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[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
边永亮 李建平 杨欣 陈春皓 吕林硕 吕孟宽
针对传统果园多风机风送喷雾机存在风能利用率低，出风口到靶标之间喷雾四散飘移的问题，对风机配置聚风筒（直筒式、渐缩式、渐开式）的风送喷雾系统的聚风喷雾性能进行研究。通过对聚风筒风场进行仿真模拟，设计对标试验确定了仿真模型与计算的可靠性。设计单因素试验和响应面参数优化试验分析风筒类型、聚风筒长度和风机转速对聚风特性的影响并确定聚风筒的最佳参数设计组合。试验结果表明：有聚风筒的风送喷雾系统对雾滴的胁迫作用明显显著优于无风筒的，且呈现了较好的聚风雾化作用，渐缩式风筒的性能尤为明显；气流集中性能由高到低排序为渐缩式、直筒式、渐开式、无风筒，聚风筒胁迫雾滴的横向穿透性能由高到低为渐缩式、直筒式、渐开式；风筒长度在30～70cm范围内，长度越长，聚风性能越好；随着转速呈倍数的增加，风场速度峰值也呈倍数增加，转速的改变不影响速度峰值的位置。聚风筒最佳参数设计组合为风筒类型为渐缩式，风筒长度为70cm，风机转速1 440r/min，此组合下的风速为4.156m/s，风场纵向幅宽为1 585.32mm。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
李杰 赵纯清 李善军 陈红 丁淑芳
自制应用于柑橘园施药的风送式喷雾机,并基于CFD建立喷雾机雾滴运动轨迹及沉积模型,考察该喷雾机雾滴沉积特性及送风方向对雾滴沉积的影响。根据喷雾机尺寸参数,建立喷雾流场二维模型,并确定DPM模型参数,模拟获得距喷头不同距离的垂直截面上雾滴沉积量。试验结果显示:在距喷头1.0 m的范围内,雾滴沉积特性与试验结果相符,且在1.0 m范围内,送风角度的增加对雾滴飘移影响较小,随着与喷头距离的增大,送风角度对底部雾滴飘移损失的影响逐渐加剧;在距喷头1.0 m范围以外,雾滴沉积特性与实际试验结果偏差较大,但雾滴沉积量随与喷头距离的增大而逐渐减少的规律是一致的。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
徐莎 翟长远 朱瑞祥 郭俊杰 李为 韩润哲
【目的】设计喷雾高度可调的牵引式果园风送喷雾机,以满足不同果树对喷雾机喷雾高度可调的要求。【方法】针对轴流风机式果园风送喷雾机难以满足不同果树喷雾高度可变的不足,基于喷雾高度可调的目的,设计了一种由1对转向相反的离心风机和角度可调的导流风箱为核心的牵引式果园风送喷雾机,在需求分析和虚拟三维建模的基础上,完成了各关键部件技术参数和整机结构的确定,并通过试验分析了该喷雾机在不同喷雾角度、风机转速、喷雾距离和喷雾压力条件下喷雾沉积量的分布情况。【结果】设计的以转向相反的离心风机和角度可调的导流风箱为核心的牵引式果园风送喷雾机,在离心风机转速为1 200r/min、喷雾距离为2.5m、喷雾压力为0.7...
关键词：
果园喷雾机 喷雾高度 离心风机 农机设计
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
翟长远 徐莎 John Long 李瀚哲 张波 朱瑞祥
【目的】针对第一代果园喷雾机存在的风箱角度不能电动控制且调节精度不高、传动装置设计欠合理和体积偏大等问题进行改进,并建立喷雾高度调控模型,为新一代果园喷雾机的设计提供参考。【方法】对喷雾机导流风箱的固定方式、传动方案和通过性能进行了改进,并通过喷雾沉积分布试验及数学方程拟合,建立沉积分布重心高度、喷雾宽度与风箱角度之间的数学模型。【结果】与改进前相比,该喷雾机不仅支持风箱角度电动精确调控,而且其理论功耗还减少了8%,长度尺寸减小了32.6%。风箱旋转角度对喷雾机尺寸影响的测试结果表明,旋转角度对风箱组宽度有一定的影响,旋转角度为最大值30°时风箱组宽度最大,为0.95m,但仍然小于喷雾机轮距1.0m;风箱旋转角度对喷雾机高度基本没有影响。改进后的喷雾机喷雾沉积分布试验表明,风箱与铅垂线夹角分别为0°,15°和30°时,喷雾沉积分布重心高度分别为1.14,1.55和2.20m,70.7%的药量分别垂直集中分布于0.72~1.56,1.15~1.94和1.71~2.69m,拟合得到的沉积分布重心高度、喷雾宽度和风箱角度之间的数学方程均为线性方程,其R2值分别为0.982和0.996。【结论】改进后喷雾机支持喷雾高度电动精确调节;所建立的喷雾高度智能调控模型可为果园喷雾机的改进完善提供支持。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
