大型高地隙喷雾机喷杆设计及有限元分析

目前针对大型高地隙喷杆喷雾机在田间作业时,受到喷雾机车身摆动影响而产生振荡、摇摆和翻滚等有害运动的问题,结合现有喷杆悬架系统和功能,设计了一种具有地面仿形功能的双连杆梯形喷杆悬架,并对喷杆悬架的升降机构、喷杆的折叠机构、高度调节机构和防撞回弹机构进行了理论分析和结构设计,建立了三维模型。通过四因素三水平的正交试验设计,研究各因素对喷杆质量和第1阶固有频率的交互影响,并应用Design-Expert软件对试验结果进行分析优化。优化结果表明:当1号方钢管壁厚、2号方钢管壁厚、矩形钢管壁厚和四边形钢管壁厚分别为5、3、4.5、3.5mm时,质量最小,为1146.8kg,对应的第1阶固有频率为5.17Hz,有效避开了路面激励频率。利用ANSYS Workbench软件,以位移功率谱密度(PSD)函数为激励,对优化前后的喷雾机喷杆模型分别进行随机振动仿真,结果表明:喷杆尺寸优化后垂直方向振动位移响应量并没有显著变化。研究结果为喷雾机喷杆振动特性分析和疲劳特性分析提供了理论依据。

喷雾压力和药液流量对井冈·枯芽菌在水稻叶片定殖的影响

研究了施药机具不同工作压力和药液流量对生物农药井冈.枯芽菌在水稻叶片上定殖数量及活性的影响。盆栽试验结果表明:担架式机动喷雾机、机动弥雾喷粉机和背负式机动喷雾器对生防菌的活性无不利影响。其中担架式机动喷雾机工作压力超过2.5 MPa以上有利于生防菌的定殖;机动弥雾喷粉机同一风速挡、不同流量挡的处理中,流量挡达到2.0 L/m有利于生防菌的定殖。同时生防菌在水稻叶片上定殖数量与水稻纹枯病的防效呈正相关的关系。

高地隙自走式喷雾机动力传动系统的设计

我国大田农作物中后期病虫害防治迫切需要高行间通过性的高效植保动力机械,因而提出了一种自走式高地隙喷杆式喷雾机的动力底盘设计方案。该动力底盘采用四轮驱动和全液压四轮转向结构,具有离地间隙高、水旱兼用及机动性好等特点。为此,进行了总体方案的设计及基本参数的确定,介绍了传动系统的方案设计及工作原理,并对变速箱传动方案进行了设计。同时,重点对行走动力传动系统传动比、喷药液压动力传动系统参数与发动机工作特性之间匹配进行研究,在保证喷雾机作业时施药行走速度与施药机具效率最佳匹配的前提下,发动机在燃料经济性较高的区域内工作,实现高效、节能和环保的设计目标。

小型助力推车式果园喷雾机的研制

介绍了一种以电力驱动的小型助力推车式果园喷雾机。对该机具的总体设计、技术特点等做了细致阐述。同时,重点介绍了该机具底盘结构及选型过程。研究结果表明,该机具底盘作为一种新型施药平台,在密植低矮果园中的通过性优良,在植株行间助力匀速行走时可大幅降低劳动强度;可选配轻量远射可调式喷枪与仿形均匀雾喷杆以满足不同条件下的果园作业要求,是现代化果园植保机械又一技术创新装备。

地埋式自升起开放流道型低功耗喷头研发

传统的喷头多固定于地面,影响机械化耕作及收获,不适应现代农业的发展需求,为了解决这个问题,地埋式自升起喷滴灌及管灌关键设备应运而生。在地埋式自升起取水设备日益完善的情况下,如何开发出更多更好的适合地埋的喷头就十分迫切。现有的地埋式喷头由于流道封闭,不仅耗能较高,而且在过滤不充分的条件下也容易造成堵塞,影响喷灌效果。针对问题,创造性的研发了一种地埋式自升起开放流道型喷水器。

无电源触发式抑爆装置研究

为防止煤矿井下瓦斯煤尘爆炸,研制无电源触发式抑爆装置。在地下试验巷道中进行的瓦斯煤尘爆炸抑爆试验表明,无电源触发式抑爆装置能在距爆源45m内扑灭火焰,抑制爆炸。该装置能现场使用、维护方便、成本低,可在较近距离抑制爆炸传播,结合了被动、自动隔抑爆装置的优点,比现有技术有更好的推广应用前景。

