太阳能平移式喷灌机行走驱动系统配置与性能研究

对太阳能平移式喷灌机的行走驱动系统进行方案设计与理论计算,比较不同工况下喷灌机行走所需驱动功率,确定机组在不同工况下的驱动电机选型与光伏配置。该研究以一日累计作业时间为太阳能驱动平移式喷灌机的技术评价指标,预测陕西关中及宁夏地区晴天和阴天或雾霾天气下的机组续航能力;并得到各工况下喷灌机行走速度和行走坡度与一日累计工作时间的关系:一日累计作业时间随机组运行速度的提高与爬坡角度的增大而降低;相同工况下,晴天一日累计作业时间为阴天或雾霾天气的1.5倍。研究结果表明,以独立光伏发电系统作为平移式喷灌机的驱动能源是可行的,能够满足机组日常行走作业的需求。该研究结果可为太阳能平移式喷灌机行走驱动系统方案设计提供参考。

平移式喷灌机同步行走控制雨量分布仿真

通过单喷头雨量分布室内试验,获取雨量分布信息及出水轨迹信息.利用三维建模、粒子系统等虚拟现实技术,结合实际的雨量分布数据及出水轨迹,模拟出喷头喷洒水雾的三维动态模型.研究喷灌机各跨同步行走时前进方向喷灌雨量分布均匀性,实现前进速度的最优化.分析喷头配置间距和喷头高度对横向灌溉均匀度的影响,优化平移式喷灌机喷头配置.在进行单喷头雨量分布室内试验的基础上,建立了雨量分布仿真模型.仿真结果和现场试验表明:改变驱动电机的频率可以实现纵向的变量灌溉,横向的灌溉均匀度取决于喷头的型号和压力,田间与仿真试验得到的水分分布数据最大相对误差为3.39%,证明仿真模型的可信度.为平移式喷灌机同步行走控制条件下变量控制对灌溉效果的影响和优化研究提供了手段.

太阳能平移式喷灌机光伏优化配置

针对喷灌机季节性用电需求,提出了一种轻小型太阳能平移式喷灌机光伏配置方法,以负载亏电率和能量溢出比为约束指标,以系统全寿命周期成本最小为目标,结合杨凌地区气象资料,对自主研发的太阳能平移式喷灌机驱动行走系统和取水加压系统进行光伏系统的优化配置,得到不同负载亏电率下的供电能量配置组合和全寿命周期成本,并寻求机组光伏阵列最佳布设倾角及系统蓄电池和光伏电池容量的最优配置组合.结果表明:杨凌地区光伏阵列最佳布设倾角为15°左右;太阳能喷灌机阴雨天不灌溉或者少灌溉,配置12块光伏组件和3组蓄电池组,能基本满足作物灌水周期4 d的要求;太阳能喷灌机推广应用时,可适当提高负载亏电率以降低机组造价成本.该方法可用于太阳能平移式喷灌机能量配置系统方案设计和优化,为太阳能在农业机械领域的应用提供参考.

轻小型平移式喷灌机低压末端喷头改进设计与试验

为解决轻小型平移式喷灌机末端喷头低压工况下喷洒射程小、水流破碎不充分以及组合喷洒均匀度低等问题,该研究以NelsonR55型旋转折射式喷头为原型,基于二级破碎、面槽分流、旋转射流和非全圆限制喷洒的工作原理,设计出系列化旋转折射式末端喷头,采用Creo建模与激光快速成型、实测试验、模型计算以及多目标综合评价等方法,完成喷头的实体制作、水力性能测试与评价,确定出喷头最优设计参数。研究结果表明:1)通过调节喷盘曲面与沟槽的分流比可对近远端水量分布进行调控,且以均匀集中的曲面-沟槽分布调控效果为优;2)半圆形与V形流道截面设计相比,射程增幅42.84%~66.03%,峰值喷灌强度降幅36.88%~62.17%;3)优选出“分流比1∶1、曲面-沟槽均匀集中分布、流道截面形式半圆形、喷盘转速100-120 r/min的非全圆喷嘴”的喷头最优设计运行参数,喷头射程可达10.3 m。改进后喷头,相较于R55型末端喷头,在0.10 MPa低压工况下,轻小型平移式喷灌机的组合均匀度提升32个百分点;机组控制幅宽增加38.5%;流量提升5.2 m^(3)/h。该款低压末端喷头,可有效提升机组喷洒幅宽,且与中部喷头适配性高,实现了节能保质灌溉双重目标。

