多关节树木仿形喷雾机及其关键部件研究

发布时间：2022-01-27 20:41

　　随着农业经济的发展，果树的种植朝着专业化、规模化和集约化的方向发展，树木的病虫害防治，直接影响着树木的生长及水果的品质和产量。目前，我国针对树木的施药装备和技术相对较为落后，不仅造成大量农药的浪费，也对环境造成了极大的污染。本文针对树木农药的喷施，旨在设计能够根据树木的株距、高度、树冠形状不同的多关节树木仿形喷雾机构，以实现精确仿形喷雾，从而提高喷雾效率和降低环境污染。本文通过分析喷杆仿形机构的工作原理，综合树木仿形喷雾机所要实现的功能，从所设计的两种方案中选出较为合理的方案，通过实地调研树木种植的相关尺寸和查阅相关喷雾机的资料，初步确定仿形机构尺寸及结构形式，并利用CATIA三维建模软件对仿形机构进行建模，通过模拟仿真，优化了机构各关节尺寸。通过虚拟样机软件ADAMS，对CATIA中所建立的三维模型进行运动学、动力学仿真，并对液压缸的伸缩长度、铰支点、各杆件之间的运动轨迹以及速度、加速度、重心、材质等问题进行分析，同时在ADAMS后处理仿真模块中对仿真的曲线加以分析，仿真结果表明各喷杆的运动状态满足设计要求。对所设计的树木仿形机构按照一定的比例缩小，加工了装配物理样机，用不同形状及大... 

【文章来源】：南京林业大学江苏省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外喷雾机研究发展现状
        1.2.1 国外喷雾机研究发展现状
        1.2.2 国内喷雾机研究发展现状
    1.3 果树仿形对靶喷雾技术的发展
        1.3.1 仿形对靶喷雾技术的概述
        1.3.2 仿形对靶喷雾技术的发展趋势
    1.4 虚拟样机技术概论
        1.4.1 虚拟样机技术的概述
        1.4.2 虚拟样机技术在制造领域中的应用
        1.4.3 虚拟样机技术在本文中的技术路线
    1.5 课题的研究内容及目标
        1.5.1 课题研究的内容
        1.5.2 课题研究的目标
2 树木仿形机构及其关键部件的设计
    2.1 树木仿形机构的组成及工作原理
        2.1.1 仿形机构的基本组成
        2.1.2 树木仿形机构变形的工作原理
        2.1.3 液压缸的选择
    2.2 树木仿形机构关键部件的设计
        2.2.1 底座和升降机构的设计
        2.2.2 支架的设计
        2.2.3 多关节喷杆的设计
    2.3 本章小结
3 树木仿形机构的三维实体建模
    3.1 CATIA软件其主要功能模块介绍
        3.1.1 草图设计模块
        3.1.2 零件设计模块
        3.1.3 装配设计模块
        3.1.4 工程图设计模块
        3.1.5 动态仿真模块
    3.2 树木仿形机构三维实体模型的建立
        3.2.1 树木仿形机构基本参数的确定
        3.2.2 底座的建模
        3.2.3 升降机构的建模
        3.2.4 支架的建模
        3.2.5 喷杆的建模
        3.2.6 仿形机构的干涉情况检验
        3.2.7 仿形机构的整机装配
    3.3 本章小结
4 树木仿形机构的动力学仿真分析
    4.1 ADAMS软件介绍
        4.1.1 ADAMS软件的功能
        4.1.2 ADAMS软件的主要功能模块
    4.2 仿形机构的动力学仿真
        4.2.1 模型的转换与导入
        4.2.2 设置运动仿真的工作环境
        4.2.3 编辑材料的特性
        4.2.4 添加约束和施加载荷
        4.2.5 仿真前的模型检查
        4.2.6 仿形机构的动力学仿真
    4.3 仿形机构仿真干涉情况分析
    4.4 仿形机构动力学及运动学参数分析
    4.5 本章小结
5 树木仿形机构的物理建模校验
    5.1 材料准备及零件加工
    5.2 仿形机构的装配与动作校验
    5.3 试验中出现问题分析
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 工作总结及主要结论
    6.2 本文的特色与创新之处
    6.3 进一步研究展望
参考文献
附录一 ADAMS虚拟样机模型自检信息表


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于双目立体视觉的果树三维信息获取与重构[J]. 蔡健荣,孙海波,李永平,孙力,陆化珠.  农业机械学报. 2012(03)
[2]我国北方果树病虫害防治中存在的问题及综合防冶对策[J]. 刘晓娟.  甘肃农业. 2010(08)
[3]2BMG-24型小麦免耕播种机设计[J]. 刘立晶,杨学军,李长荣,刘昱程,刘殿生.  农业机械学报. 2009(10)
[4]果树三维外形轮廓的仿真与重建[J]. 李松,张建瓴,可欣荣,洪添胜.  华南农业大学学报. 2009(01)
[5]基于DSP的果树形态结构参数检测[J]. 张建瓴,李松,可欣荣,洪添胜,张铁民.  果树学报. 2007(05)
[6]果树仿形喷雾的虚拟研究[J]. 刘财兴,林惠强,洪添胜,高稳猛.  农业工程学报. 2007(07)
[7]我国植保机械的现状及发展趋势探讨[J]. 弋晓康.  农机化研究. 2007(03)
[8]精准施药技术研究进展与对策[J]. 傅泽田,祁力钧,王俊红.  农业机械学报. 2007(01)
[9]隧道式循环喷雾机的发展前景[J]. 宋坚利,宫少俊,何雄奎.  农机科技推广. 2006(04)
[10]仿形喷雾装置的设计及分析[J]. 张建瓴,陈树军,可欣荣,洪添胜.  现代制造工程. 2006(01)

硕士论文
[1]多功能喷雾机喷杆变换机构研究[D]. 随学仕.南京林业大学 2012
[2]变量喷雾装置喷雾特性及其控制系统的研究[D]. 吴吉麟.上海交通大学 2012
[3]基于虚拟样机技术的喷杆转换机构研究[D]. 李振生.南京林业大学 2010



本文编号：3613054