3M-50型自主行走式温室弥雾机研制与试验研究
发布时间：2021-02-14 03:11
设施蔬菜的种植过程中,为有效控制病虫害要进行多次、大量的农药喷洒,国内现有设施植保机械设备自动化、智能化程度低,以人工或半自动化作业为主,劳动强度大,作业效率低,难以实现完全的人药分离,在温室密闭环境下对操作人员人身伤害大,易出现中毒现象,而且“跑、冒、滴、漏”现象造成严重污染;设施蔬菜多样化种植模式下,喷雾模式设计不合理,不能实现精准喷雾,药液喷洒覆盖不均匀,农药有效利用率仅有20%30%,病虫害的防治效果差。设施内使用全自动智能化的植保机械,实现精细化喷雾作业,已成为农药增效减施的重要手段之一。因此急需研制一种结构轻便、适应性高、智能化程度高、工作效率高的设施植保机械,实现温室内高效自主喷雾,依据植株分布位置、枝叶分布密度和冠层轮廓等生长信息或者病虫草害位置信息等进行精准喷雾作业,从而减少药液使用量,保护劳动者身体健康和生态环境,实现可持续设施农业生产。本文设计研制的3M-50型自主行走式温室弥雾机,提出了“自主行走式物流车+姿态可调风送喷雾”的模块化集成方案。温室弥雾机在日光温室的特殊作业环境和有限的工作区域内,沿单轨运动并进行精确定位、自动物流作业,高压静...
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
1 引言
1.1 课题研究背景和意义
1.2 课题的研究概况
1.3 国内外设施植保机械研究现状
1.3.1 国外设施植保机械的研究现状
1.3.2 国内植保机械的研究现状
1.4 研究内容与技术路线
1.4.1 主要研究内容
1.4.2 技术路线
2 3M-50 型自主行走式温室弥雾机总体设计
2.1 模块化整机设计方案
2.2 整机机械结构
2.3 工作原理
2.3.1 精确定位原理
2.3.2 精准喷雾原理
2.4 技术参数
3 3M-50 型自主行走式温室弥雾机主要系统结构的优化设计
3.1 气流辅助系统设计
3.1.1 轴流风机的计算与选型
3.1.2 导流喷筒的优化设计
3.2 药液系统设计
3.2.1 喷头和药箱的计算与选型
3.2.2 电动隔膜泵的计算与选型
3.3 电动自走式底盘设计
3.3.1 轮动方案优化与机架结构设计
3.3.2 定位轨道与轨道轮的设计
3.3.3 驱动系统的计算与选型
3.4 仿形喷雾调节机构设计
3.4.1 结构建模与仿真优化
3.4.2 驱动器的计算与选型
4 喷雾姿态调节模式的优化设计
4.1 喷雾姿态调节模式优化设计的必要性
4.2 雾滴群体沉积运动轨迹分析
4.2.1 CFD模拟技术
4.2.2 模拟区域几何模型
4.2.3 流体计算模型
4.2.4 离散相模型
4.2.5 雾滴运动轨迹数学模型
4.2.6 CFD模拟雾滴沉积运动规律分析
4.3 辅助气流场测定与分析
4.4 喷雾沉积性能预测方法
4.5 壁篱式果蔬喷雾姿态调节模式的优化设计
5 样机试验与应用验证
5.1 样机试制
5.2 喷雾性能试验
5.2.1 雾滴沉积性能测定
5.2.2 喷雾量分布均匀性测定
5.2.3 雾滴在作物穿透性能测定
5.3 样机应用性试验推广
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 创新性
6.3 展望
参考文献
附录Ⅰ 应用性试验推广部分图片
致谢
在读硕士期间取得的主要学术成就
【参考文献】：
期刊论文
[1]温室自走式自动喷雾机的研制[J]. 李进海,王昱潭,杨术明,陈云,徐洋,赵泽. 河南农业科学. 2016(07)
[2]喷杆喷雾机精确对靶施药系统设计与试验[J]. 刘雪美,李扬,李明,苑进,方乾增,侯加林. 农业机械学报. 2016(03)
[3]果园风送式喷雾机防治效果试验[J]. 邱威,顾家冰,丁为民,吕晓兰,孙诚达,陆江. 农业机械学报. 2015(01)
[4]PWM变量喷雾系统动态雾滴分布均匀性实验[J]. 蒋焕煜,周鸣川,李华融,蒋卓华. 农业机械学报. 2015(03)
[5]变量喷雾技术研究进展分析[J]. 邱白晶,闫润,马靖,管贤平,欧鸣雄. 农业机械学报. 2015(03)
[6]智能遥控拉移动式温室专用喷雾机的研制[J]. 石建业,任生兰,马彦霞,石刚. 农业科技与装备. 2014(07)
[7]多针电极喷雾刀梁静电场特性与雾化效果研究[J]. 高全杰,夏志勇,汪朝晖,王维,秦拓,黄浩. 农业机械学报. 2014(04)
[8]风送式喷雾机喷筒结构优化数值模拟与试验[J]. 宋淑然,夏侯炳,刘洪山,洪添胜,孙道宗,卢玉华. 农业机械学报. 2013(06)
[9]温室轨道式弥雾机气流速度场三维模拟与试验[J]. 祁力钧,王虎,张建华,冀荣华,王俊. 农业机械学报. 2013(02)
[10]我国植保机械的发展状况与前景分析[J]. 付大平,田耘. 农业与技术. 2012(11)