果园风送喷雾机气助式喷头风力性能数值模拟与试验

针对直筒型气助式喷头风力性能较弱的问题,结合单点风速测试和数值模拟,研究了一种"尾部先收缩后扩张"气助式喷头的尾部参数对风力性能的影响规律。首先,采用雷诺平均N-S(Navier-Stokes)方程及RNG(Renormalization group)k-ε湍流模型,建立了该型喷头的流场计算模型,基于风速测试验证了该模型的有效性与可靠性;其次,通过数值计算对比了两种喷头的风力性能,结果表明,在进口参数总压105 600 Pa、静压105 200 Pa时,本文所提喷头出口平均风速是直筒型喷头对应值的1.36倍。为了研究尾部参数(收敛段内缩长度、扩张段高度)对本文所提喷头风力性能的影响,以数值计算、Opt LHD(Optimal latin hypercube design)试验设计、径向基函数神经网络(Radial basis function neural network,RBFNN)为理论基础,构建了风力性能参数的代理模型,出口端流量、平均风速的代理模型R2分别为0.983 54、0.987 28,表明该模型可用于喷头风力性能预测,指导参数科学配置。基于代理模型,对喷头风力性能参数的影响因子进行了分析及单目标优化,随着扩张段高度、收敛段内缩长度的增大,出口端平均风速均呈现下降趋势,而流量均呈现先上升后下降的变化趋势;当扩张段高度、收敛段内缩长度取值为1.08、5.39 mm时,出风量达到最大值0.017 9 kg/s;而两值分别取0、0 mm时,末端平均风速达到最大值67.9 m/s。针对末端流量、平均风速相互矛盾的问题,进行了多目标优化,得到了喷射性能参数最优Pareto解集,为气助式喷头与果园间的优化匹配设计提供了参考。

微型自走式电动果园弥雾机的研制与试验

针对当前果园低矮密植模式,传统的大型机具无法适应封闭式作业环境的现状,设计研制了一款微型自走式电动果园弥雾机。该机具基于先进的电动汽车后桥驱动系统,搭载风送式二次弥雾系统,利用远程遥控技术,无需果农进入园地,即可完成药物喷洒作业。样机试验证明:整机传动效率达85%,稳定性为91%,达到了预期设计目的。

自走式喷雾机转向技术应用与发展动态分析

对国内外自走式喷雾机转向技术的应用特点和发展动态进行了全面总结和分析,以自走式喷雾机转向性能参数为依据,分别从转向实现方式、不同转向模式下转向半径比较、车轮最大转向角范围等方面深入分析了自走式喷雾机转向技术的应用特点。最后,指出了多轴转向技术和转向自动控制技术是自走式喷雾机转向技术的发展趋势。研究结论对我国自走式喷雾机开发过程中转向系统的设计和技术参数确定等有重要指导和借鉴意义。

面向设施农业的背负式喷杆喷雾机结构改进与性能试验

针对设施农业病虫害问题更加突出,而植保喷雾机械仍以背负式手动喷雾机为主等现象,对常规背负式喷雾机的混药方式和喷杆结构进行改进,采用后混式在线混药,设计具有伸缩、展叠、升降等功能的喷杆架,可实现多喷头组合式喷雾。同时对改进后的喷雾机雾量分布均匀性进行试验,结果表明,喷雾机工作压力为0.4MPa,喷雾高度为750mm,喷头间距为500mm。喷杆水平布置时多喷头雾量分布变异系数为5.8%,均匀性较好,垂直布置时雾量分布变异系数为15.5%,虽略高于国家标准,但可通过增加喷雾压力或调节喷头间距满足喷雾均匀性要求。该设计既具有手动喷雾机结构简单、携带轻便的特点,又具有大型喷雾机施药精准、工作效率高的特点,适合设施农业的工作环境和病虫害防治。

动力喷雾机野战加水法的改进与应用

目的:探讨野战条件下卫生防疫车车载动力喷雾机加水方式的改进,改变野战条件下加水不便的现状。方法:通过在增压泵进水管增加支路和控制阀的方法改进管路,即操作时关闭通向药液箱的支路,另一支路进水口放入外界水体中,启动机器,依靠增压泵的负压作用将水吸入并从回流管加入药液箱。结果:改变了卫生防疫车靠盆端、桶提或依靠自来水管加水的现状,正常情况下可以加入比停车路面垂直低5 m以内的沟、河、塘水,甚至是水坑水,达到了只要有水随处可加的目的。结论:管路改进操作方法简单,配件容易获得,价格低廉,经过改进能够提高卫生防疫车的野战作业能力。

