果园定向仿形弥雾机的研制与试验

发布时间：2020-06-27 08:51

【摘要】：病虫害防治是果园生产中最主要的管理作业，但目前我国仍使用背负式喷雾机、手动踏板式喷雾机和担架式远程喷雾机，采用大雾量和雨淋式喷药方法。这种粗放落后的施药方法和药械容易造成农药利用率低，劳动强度大，作业质量差，环境污染等问题。因此，研究一种结构紧凑、弥雾低喷量、转向灵活，适合果园、葡萄园的自走式定向仿形植保机械具有重要意义。本文在大量调研基础上，设计了一种以履带底盘为承载机构的果园定向仿形弥雾机。该机通过基于果树树冠形状、生长高度、冠层厚度的三维可调阵列风管仿形喷洒装置和流量控制系统，实现对不同生长期、不同树形、不同冠层厚度、不同喷洒量要求的低容量定向仿形施药作业，在气流的辅助胁迫作用下，通过高压喷头喷射的雾滴进行二次雾化形成更细的雾滴，强行吹向目标物，提高雾滴对靶性能、穿透性和农药利用率。另外，定向仿形施药各喷头到树冠距离相等，解决普通果园弥雾机喷头与树冠距离不一，近处雾滴可能反弹，远处药液可能无法附着的问题。提高农药受药量和均匀分布，减少药液流失，保护生态环境。主要研究内容包括：确定果园定向仿形弥雾机的整体方案，包括履带底盘、发动机、变速箱、机组传动系统、离心风机及多口分配器、高压喷雾系统、定向伸缩褶皱阵列输风管、多自由度调节装置等的选型与设计；利用AutoCAD绘制二维图纸，通过三维绘图软件UG完成整机的设计和装配；利用有限元分析软件ANSYS10.0对履带底盘连接架进行强度分析，确保整机机构的可靠性；利用流体力学软件FLUENT对设计的两种离心风机多口分配器进行内部流场模拟，根据模拟的出风口速度选择最佳的设计方案。在理论分析和设计基础上，完成了样机试制和整机性能试验。试验结果表明：有风送时比无风送时雾滴沉积量提高了42.9%，变异系数降低了18.5%，风送效果明显；与普通喷雾相比，定向喷雾雾滴个数提高了30.9%，变异系数降低了55.3%，多自由度调节装置设计合理，定向喷雾效果良好；叶面药液附着率为69.2%，叶背药液附着率43.3%，大于《NY/T1992-2006风送式果园喷雾机作业质量》要求的药液在果树上的覆盖率不小于33%，证明本样机药液附着良好；有风送时雾滴平均直径为78.5μm，DR值0.782，无风送时，雾滴平均直径为102.4μm，DR值0.675，有风送和无风送相比，雾滴直径变小，DR值提高15.9%，均匀性得到明显提高。
【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】：S66;S49

【参考文献】