平移式喷灌机组行走速率对喷灌均匀性影响

为研究低压喷灌下喷灌机行、止速率比的合理取值,以自行研制的轻小型移动式喷灌机组为研究对象,通过室内组合喷头试验,探究行、止速率比与喷灌均匀性和喷灌强度的关系。通过spss软件进行方差分析,并采用多重比较分析法,进行差异显著性分析。结果表明:在工作压力为0.07 MPa情况下,行、止速率比对喷灌均匀性系数没有显著性影响,对喷灌强度具有显著性影响。当行、止速率比为45%时,喷灌均匀性系数在85%以上,同时喷灌强度为20.5mm/h,增大行、止速率比可小幅度的增大喷灌强度,60%的行、止速率比下喷灌强度为21.1mm/h,在90%时略有下降,达到19.97mm/h。喷灌强度基本趋于一致,可满足喷灌要求。

平移式喷灌机太阳能驱动自动控制装置的研制

针对无电力供应地区在推广使用平移式喷灌机时传统机组需借助拖拉机牵引工作方式的诸多局限性,为有效利用太阳能资源、实现农业节能减排、提高机组喷洒均匀度及降低劳动投入,首先在对光伏电池特性进行PSIM仿真研究基础上,对机组分田间和地头两独立系统进行光伏容量设计;其次,按照喷灌机从取水到供水过程,考虑系统优化,设计出一种水位波动不超过30cm的实用型电极式恒水位自控装置,并应用ACS510-01系列变频器达到变频恒压喷灌目的;最后,结合喷灌机工作特点,自主设计了具备无线及手动操作功能的简单控制电路。经过对整套自控装置长期运行验证,系统工作可靠,能够满足机组操作及田间灌溉要求。

论述圆形与平移式喷灌机新旧标准主要差异

即将出版的《圆形(中心支轴式)和平移式喷灌机》标准将替代JB/T 6280.1-1992《电动大型喷灌机技术条件》和JB/T 6280.2-1992《电动大型喷灌机试验方法》。本标准由行业资深专家和一线工程技术人员,在对国内外行业发展趋势把握基础上,通过对我国现有从事大型喷灌机科研、生产、应用技术的总结编写而成,是相关企业组织生产和经营的重要依据,同时也为农业机械产品管理部门提供了质量监督抽查依据。据此,从现有圆形和平移式喷灌机技术的发展入手,分析行业发展现状及现行相关标准的不足,进而提出标准修订的必要性,着重介绍了新修订标准与被替代标准的差异及修订原因,最后对新修订标准的作用和地位进行简要评定。

平移式喷灌机供水明渠底坡设计

为了对平移式喷灌机供水明渠底坡采用顺坡和平坡设计进行比较,提供了常用平移式喷灌机供水明渠的流量和渠长范围,结合平移式喷灌机对其供水明渠水面线的具体要求,采用分段试算法计算当明渠流量分别为0.10、0.15、0.20、0.25和0.30 m^3/s,渠长分别为3.0和4.5 km,明渠底坡分别为0.000 1和0时的水面线。结果显示当明渠流量分别为0.10、0.15和0.20 m^3/s时,明渠底坡为0的设计较优;当明渠流量分别为0.25和0.30 m^3/s时,明渠底坡为0.000 1的设计较优。结果表明当明渠流量不大于0.20 m^3/s、渠长不大于4.5 km时,平移式喷灌机供水明渠宜采用平底坡设计;当明渠流量大于0.20 m^3/s时,还应根据具体的流量、渠长和粗糙系数对渠高和底坡进行设计。

电动平移式喷灌机的行走同步控制与仿真研究

在传统试验中,大型平移式喷灌机在操作的过程中会受到很多因素限制,导致浪费的情况十分普遍。文章主要对电动平移喷灌机行走同步控制与仿真进行了研究,并对此作出了深入探讨,提出见解,对今后的研究具有一定的参考意义。

平移式喷灌机行走速度及喷灌均匀度试验探究

本次试验是为了研究低压喷灌下喷灌机的行走速度以及喷灌均匀度对于土壤的影响。通过对自制的轻小型平移式喷灌机进行室内单喷头试验以及田间喷灌试验,探究在特定的灌水定额之下,该喷灌机的工作压力与行走速度的关系,并且探究了水量分布、喷灌均匀度赫尔土壤含水量之间的关系。

华柴成功开发平移式喷灌机

由河北省华北柴油机厂和河北省农科院农机研究所合作研制生产的8PP-100型平移式喷灌机,近日通过水利部节水灌溉设备质检中心检测。检测结论认为,该喷灌机组喷洒均白度、喷灌水深、同步性能、通过性能。

基于PWM技术的平移式变量喷灌机喷头流量分配方法

大型平移式喷灌机采用脉冲宽度调制(Pulse width modulation,PWM)技术实现变量灌溉作业,因喷头间喷洒区域相互重叠,由地块管理区的设计处方值求解单喷头流量较为困难。首先根据Nelson R3000型单喷头喷洒特性,得到平移式喷灌机沿桁架方向的一维叠加水量分布特性,以及平移运动后的二维叠加水量分布特性,分析确定了由4个喷头重叠喷洒控制一个管理区,并得到喷头区域喷洒分配率,在此基础上提出了按处方值进行喷头流量分配的加权均分法和基于遗传算法(Genetic algorithm,GA)的分配法。通过管理区喷洒误差分析得出,当相邻处方值变化幅度不超过最大处方值的33%时,精度可以达到5%。为了弥补GA法导致喷洒均匀性下降的不足,将加权均分法和GA法组合应用,有效降低了处方值突变带来的喷洒误差,同时保证了处方值变化较小区域的喷洒均匀性。本文方法可以扩展到4个以上喷头重叠喷洒控制一个管理区的应用场合。