博士论文
[1]常温烟雾机雾滴沉积数值模拟及试验研究[D]. 李慧.中国农业大学 2014
[2]喷杆喷雾机风助风筒多目标优化设计[D]. 刘雪美.山东农业大学 2010
[3]喷雾药液在靶标植株上的沉积与润湿研究[D]. 陆军.江苏大学 2010
硕士论文
[1]气流辅助式喷杆喷雾机多工况优化及试验研究[D]. 左文龙.山东农业大学 2015
[2]自走式温室喷雾机承载平台的设计与研究[D]. 陈小波.上海交通大学 2011
本文编号：3033019
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
1 引言
1.1 课题研究背景和意义
1.2 课题的研究概况
1.3 国内外设施植保机械研究现状
1.3.1 国外设施植保机械的研究现状
1.3.2 国内植保机械的研究现状
1.4 研究内容与技术路线
1.4.1 主要研究内容
1.4.2 技术路线
2 3M-50 型自主行走式温室弥雾机总体设计
2.1 模块化整机设计方案
2.2 整机机械结构
2.3 工作原理
2.3.1 精确定位原理
2.3.2 精准喷雾原理
2.4 技术参数
3 3M-50 型自主行走式温室弥雾机主要系统结构的优化设计
3.1 气流辅助系统设计
3.1.1 轴流风机的计算与选型
3.1.2 导流喷筒的优化设计
3.2 药液系统设计
3.2.1 喷头和药箱的计算与选型
3.2.2 电动隔膜泵的计算与选型
3.3 电动自走式底盘设计
3.3.1 轮动方案优化与机架结构设计
3.3.2 定位轨道与轨道轮的设计
3.3.3 驱动系统的计算与选型
3.4 仿形喷雾调节机构设计
3.4.1 结构建模与仿真优化
3.4.2 驱动器的计算与选型
4 喷雾姿态调节模式的优化设计
4.1 喷雾姿态调节模式优化设计的必要性
4.2 雾滴群体沉积运动轨迹分析
4.2.1 CFD模拟技术
4.2.2 模拟区域几何模型
4.2.3 流体计算模型
4.2.4 离散相模型
4.2.5 雾滴运动轨迹数学模型
4.2.6 CFD模拟雾滴沉积运动规律分析
4.3 辅助气流场测定与分析
4.4 喷雾沉积性能预测方法
4.5 壁篱式果蔬喷雾姿态调节模式的优化设计
5 样机试验与应用验证
5.1 样机试制
5.2 喷雾性能试验
5.2.1 雾滴沉积性能测定
5.2.2 喷雾量分布均匀性测定
5.2.3 雾滴在作物穿透性能测定
5.3 样机应用性试验推广
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 创新性
6.3 展望
参考文献
附录Ⅰ 应用性试验推广部分图片
致谢
在读硕士期间取得的主要学术成就
【参考文献】：
期刊论文
[1]温室自走式自动喷雾机的研制[J]. 李进海,王昱潭,杨术明,陈云,徐洋,赵泽. 河南农业科学. 2016(07)
[2]喷杆喷雾机精确对靶施药系统设计与试验[J]. 刘雪美,李扬,李明,苑进,方乾增,侯加林. 农业机械学报. 2016(03)
[3]果园风送式喷雾机防治效果试验[J]. 邱威,顾家冰,丁为民,吕晓兰,孙诚达,陆江. 农业机械学报. 2015(01)
[4]PWM变量喷雾系统动态雾滴分布均匀性实验[J]. 蒋焕煜,周鸣川,李华融,蒋卓华. 农业机械学报. 2015(03)
[5]变量喷雾技术研究进展分析[J]. 邱白晶,闫润,马靖,管贤平,欧鸣雄. 农业机械学报. 2015(03)
[6]智能遥控拉移动式温室专用喷雾机的研制[J]. 石建业,任生兰,马彦霞,石刚. 农业科技与装备. 2014(07)
[7]多针电极喷雾刀梁静电场特性与雾化效果研究[J]. 高全杰,夏志勇,汪朝晖,王维,秦拓,黄浩. 农业机械学报. 2014(04)
[8]风送式喷雾机喷筒结构优化数值模拟与试验[J]. 宋淑然,夏侯炳,刘洪山,洪添胜,孙道宗,卢玉华. 农业机械学报. 2013(06)
[9]温室轨道式弥雾机气流速度场三维模拟与试验[J]. 祁力钧,王虎,张建华,冀荣华,王俊. 农业机械学报. 2013(02)
[10]我国植保机械的发展状况与前景分析[J]. 付大平,田耘. 农业与技术. 2012(11)
博士论文
[1]常温烟雾机雾滴沉积数值模拟及试验研究[D]. 李慧.中国农业大学 2014
[2]喷杆喷雾机风助风筒多目标优化设计[D]. 刘雪美.山东农业大学 2010
[3]喷雾药液在靶标植株上的沉积与润湿研究[D]. 陆军.江苏大学 2010
硕士论文
[1]气流辅助式喷杆喷雾机多工况优化及试验研究[D]. 左文龙.山东农业大学 2015
[2]自走式温室喷雾机承载平台的设计与研究[D]. 陈小波.上海交通大学 2011
本文编号：3033019
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nygclw/3033019.html