除氧器用可调式节能喷嘴的研究

本文介绍了锅炉给水除氧器用可调式节能喷嘴的研究,论述了新型PKXF型可调式旋缝节能喷嘴的结构、技术性能及应用试验结果。该喷嘴雾化性能优良,负荷适应性好,工作可靠,适合于工业锅炉及电站锅炉除氧器使用。

遥控喷杆喷雾机设计与试验

针对大田蔬菜种植病虫害防治需求,利用高地隙四轮转向液压底盘,设计一种遥控喷杆喷雾机。采用PID控制算法设计液压驱动系统和变量施药系统。液压驱动系统通过对比实时采集的实际车速和轮速计算各轮滑转率,以理想滑转率为控制目标进行实时动力分配;变量施药系统根据实时采集的实际车速和预设的目标单位面积施药量换算目标流量,以目标流量为控制目标进行实时喷雾流量调节。在韭菜田进行不同车速下的性能考核试验,结果表明:滑转率最大的车轮为左前轮,滑转率均值为6.14%,能稳定在理想滑转率范围内;滑转率最小的左后轮是轮上载荷最大的车轮,滑转率均值为0.76%,显著小于其他车轮;喷雾作业雾滴沉积率均值为93.4%,变异系数为21.6%,变量施药系统随速调节功能良好,但作业质量随着车速增加而略有下降。该喷雾机可为大田蔬菜种植智能化植保机械的研制提供参考。

脉冲动力烟雾弥雾机在桑园病虫害防治上的应用试验

近年来市场上推出一种超微量喷雾器脉冲动力烟雾弥雾机,很适合在桑园上使用,它与常规使用的背负式喷雾器、高压喷雾器等相比,防治效果更好,省时、省工、省药、省钱,对土壤水源污染更小,对有大片桑园的人使用会取得较好的经济效益。文章将应用试验进行总结,供桑农及同行们参考。

基于AVL CRUISE的果园喷雾机底盘动力系统匹配研究

针对果园的工作环境和作业需求,对果园喷雾作业机进行动力系统匹配研究。分析了果园喷雾机底盘设计要求,确定了底盘动力与传动系统的参数和主要性能指标。使用AVL CRUISE仿真软件建立了果园喷雾机底盘动力系统仿真模型,设置了该底盘运行工作的任务需求,根据底盘实际工况进行了典型性能指标的仿真,通过分析仿真结果,验证了果园喷雾机底盘动力系统匹配的合理性。

全风压风动式混凝土喷射机研发与应用

目前市场的喷浆机仍然存在着一些问题,针对这些问题,进行技术研究和创新,研制并应用了全风压风动式混凝土喷射机,该喷射机利用压风带动气动泵作为动力源,动力稳定,环保、节能,不涉及任何电气,安全可靠,维修方便,操作简单,只需打开气阀即可工作,实现了安全、高效、降尘、节能低耗的目标。

半封闭式精量果树喷雾机设计

设计了一种半封闭式果树喷雾机,该喷雾机能够根据果树外形进行结构仿形,具有了半封闭式循环药液喷施及风幕喷雾助力功能,实现了对果树的全方位、多层次喷药,不仅提高了果树喷药的精准度和效率,还减轻了土壤板结、肥力下降等问题。通过减少药液的流失和浪费,降低了对土壤和水源的污染,有效保护了生态环境。同时,由于药液喷施的精准性和均匀性,减少了果农在喷药过程中的接触,保障了果农的生命健康。

单旋翼油动无人机与圆形果园风送喷雾机作业性能对比试验研究

为验证单旋翼油动无人机在丘陵山地果园的喷雾效果,将单旋翼油动无人机与圆形果园风送喷雾机在矮砧密植苹果园进行喷雾性能对比试验,结果表明:单旋翼油动无人机喷雾作业的果树上中下层雾滴沉积覆盖率分别为0.66%~21.98%、1.20%~16.17%、0.38%~3.96%,雾滴平均体积中值直径大小顺序依次为上层>中层>下层;圆形果园风送喷雾机喷雾作业的果树上中下层雾滴沉积覆盖率分别为5.68%~24.94%、2.64%~34.61%、3.15%~21.78%,雾滴平均体积中值直径大小顺序依次为下层>中层>上层;单旋翼油动无人机喷洒的雾滴在果树中上层的沉积效果显著,圆形果园风送喷雾机则为中下层效果显著。排除机具故障等不确定因素影响,无人机作业的工作效能与节水省药性能优于喷雾机;在果园生产抢农时和病虫害应急处理中,无人机表现出较好的实用性能。