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果园喷雾机关键部件的研究与设计

果园喷雾机关键部件的研究与设计

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作者：苏丽旭重庆三峡学院

学位级别：硕士

果园生产种植中每年都会因病虫害而减产,造成的损失一直困扰果农,而果园植保是种植生产的重要组成部分,可有效消灭病、虫、草害以及其它有害生物,是农林生产的重要环节。果园因种植模式环境的不同,对喷雾机有不同需求,目前市场上主要是... 详细信息

果园生产种植中每年都会因病虫害而减产,造成的损失一直困扰果农,而果园植保是种植生产的重要组成部分,可有效消灭病、虫、草害以及其它有害生物,是农林生产的重要环节。果园因种植模式环境的不同,对喷雾机有不同需求,目前市场上主要是小型人工喷雾机和机械牵引式,牵引式体型庞大,难以在空间有限的园间作业,采用大流量覆盖喷洒方式,农药用量大,药液的流失影响防治效果,不太适宜低矮疏松型果园;小型喷雾机结构单一,操作方便,难以调整高度,从而导致喷雾不够全面。针对果园人工和机械喷雾的不足之处,设计了一种小型气流辅助喷雾的果园喷雾机。解决喷雾高度、距离和喷幅的问题,提高喷药范围和防治效果。在果园调研基础上确定喷雾机总体设计方案。针对园间喷药时存在的问题,对喷雾机底盘结构、喷雾装置等结构设计,利用Solidworks软件对整机建模,确定了主要部件的参数,对电机、隔膜泵、药箱、喷头等部件的选型。通过Ansys软件对车架模型进行有限元静力学分析,通过分析喷药机底盘在两种状况下的承载能力,模拟了车架的弯曲工况、扭转工况下位移与应力情况。还对底盘车架进行自由模态分析,避免了激励频率重合发生共振;以及对于喷雾支架的强度分析,关键部件的设计符合强度要求。利用Flunet仿真对内外喷雾场模拟。验证了喷筒及扇叶参数设计符合要求。通过对不同压力与风速下雾滴飘散模拟对比分析,雾滴在有气流风辅助时效果好与无风,气流辅速10m/s、喷雾压力1MPa时,喷雾区域覆盖和扩散为最佳喷雾设置。最后加工零部件和装配后,在温室樱桃果园对样机性能喷雾试验。分析了不同喷雾压力、不同风速和距离下药滴穿透附着和雾滴直径尺寸测量,验证流体仿真模拟的可行性,试验结果气流辅助药液都雾化分布在叶面、叶背,药滴穿透能力和利用率得到提高,样机能达到喷雾作业效果。

关键词：果园喷雾机有限元仿真喷雾流场雾滴性能试验

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