1. 研究目的与意义
研究目的是根据对大田作物与篱架作物的不同,设计一种可变喷杆式喷雾机喷杆,当喷杆处于水平状态时可以对大田作物进行喷雾作业,在转换成隧道结构时可以对篱架农作物进行作业,从而实现喷雾机多功能喷雾;另外考虑到不同作物高度不一,需使机构具有自动升降功能;再者,考虑到运输方便,需充分利用拖拉机上部空间,在运输状态时应使喷雾机的喷杆能够收缩并上抬,保持总宽度基本与拖拉机宽度相等。
研究意义是它可以提高现代化农业植保效率,促进现代机械化农业的发展,提高使用安全性,降低农产品的成本,在缩短开发周期的同时完成对两类机构的有效整合,对于发展现代农业植保机械具有非常实际的意义。
2. 国内外研究现状分析
我国的大型植保机械与国外相比依然存在较大的差距。国外对于喷杆式喷雾机整体机构的研究已经相当成熟,应用到实际植保作业的喷杆式喷雾机中,效率较高、宽幅以及作业速度较快的自走式与牵引式喷杆喷雾机占大部分。国外隧道式喷雾机一般专用于果园作物和篱架作物,有固定的机型产品。一些发达国家还对隧道式喷雾机进行高技术设计。总体来说,国外关于喷杆式喷雾机和隧道式喷雾机的研究已经有很多,特别是对前者的研究及实际应用已相当成熟,但是目前对于二者的相互转换,只有极少数相关的设计研究。
与国外相比,不管是喷杆式喷雾机还是隧道式喷雾机的设计研究及应用都相对落后,主要因为我国的技术较为落后,投入研究也较少。尽管许多机构已对其展开了大量的研究,也有了一定的成果,但技术含量还依然较低。我国自主研制的喷杆式喷雾机常常出现机构不稳定,喷洒调节不均匀等现象,同时,国产喷雾机目前还存在喷洒质量不高,农药利用率低等问题。
3. 研究的基本内容与计划
1-2周:了解相关知识,完成开题报告及文献综述;
3-4周: 喷杆转换机构模型方案初定及喷杆转换机构基本参数初定;
5-8周:喷杆转换机构各零件图绘制及总装配模型建立;
4. 研究创新点
(1)喷杆机构可完成多个动作,进行喷杆式与隧道式的相互转化,实现喷雾机多功能化; (2)喷杆机构中使用的缓冲弹簧与缓冲垫,可提高机构动作的平稳性,减少冲击,延长使用寿命; (3)在喷雾机控制系统中拟采用PLC和传感器对系统进行控制。PLC可以通过接收传感器对喷杆及外界的感知信号来对喷雾机喷杆的动作进行控制,这样可提高喷雾机的自动化水平; (4)采用Pro/ENGINEER(Pro/E)的Mechanism模块(Pro/M)对可变喷杆式喷雾机喷杆进行运动仿真,并进行干涉检测,可以减少研发周期,降低研发成本,提高生产效率。 |
