太阳能平移式喷灌机行走动力需求研究

发布时间：2020-06-14 03:30

【摘要】：喷灌作为一种高效节水灌溉技术,在我国得到广泛发展与应用。随着我国能源短缺危机的加剧,节能降耗将是喷灌行业发展的必然趋势。太阳能平移式喷灌机因其投资小、效益高、轻巧灵便等优点,广泛应用于丘陵地带及水源分散的地区,在我国节水灌溉行业中占有较大比例。本文以本课题组自行研发的太阳能平移式喷灌机为研究对象,基于太阳能平移式喷灌机田间作业的特点设计了一种太阳能平移式喷灌机驱动系统结构,并在此基础上提出了喷灌机组驱动驱动系统主要参数设计理论及计算方法,及测试该驱动系统传动效率。并通过田间试验验证喷灌机平路行走及越障驱动系统动力计算方法及附着系数取值,最后以全天累计作业时间作为太阳能平移式喷灌机作业能力评价指标,预测陕西关中地区及宁夏中卫地区晴天和阴天或雾霾天气下太阳能喷灌机工作能力。以期为太阳能平移式喷灌机驱动及光伏系统的选型和配置提供参考。主要研究内容包括以下几个方面：(1)太阳能平移式喷灌机驱动系统传动效率研究。为得到驱动系统传动效率,搭建驱动系统效率试验台,进行了驱动电机传动效率测试及RV减速器传动效率测试,分析了驱动电机随负载及自身转速变化其输出扭矩的变化规律和自身传动效率变化趋势。并分析了RV减速器随驱动电机转速及制动负载变化其传动效率变化趋势。通过分析驱动电机和减速器的变化规律,得到驱动系统总传动效率。其中,当驱动电机和RV减速器达到工作额定转速,传动效率变化平稳,驱动系统总传动效率随着驱动电机转速的增大呈增大趋势,随着制动负载的增大,驱动系统传动效率整体随之增大。(2)太阳能平移式喷灌机动力需求研究。针对太阳能平移式喷灌机田间作业的工作特点,采用室内试验及田间试验相结合的方法以本课题组自行研发的喷灌机为研究对象,并针对太阳能平移式喷灌机平路行走作业及越障作业驱动系统输出功率进行测试,并对试验数据进行处理分析喷灌机组爬坡及越障过程中附着系数变化规律,其中,喷灌机组爬坡过程中其附着系数变化范围在0.4‖0.44之间；越障过程中其附着系数变化范围在0.4～0.48之间。其变化范围与《农业机械设计手册》中给出的常用附着系数取值范围0.40-0.50相符,说明《农业机械设计手册》中给出的常用附着系数取值适用于太阳能平移式喷灌机动力需求的计算。(3)太阳能平移式喷灌机不同地区适用性研究。进行驱动系统总体方案设计和主要参数的理论计算,比较不同工况下太阳能平移式喷灌机行驶所需驱动功率,提出太阳能平移式喷灌机在不同工况下的驱动电机选型及光伏配置,并以全天累计作业时间作为太阳能平移式喷灌机作业能力评价指标,预测陕西关中地区及宁夏中卫地区晴天和阴天或雾霾天气下太阳能喷灌机工作能力。根据匹配情况可知,相同工况下,晴天全天累计作业时间为阴天或雾霾天气的1.5倍。通过本课题研究,以期为太阳能平移式喷灌机驱动系统的研究提供了理论基础和技术支持。 【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】：2016
【分类号】：S277.94

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