温室智能微喷机双向移动底盘系统研制

发布时间：2020-06-21 11:59

【摘要】：随着我国温室的种植面积逐年扩大,对温室种植机械化和自动化技术水平的提高日益重视,温室灌溉设备也在不断更新。目前温室内普遍存在工作人员劳动强度大,作业环境较差,温室灌溉控制不够精确,不能满足高附加值作物的精细栽培需求。本研究结合实际生产需求,研制了一温室智能微喷双向移动底盘系统,该系统可以降低工作人员的劳动强度、改善工作人员的作业条件,方便温室作物精确灌溉,减少作业时间,且方便可用于不用温室采摘运输,具有良好的开发研究和应用价值。通过国内外相关技术现状的研究和前期的市场调查,提出了轨道底盘的工况要求,从而确定其运行主要参数。阐述了温室智能微喷双向移动底盘系统的结构设计过程,以模块化设计的理念贯穿整个结构设计。对轨道底盘及喷灌总成结构进行了详细设计,包括轨道行走底盘的总体布局、传动系统及换轨机构和喷灌总成的升降机构、折叠机构等进行了重点设计,并利用SOLIDWORKS软件的Simulation工具箱对关键结构部件进行了强度校核及优化,为温室智能微喷车双向移动底盘系统在实际温室作业中具有可靠的结构强度提供了理论保证。温室智能微喷双向移动底盘系统的控制系统是降低人工劳动强度,实现精确定位灌溉的关键。本文通过控制系统的硬件原理图对温室智能微喷双向移动底盘系统的控制原理进行了阐述,基于两点检测+RFID的原理对轨道移动底盘的不同移动方案进行了设计,并对系统应用的各种主要控制元器件进行了配备选型。对研制的温室智能微喷双向移动底盘系统进行了试验设计,以确定其平稳性、停车精度和结构强度。通过平稳性测试、停车精度试验和结构强度观测,结果表明:该移动底盘系统没有出现打滑现象,且加速度在3.42m/s~2的加速度下运动最为平稳;通过多次停车试验可知停车精度能够达到1.32mm;经过多次试验观测机构表面表明:喷灌作业总成可适应复杂的温室环境,可有效应对不同作物对象的喷灌作业需要,行走底盘结构具有高可靠性,能满足长期作业。综上所述,研制的温室智能微喷双向移动底盘系统整车的功能已经满足设计要求,机械与电气结合的换轨方案能够保证可靠的换轨。可实现预定的作物精确智能定位灌溉和不用行距温室采摘运输需要,具有良好的研究利用前景。
【学位授予单位】：吉林农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S277.9
【图文】：

结构布局,温室,行距,底盘

第二章微喷机及移动底盘系统的结构设计2.1 底盘行驶工况要求由于受到温室环境条件的限制以及不同作物对行走底盘的不同要求，为使底盘具有一定的通用性，在其速度、运行平稳性、载重及结构等提出一定限制。通过实地考察我国北方部分温室大棚环境，总结如下特点。(1)作物种植不规范由于我国喷灌机械发展缓慢，结构布局各有不同，最终造成温室大棚作物种植不规范。如图所示，这是吉林某大棚的种植现场，其行间距为 0.8 米，可以在地面直接铺设导轨。又如图所示，这是苏州某大棚的种植现场，其行间距只有0.3 米，无法在地面铺设导轨[14]。这对导轨的铺设方式提出限制。以下图对两地的温室行距对比，见图 2.1。

微喷,总体结构,喷杆

图 2.2 微喷机总体结构Fig.2.2 Composition Chart Frame2.3 喷灌总成设计针对我国温室大棚的规模特点，喷灌车应具有小型化特点，以便在不同的大棚中或者同一大棚中不同位置具有高通过性。而喷灌车喷杆较长，对喷灌车的外形尺寸影响较大，所以喷杆应具有折叠功能。在不使用喷雾或者需要半边折叠的时候，可以通过电推杆来驱动其自动折叠，喷灌支架总成，见图 2.3。链传动一级喷杆

【参考文献】