电动平移式喷灌机行走同步控制与仿真

为避免大型平移式喷灌机传统试验中反复试验、改进造成的浪费及受季节、人力、物力等的制约,研究了大型平移式喷灌机行走控制系统在虚拟环境中的仿真和控制方法。对大型平移式喷灌机进行测绘,用Pro/Engineer建立三维仿真模型,用Multigen Creator软件建立三维虚拟农田场景。利用地面车辆力学理论,建立大型喷灌机的塔架车受力数学模型。在VisualC++6.0环境下,结合Multigen Vega软件,将三维喷灌机模型加载到虚拟场景中,对大型平移式喷灌机驱动系统和行走系统进行协同仿真。根据仿真实验结果,对大型喷灌机实体样机行走控制参数进行优化,并进行田间行走控制试验。仿真结果及田间试验表明,该系统能真实反映大型喷灌机在驱动电机作用下的行走状态。田间试验中,大型喷灌机能进行同步行走,相邻各跨之间的最大夹角误差为0.04°。

平移式喷灌机

一、主要技术内容 "平移式喷灌机"系"九五"国家重点科技攻关计划项目,项目编号为:98-781-04-01.

喷灌机的选用

喷灌机是一种将动力机、泵、管路、喷头、移动装置等设施,按喷灌方式组合配套成具有整体性的喷灌设备,将压力水喷射到低空,经雾化后像雨滴一样均匀地降落到作物和地表面。常用的喷灌机有小型喷灌机、大型喷灌机、平移式喷灌机、移动式喷灌机、卷盘式喷灌机、指针式喷灌机、中心支轴喷灌机、圆型喷灌机、双悬臂式喷灌机等类型。喷灌的用途很多,主要用于农作物、林业苗圃、牧业草场、蔬菜果树、经济作物、园林草皮、花卉等。

轻小型喷灌机行走速度对灌水性能的影响

为了研究轻小型平移式喷灌机组行走速度对灌水量的影响规律,本文以自行研制的平移式喷灌机组为研究对象,通过室内喷灌试验,研究了轻小型平移式喷灌机组在喷头特定组合间距、安装高度以及特定压力下,平移式喷灌机组的灌水量与运行速度的关系。结果表明:在工作压力为0.07 Mpa,喷头安装间距为3 m,安装高度为1 m时,轻小型平移式喷灌机运行速度比和运行距离对灌水量均有影响。灌水量与运行速度比成指数函数关系,并进一步回归分析得出灌水量,运行速度比,运行距离的关系式。通过单因素方差分析,得出喷灌机运行距离对灌水量影响的显著性概率为0.74,运行距离对灌水量没有显著性影响,而运行速度比对灌水量影响的显著性概率为8.2e?7。因此,在考虑农田的实际应用中时,其运行速度比应作为重要因素。通过补充验证试验分析得出该关系式合理可靠,为灌水量的计算提供了理论依据。

喷灌机的选用

喷灌机是一种将动力机、泵体、管路、喷头、移动装置等设施组合成一体的喷灌设备。可将压力水喷射到低空,经雾化后像雨滴一样均匀地降落到作物和地面。常用的喷灌机有小型喷灌机、大型喷灌机、平移式喷灌机、移动式喷灌机、卷盘式喷灌机、指针式喷灌机、中心支轴喷灌机、

喷灌机的选用

喷灌机是一种将动力机、泵、管路、喷头、移动装置等设施．按喷灌方式组合配套成具有整体性的喷灌设备。将压力水喷射到低空．经雾化后像雨滴一样均匀地降落到作物和地表面。常用的喷灌机有小型喷灌机、大型喷灌机、平移式喷灌机、移动式喷灌机、卷盘式喷灌机、指针式喷灌机、中心支轴喷灌机、圆型喷灌机、

如何选用合适的喷灌机

喷灌机将动力机、泵、管路、喷头、移动装置等设施，按喷灌方式组合配套成具有整体性的喷灌设备．将压力水喷射到低字，经雾化后像雨滴一样均匀地降落到作物和地表面。常用的喷灌机有小型喷灌机、大型喷灌机、平移式喷灌机、移动式喷灌机、卷盘式喷灌机、指针式喷灌机、中心支轴喷灌机、圆型喷灌机、双悬臂式喷灌机等多种类型。