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車 載 式 噴 藥 機(jī) 的 設(shè) 計(jì) 趙琪琪 安靜 塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院 阿拉爾 843300 摘 要 我國是農(nóng)業(yè)大國 保證農(nóng)業(yè)的高產(chǎn) 穩(wěn)產(chǎn)是解決我國占世界 7 的土地養(yǎng)活 22 的人口的關(guān) 鍵 但由于后期病蟲害防治一直不能很好的解決 這就直接影響了產(chǎn)量 因此 與農(nóng)作物的病蟲 害作斗爭是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié) 由于化學(xué)防治見效快 效率高等特點(diǎn) 仍將是今后防治農(nóng) 業(yè)病蟲害的主要方式之一 1 車載式噴藥機(jī)各種作物的后期病蟲害防治的需要 本設(shè)計(jì)中關(guān)鍵性 技術(shù)的設(shè)計(jì) 能夠更高效的解決病蟲害問題 2 關(guān)鍵詞 車載式噴藥機(jī) 噴桿系 傳動(dòng)系統(tǒng) 中圖分類號(hào) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0 引言 是我國農(nóng)作物種植面積最大區(qū)域之一 近幾年來 我國農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速 機(jī)械水平不斷提 高 農(nóng)作物種植面積不斷增加 但由于氣候變 暖 農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境 種植業(yè)結(jié)構(gòu) 耕作制度 種 植品種 生產(chǎn)方式及生產(chǎn)條件等的改變 一些病 蟲害或傳媒昆蟲的生活和流行條件也隨之改變 創(chuàng)造了適合某些有害生物積累的生態(tài)環(huán)境 病蟲 害的發(fā)生呈加重趨勢 尤其影響農(nóng)作物種子的發(fā) 芽率 凈度和飽滿度 近年來全國防治農(nóng)業(yè) 病 蟲草害每年需要使用農(nóng)藥 120 萬噸 制劑 左右 防治面積達(dá) 4 億公頃以上 植物保護(hù)工作為農(nóng)業(yè) 豐收做出了巨大貢獻(xiàn) 起到了保駕護(hù)航的作用 但與農(nóng)藥的高速發(fā)展相對(duì)應(yīng)的卻是農(nóng)藥賴以噴施 的農(nóng)藥機(jī)械發(fā)展水平落后 這直接影響到了農(nóng)業(yè) 生物災(zāi)害的防控能力 4 植保施藥成為農(nóng)作物生 產(chǎn)過程中必不可少的作業(yè)環(huán)節(jié) 研究表明 農(nóng)作 物因受病蟲草害的影響可直接減產(chǎn) 10 20 植保施藥成為有效保證農(nóng)作物優(yōu)質(zhì) 高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn) 最直接有效的方法之一 常規(guī)的施藥機(jī)械難以適 應(yīng) 而人工施藥不僅強(qiáng)度大 效率低 還極易對(duì) 人身體造成傷害 化學(xué)除草殺蟲又是其中的核心 技術(shù)之一 因此 尋求一種能夠代替或部分代替人力勞 動(dòng) 作業(yè)效率高 質(zhì)量好 易于操作 價(jià)格低廉 的機(jī)動(dòng)施藥機(jī)械 成為現(xiàn)實(shí)所需 經(jīng)過市場調(diào) 查發(fā)現(xiàn) 現(xiàn)階段市場上的機(jī)動(dòng)施藥機(jī)價(jià)格普遍較 高 整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜 同時(shí)還存在一些設(shè)計(jì)缺陷 農(nóng)民并不看好 基于上述情況 所以產(chǎn)生了自 行設(shè)計(jì)車載式機(jī)動(dòng)施藥機(jī)的念頭 5 因此研制出一種小型 高效 安全的防治農(nóng) 作物病蟲害的車載式噴藥機(jī)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義 2 總體方案的設(shè)計(jì) 2 1 設(shè)計(jì)的方案 噴藥機(jī)是一個(gè)集機(jī) 液為一體的系統(tǒng) 它由 機(jī)械結(jié)構(gòu) 液壓動(dòng)力系統(tǒng)組成 將噴藥機(jī)比做人 的話 機(jī)械結(jié)構(gòu)是它的骨架 液壓系統(tǒng)是它的肌 肉 因此 噴藥機(jī)設(shè)計(jì)的第一步就是設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié) 構(gòu) 設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)之前 已經(jīng)明確本次設(shè)計(jì)的噴 藥機(jī)都有什么功能 1 主要用于大田農(nóng)作物的噴藥工作 作 業(yè)面積要大 2 能夠根據(jù)農(nóng)作物不同的行距來調(diào)整車 輪的位置 3 能夠根據(jù)農(nóng)作物的株高來調(diào)整噴頭的 高度 2 2 樣機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理 2 2 1 樣機(jī)結(jié)構(gòu) 車載式噴藥機(jī)主要由藥箱 牽引架 支管架 齒輪泵 噴桿噴頭 軟管 液壓等組成 圖 2 1 車載式噴藥機(jī)裝配體 2 2 2 工作原理 將自吸泵安裝在拖拉機(jī)駕駛座后方 由柴油 機(jī)帶動(dòng)微型自吸泵工作 工作時(shí) 