展势如破竹。无论是大型采棉机还是小型背负式采棉机，近几年都得以迅速发展。贵航集团作为国内大型采棉机研究的开拓者，率先研制出 4MZ-3 三行采棉机和4MZ-5 五行采棉机，并且已经投入生产、推广，打破了外国垄断中国国内采棉机市场的局面，制定了我国采棉机技术的企业标准和国家标准，填补国内该技术领域的空白。为我国棉花机械化采收技术的迅速发展奠定了基础。

脱叶剂,喷雾机,棉田,棉花

导致药液浪费，脱叶不完全的。针对药液无法到达棉花中下部难题，新疆农场对原有棉花喷雾机械进行改装，设计研制了吊杆式喷雾机，喷头安装在竖直向下的吊杆上，打破了普通喷雾机喷头从棉花顶部竖直向下的喷雾方式的局限。从棉行间进行侧面喷雾提高了脱叶剂在棉花底部叶片的附着率，改善了喷雾效果。但每个吊杆上只安装一个喷头，但是对长势茂盛的棉田，仍然无法保证药液在棉花上下部叶片上均匀附着并且喷头吊杆为柔性结构，在棉花枝叶的拽拉作用下易移位、损坏。1.2.2 国外脱叶剂喷施机械的研究现状由于国外某些国家农业技术发达，对棉花机械化采收技术的研究起步早，发展程度高，其在棉花机械化采收前的棉花脱叶剂喷施技术相对完善。比较先进的机型是凯斯SPX3310 自走式喷药机械与约翰迪尔 6700 自走式喷药机械。
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S224.9

【参考文献】