单轨式喷雾机设计与试验研究

发布时间：2020-09-09 12:41

　　 为了提高温室内喷雾机的作业速度,减小喷雾机所占空间,提高喷雾机运动的稳定性。本文设计了一种可用于温室的单轨式喷雾机,并测量喷雾机高速运动下,药箱液体晃动产生的作用力,分析了该作用力对喷雾机运动稳定性的影响。主要研究内容包括以下四个方面:(1)单轨式喷雾机的结构设计设计一种单轨式喷雾机。主要包括喷雾机移动装置的结构设计、轨道及安装方案的设计和喷雾系统的设计,提高喷雾机运动速度,减小占地空间,满足温室喷雾作业要求。最终样机净重:25kg,载重:100kg,运动速度:0.3-2.0m/s,药箱容量50L,喷杆喷幅4m。(2)单轨式喷雾机及轨道的动力学建模分析喷雾机在轨道上运动时,主要受自身重力、药箱内液体晃动产生的作用力、轨道对行走轮和T型轮的作用力,会发生横向运动、垂向运动、摇头运动等多种运动。而轨道在喷雾机的作用下也会发生一系列的运动。本文建立喷雾机-轨道系统垂向统一模型,对二者进行受力分析并建立运动方程。分析结果表明,喷雾机的点头运动、轨道的纵向(轨道方向)运动主要受液体晃动作用力影响。(3)液体纵向晃动作用力的测量与分析喷雾机在运动过程中,药箱内的液体受到惯性力的作用发生晃动,产生晃动作用力和力矩,作用在药箱壁上,影响喷雾机运动的稳定性。本文设计了一种间接测量药箱液体晃动作用力的测试系统,通过测量力传感器的形变,测量喷雾机在4种运动速度、4种药箱充液量的工况下,液体产生晃动作用力的大小。试验结果显示,液体主要产生纵向晃动,喷雾机的运动速度越大,药箱充液量越大,液体晃动作用力就越大。在喷雾机运动速度为2m/s、药箱充液量为75%时,液体晃动作用力最大为-60.8N。(4)液体晃动对喷雾机及轨道运动稳定性的影响试验研究药箱内液体产生的晃动作用力,直接作用在喷雾机上,对喷雾机的运动产生影响,间接影响轨道的稳定性。本文用动态信号分析系统测量喷雾机和轨道在纵向(X方向)、横向(Y方向)和垂向(Z方向)的运动加速度,对试验结果进行时域、频域分析。分析结果表明液体晃动影响喷雾机的纵向运动,但不影响运动的稳定性;当喷雾机运动速度到2.0m/s,药箱充液量为75%时,轨道垂向运动出现失稳。通过试验的方法研究药箱内液体晃动对喷雾机运动和轨道运动的影响,评价单轨式喷雾机设计的合理性,验证其工作性能。试验分析的结果为喷雾机结构和轨道结构的优化提供参考。
【学位单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S491

【参考文献】

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本文编号：2814988