夏伟 丁为民 邱威 刘燕德 欧阳玉平
[目的]针对雾滴在叶背面覆盖密度低的问题,设计了一种风送静电喷头。[方法]根据感应充电模型,同时进行理论计算,从而设计出电极及电极帽的尺寸。电极设计成锥形电极,开角为80°,高10 mm,厚2 mm,材料为铜,具有高导电性;电极帽设计成仿锥形,防止电极被药液腐蚀,材料选用环氧树脂制作,可提高介电常数,增大感应充电电场电荷。并对喷头进行了3个方面的性能试验,包括荷质比测量、静电雾滴覆盖密度对比试验和田间验证试验。[结果]荷质比测量表明:雾滴在喷头处的最大荷质比为1.167 m C·kg-1,并且距离喷头1 m处的雾滴仍然带电。雾滴覆盖密度对比试验表明:静电及喷雾距离对正、背面覆盖密度影响显著,在喷雾距离1～2 m内,背面覆盖密度相对增幅可达70%以上。田间验证试验证明:静电作用同时作用了叶片正、背沉积;风机转速对荷质比的影响与对叶片正、背沉积量的影响结果一致。[结论]研究证明该静电喷头具有明显的静电喷雾效果,可为果园风送静电喷头的设计与效果检验提供参考。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
邱威 缪佳佳 李小龙 李骅 吕晓兰 丁为民
[目的]本文旨在解决果树风送式施药存在雾滴穿透难、飘移严重等问题。[方法]结合现代密植果园特征和自由淹没射流理论,设计一种射流式且各通道气流高度独立调节的果园多通道定向风送雾化装置。风送雾化装置采用多通道风臂组、喷射式出风口与后盖弧形罩导流等结构,以达到气、雾流的高穿透性和定向防飘效果。[结果]相比较传统漫射型风送式喷雾,冠层内雾滴沉积提高47.6%,变异系数降低34%;地面沉积量和空中飘移量降低29.9%。[结论]该风机各项性能参数满足设计要求,作业工况下的效率值可以达到70%以上。
关键词：
植保机械 风送施药 雾滴沉积 飘移
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
李红军 何雄奎 周继忠 曾爱军 刘亚佳
对一种新研制的机动背负式喷杆喷雾机的流量分布、药液沉积均匀性、农药沉积率及农药对操作者的污染与传统手动喷雾器进行对比研究。结果表明:该机具流量分布变异系数为11.09%;药液沉积的变异系数为20.27%,较传统手动喷雾器低6%;当施药液量为225 L/hm2和300 L/hm2时,处于拔节期水稻上的农药沉积率为25.9%和27.4%,比传统手动喷雾器分别提高了7.8%和5.8%,而操作者体表的农药沉积量分别降低近70%和50%。该机具喷施药液分布均匀,农药沉积率较高,适宜在小型地块实施喷雾作业。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
岳新渊 张海军 管明炜 肖茂华 嵇国俊 王家博
[目的]针对传统燃油驱动的高地隙喷雾机存在油耗高、噪音大、污染环境等问题，提出了一种高地隙喷雾机电动底盘系统的设计方案。该高地隙喷雾机采用电动底盘系统既符合经济环保性的要求，又能满足作业多样化和负载复杂多变性的要求，较好地实现了行驶工况的自动判别、动力扭矩的合理分配、行驶和作业的实时控制。[方法]通过SolidWorks软件建立该电动底盘关键零部件的三维模型，利用Ansys软件对车架、驱动轮支撑架等关键构件进行力学仿真分析；利用试验样机完成了直线行驶、轮胎滑移、转弯与爬坡等田间试验。[结果]试验结果表明：喷雾机的最大行驶速度为17.51 km·h-1，最大滑移率为5.19%，最小转弯半径为2 180.5 mm，能爬越16.7°的坡面，表现出良好的作业性能。[结论]该高地隙喷雾机电动底盘及其转向系统能较好地解决机械传动效率低、平顺稳定性差、污染环境等问题，表现出良好的作业性能，减轻了驾驶员的劳动强度，因此具有较好的应用前景。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
朱正阳 张慧春 郑加强 周宏平
针对专门喷施生物农药的器械较少的现状,设计制造了风送离心式雾化装置,并通过改变风送离心雾化转盘的结构参数(外径、齿数、斜角)以及操作参数(流量、转速、风速)进行雾滴粒径、生物农药活性以及小菜蛾Plutella xylostella防治药效试验。得出的主要结论有:转盘外径越大,雾滴粒径越小;斜角度数越大,雾化粒径越小;齿数越多,雾滴粒径越小。由此推荐了针对不同环境下的作物,风送转盘式生物农药离心雾化喷头的最佳结构参数组合,转盘外径、转盘斜角、转盘齿数对于生物农药活性的影响都不大,满足病虫害防治要求。综合各因
