异色瓢虫机械化投放装置设计与试验研究

发布时间：2017-12-22 13:04

  本文关键词：异色瓢虫机械化投放装置设计与试验研究　出处：《江苏大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：生物防治是全区域虫害综合治理(AW-IPM)的重要措施,以虫治虫则是生物防治的一种关键技术。人工投放天敌来保护农作物需要大量的人力,同时在潮湿或高温的环境中保持长时间的劳作会导致人体的不适和疲劳。但是,用机械代替人工则可以减少投放时间,有益于工作者的健康和安全。目前,国外已开发了覆盖航空投放和地面投放的多种机具,并进行了田间大规模投放天敌试验。而我国仍以人工投放为主,缺乏相应的机具和评估投放效果的方法。针对上述问题,本文在结合我国农业生产发展及病虫害特点,考虑天敌生理特性和借鉴国外发达国家相关机具开发的基础上,研制了一套针对异色瓢虫的投放装置,并基于振动理论和图像处理技术对该装置动力学特性和投放效果进行了研究。全文主要有以下五个方面的内容:(1)研制一套针对异色瓢虫的机械化投放装置目前国内还没有商品化的投放天敌的机械装置。针对这一现况本文研制了集动力系统、虫量调节机构、控制系统、机架于一体的可单人背负进行田间作业的异色瓢虫机械化投放装置。该装置净重为11.5kg,最远水平投放距离可达5m;针对异色瓢虫具有限域搜索行为,该装置具有两种可切换投放模式:连续投放、循环间断投放。(2)虫量调节机构的参数计算及试验研究基于所测得异色瓢虫的物理特性数据确定了虫量调节机构的具体结构参数,构建了投放数量、小叶轮转速和投放时间三者之间的关系模型,并用试验验证该模型的精确度。(3)初步样机的振动试验和减振设计对加工装配后的初步样机进行了两种工况下的振动试验,基于试验的一阶扰动频率进行了减振装置的设计;基于力矩平衡试验结果进行了减振装置布置。减振后的样机,两个工况下主激振频率的隔振效率分别达到71.82%~79.95%和67.96%~89.23%,振动加速度级分别下降7.17dB~9.41dB和6.63d B~8.79dB。(4)基于MATLAB图像处理技术的异色瓢虫计数方法研究将MATLAB图像处理技术与手机照相功能相结合,采用最大截面积法对指定区域内异色瓢虫进行计数,该方法比分水岭算法和腐蚀算法更适合图像的批量处理。(5)样机投放效果试验研究。通过改变样机出口风速、小叶轮转速进行定点投放和定区域投放两种策略的试验,得出如下结论:(1)两种出口风速的落点集中区域均位于喷幅区域的中部及中后部;(2)横向分布上,定区域投放比定点投放有一段2m长分布较为平缓区域;(3)经SPSS方差分析,出口风速对异色瓢虫的存活率没有显著性影响(sig=0.9830.05),小叶轮转速对异色瓢虫存活率有显著性影响(sig0.05);(4)投放10g异色瓢虫的粘附率1.4%~5.7%,在本投放装置进行田间作业时应当增加异色瓢虫数量,确保投放量满足一定的瓢蚜比。
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S476.2;TP391.41

【参考文献】

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本文编号：1319608