磁力轮式塑料温室棚顶清洗机的设计与研究

发布时间：2023-12-02 11:47

　　塑料温室作为现代设施农业的重要组成部分,能满足人们对跨季节、跨地区的高品质、高产量农产品的需求,但由于温室长期处于风吹日晒的自然环境中,投入使用2至3年后,棚膜上会附着一层由灰尘、青苔等组成的混合物,导致棚顶薄膜透光率降低,从而影响温室内农作物的生长,造成产量和质量下降,因此需要定期对温室棚顶进行清洗,而现有又没有合适的清洗设备,所以主要还是依靠人工清洗,但人工清洗存在成本高、效率低、危险系数高和清洗不彻底等问题。本文针对我国南方普遍使用的带有遮阳网的连栋式塑料温室棚顶清洗困难的问题,通过分析国内外研究现状,针对棚顶覆盖的薄膜不能作为着力点且搭建温室棚顶的钢骨架为圆弧形,提出了一种磁力轮式塑料温室棚顶清洗机的设计方案。本文对清洗机的整体机械结构和控制系统进行了设计,首先设计了多自由度磁力轮行走机构和自适应毛刷清洗机构,多自由度磁力轮行走机构包括左右两侧各两个由行走电机驱动的磁力轮和多自由度行走机构,自适应毛刷清洗机构包括8个由清洗电机驱动的圆盘毛刷和平行四边形自适应机构;其次通过简化磁力轮模型进行受力分析得到磁力轮所需的驱动力和行走电机的参数,通过理论分析计算磁路的磁阻和使用ANSYS...

【文章页数】：104 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 文献综述
    1.1 温室的概述
        1.1.1 温室的发展概况及趋势
        1.1.2 塑料温室的概况
    1.2 温室清洗机的研究现状
        1.2.1 国外温室清洗机的研究现状
        1.2.2 国内温室清洗机的研究现状
    1.3 磁力轮的研究现状
第2章 绪论
    2.1 研究背景及意义
    2.2 研究内容及技术路线
第3章 磁力轮式塑料温室棚顶清洗机的机械结构设计
    3.1 磁力轮式塑料温室棚顶清洗机的整体结构
    3.2 磁力轮式塑料温室棚顶清洗机的多自由度行走机构
        3.2.1 滑轨套筒式多自由度行走机构
        3.2.2 活动支架式多自由度行走机构
        3.2.3 连接块式多自由度行走机构
    3.3 磁力轮式塑料温室棚顶清洗机的自适应清洗机构
第4章 磁力轮的设计与仿真
    4.1 磁力轮的设计
        4.1.1 磁力轮的结构及尺寸设计
        4.1.2 磁力轮行走速度及行走电机参数选择
        4.1.3 磁力轮磁性材料的选择
    4.2 磁力轮的磁路分析与仿真
        4.2.1 有限元分析的理论基础
        4.2.2 磁力轮的磁路理论分析
        4.2.3 磁力轮的磁路仿真
第5章 磁力轮式塑料温室棚顶清洗机控制系统的设计
    5.1 控制系统的结构框图
    5.2 控制系统的硬件电路设计
        5.2.1 行走电机驱动控制电路设计
        5.2.2 清洗电机驱动和电流检测电路设计
    5.3 控制系统的软件设计
        5.3.1 主程序设计
        5.3.2 初始化程序设计
        5.3.3 电池电压检测子程序设计
        5.3.4 设定行走电机和清洗电机转速子程序设计
        5.3.5 清洗操作子程序设计
        5.3.6 前进子程序设计
        5.3.7 清洗电机过流报警子程序设计
第6章 磁力轮式塑料温室清洗机的试验调试与结果分析
    6.1 试验的条件和设备
    6.2 试验方法
        6.2.1 优化目标与影响清洗工作的因子水平的确定
        6.2.3 试验数据与结果分析
    6.3 清洗机清洗效果的实地试验
第7章 结论与建议
    7.1 结论
    7.2 建议
参考文献
致谢
发表论文及参与课题一览表
作者在攻读硕士学位期间授权专利



本文编号：3869604