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
张华 郑加强 徐幼林
针对复杂农林环境下植保喷雾作业对底盘智能化、柔性化等的需求问题,采用双侧液压马达同步回转系统数学模型分析法和外层自抗扰控制,内层PID协调控制的同步控制策略,提出一种液压直驱的概念喷雾机底盘,以离散化形式设计了3阶自抗扰控制器,并对双侧液压马达同步控制问题进行研究。通过SIMULINK仿真和试验台试验,结果表明:1)所制定的自抗扰同步控制策略相比传统的PID控制,系统响应更快速,其上升时间为1.2s,稳定时间3s;2)扰动工况下的双马达同步控制误差更低,其中,在马达2内部参数摄动下,双马达的试验同步误差峰
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
李陶 龚静 郑明武 李芋汶 杨正颖 邹洪宇 郭金岳 邓璇 任万军 胡剑锋 雷小龙
针对外槽轮排肥装置施肥作业均匀性不高的问题，设计一种风送式集中排肥装置及同步施肥控制系统。通过台架试验比较直槽、交错槽和螺旋槽3种排肥轮结构的排肥性能，并建立排肥轮转速与排肥速率的线性回归方程；基于北斗+GPS系统和限幅平均滤波算法提高行驶速度的监测精度，并据此开发施肥控制系统。结果表明：1)排肥轮转速为10～60 r/min时，螺旋槽结构排肥轮具有较好的排肥性能，排肥量稳定性变异系数和各行排肥量一致性变异系数分别为0.15%和1.57%,排肥量均匀性变异系数<4%。2)排肥轮转速95%。该风送式集中排肥装置及施肥控制系统可以实现同步、精量和均匀施肥作业。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
张华 郑加强
【目的】基于复杂农林环境对喷雾机底盘的柔性化和智能化需求,提出了底盘概念设计方案生成和评价方法,为喷雾机底盘概念设计提供方法和理论指导。【方法】在对喷雾机底盘进行功能需求分析的基础上,以功能树形式对底盘进行了功能分解,采用机构综合法对喷雾机底盘分功能原理解进行了创新和综合,并构建底盘形态学矩阵;在集合专家经验的基础上剔除明显不合理的方案解;采用基于模糊数互补判断矩阵的群决策方法进行方案的评价,构建目标规划的数学模型并进行求解,最终确定最佳的设计方案。【结果】获得了喷雾机底盘分功能的多个原理解,其中主要检测功能原理解方案数为25个,主要执行功能原理解方案数为19 683个,经过筛选和综合评定,获...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
李震 洪添胜 黄伟锋 孙道宗 朱余清
分析了洗衣机用谐振式液位传感器的工作原理及其相对于其他液位检测设备的优势,针对将其用于车载大型喷雾机药液箱时在测量范围上的不足,通过结构改进使测量范围由原来的600 mm增加到1 200 mm;在选用AVR系列单片机ATmega8作为测量用处理器的基础上,开发了测量电路和相应的程序;通过安装设计,有效地避免了液位大幅度抖动而损坏传感器的风险。结果表明,传感器系统量程符合要求,液位高度与传感器输出信号频率的决定系数R2为0.989。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
谷秀艳 臧禹 周志艳 臧英 叶青 韦舰晶 徐小杰 夏娟 张花哲 孔令熙
随着植保作业面积和作业次数的增加，无人飞机坠机、炸机的情况时有发生，因此，提高植保无人飞机的安全性能、减少坠机带来的损失，是农业植保无人飞机进一步快速发展的关键技术之一。气撑式张弦结构综合了充气气囊和张弦梁结构的优势，将其作为植保无人机起落架，对无人机意外坠机和降落时起重要缓冲作用。气囊作为气撑式张弦结构的关键部件，其结构形状影响整机风阻特性。采用Ansys仿真与风洞试验相结合的方式，对流线型较好的4种气囊进行风阻特性分析，以优选出抗风性能好的气囊形状。仿真分析结果表明：气流流过时，纺锤型气囊总体速度变化均匀，风向始终与结构贴合，且压力变化平稳。风洞试验结果表明：相同风速下，纺锤型气囊角度偏移量和质心偏移量最小，分别为3.91°和25.8mm，说明纺锤型气囊风阻特性最好，与Ansys仿真分析结论吻合。优选出气撑式张弦结构中气囊的最优形状，为气撑式张弦结构在植保无人机上的应用提供了依据。
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