打開噴藥閥 由人工控制噴藥速度 當(dāng)噴藥速度較快時(shí) 白吸 泵噴出的藥液 全部從噴頭噴向農(nóng)作物 在噴藥 速度減慢或關(guān)閉噴藥閥停止工作時(shí) 多余的藥液 壓力自然升高 可通過逆止閥回流至藥箱 回流 壓力可根據(jù)噴藥高度由人工自行調(diào)節(jié) 噴藥間斷 期間無需停機(jī) 提高了作業(yè)效率 同時(shí)也避免 了藥液的浪費(fèi) 工作時(shí) 藥箱的農(nóng)藥不斷供給給 泵 然后由軟管運(yùn)送到噴桿中 噴頭就會(huì)源源不 斷的噴灑農(nóng)藥 在泵的輸出管中插入一個(gè)液壓閥 當(dāng)壓力達(dá)到一定值時(shí) 液壓閥會(huì)打開 由另一根 軟管連接到藥箱 用來攪拌藥箱中的農(nóng)藥 避免 產(chǎn)生沉淀 另外在噴管中也會(huì)有一個(gè)回流閥 當(dāng) 發(fā)生阻塞或壓力達(dá)到一定值時(shí) 壓力閥會(huì)打開 將農(nóng)藥送回藥箱 3 關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì) 3 1 藥箱的設(shè)計(jì) 藥箱長為 3m 寬為 1 4m 高為 1 2m 總?cè)?積為 5m3 加液口直徑為 0 3m 出液口直徑為 0 1m 面倒角半徑為 0 3m 主要用于儲(chǔ)存藥液 藥液的攪拌 為了提高藥液箱的耐農(nóng)藥腐蝕能力 藥箱采 用聚乙烯塑料制作 藥箱的上方開有加液口 并 設(shè)有加液口濾網(wǎng) 藥箱的下方設(shè)有出液口 并在 出液口旁做一沉水槽 以達(dá)到自然放干藥液的目 的 為了保證農(nóng)用拖拉機(jī)的作業(yè)協(xié)調(diào)性 提高其 工作效率 藥液箱容積設(shè)計(jì)原則主要有兩個(gè)方面 一是加滿藥液后不至于使拖拉機(jī)受力失去平 衡 二是不給農(nóng)機(jī)手帶來不便 不影響噴灑藥物 的質(zhì)量 藥箱的容積大小可根據(jù)所選用拖拉機(jī)的 具體情況來確定 3 2 牽引架的設(shè)計(jì) 牽引架架是承載整個(gè)噴藥裝置的載體 屬于 大型的構(gòu)件 尺寸與整個(gè)噴藥機(jī)的尺寸相互聯(lián)系 同時(shí)由于藥箱 支管架 液壓處于重要位置 因 此它的整個(gè)重量分配以及平衡點(diǎn)需要考慮 牽引 架上配備的輪胎可以粗調(diào) 能夠根據(jù)不同行間距 進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整 方便農(nóng)藥機(jī)的工作 如果牽引架過大將會(huì)影響整體的尺寸 重量 等 穩(wěn)定性不好控制 如果機(jī)架尺寸太小 那么 不但不能滿足農(nóng)藥機(jī)的任務(wù)同時(shí)也會(huì)影響農(nóng)藥機(jī) 各個(gè)部件的配合 從重量因素上考慮的話 機(jī)架 過重的話那么整機(jī)也會(huì)過重 對(duì)牽引的要求就會(huì) 增加 通過數(shù)據(jù)對(duì)比和拖拉機(jī)尺寸考 設(shè)計(jì)牽引架 長 4 3m 寬 2 6m 高 1 55m 4 噴頭的選擇 噴頭在噴霧裝置中起著非常關(guān)鍵的作用 噴 霧裝置通過噴頭控制液體的流量 使液體霧化成 霧滴 并將霧滴分布在目標(biāo)的表面上 噴頭是噴 藥機(jī)實(shí)現(xiàn)噴霧作業(yè)的終端件 其選型對(duì)噴藥機(jī)的 性能尤為重要 在相同噴藥量條件下 藥液霧滴 越小 霧滴的數(shù)目也就越多 覆蓋面積越大 并 且比較均勻 防治效果越好 可根據(jù)以下 6 點(diǎn)要求 來選擇噴頭 1 覆蓋率 一般小霧滴的覆蓋率要高于 大霧滴 同等噴霧量 2 漂移率 在有風(fēng)的情況下 大霧滴的 抗漂移性能明顯好于小霧滴 3 均勻性 小霧滴的穿透力強(qiáng)于大霧滴 特別是當(dāng)作物密度較高時(shí) 有利于霧滴在作物枝 葉各層次上的分布 4 噴頭距工作面的高度應(yīng)為 400mm 此 時(shí)霧化及扇形狀態(tài)均好 過低則霧化不良 過高 則扇面變形 5 噴頭間距應(yīng)為 500mm 這樣可確保噴 射的扇形霧面一次重疊覆蓋 從而獲得理想均勻 的霧量分布 6 所有的噴嘴縫隙應(yīng)平行錯(cuò)開 與噴桿 方向形成 5 10 的夾角 以防止扇形霧面重疊 時(shí)碰撞產(chǎn)生較大霧滴 從而避免藥害 確保霧滴 大小均勻 所以由此我選用延長范圍扇形噴頭 而且在 此基礎(chǔ)上我增加了噴頭數(shù)量 使它的范圍更廣 這種噴咀是目前我國所用最多的噴咀 但要求用 戶使用時(shí)選擇不同的壓力 效果才會(huì)更佳 總 結(jié) 畢業(yè)論文是本科學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理 論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會(huì) 通過這次比較完整的給 車載式噴藥機(jī)的設(shè)計(jì) 我擺脫了單純的理論知識(shí) 學(xué)習(xí)狀態(tài) 和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn) 用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí) 解決實(shí)際工程問題的能 力 同時(shí)也提高我查閱文獻(xiàn)資料 設(shè)計(jì)手冊(cè) 設(shè) 計(jì)規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平 而且 通過對(duì)整體的掌控 對(duì)局部的取舍 以及對(duì)細(xì)節(jié) 的斟酌處理 都使我的能力得到了鍛煉 經(jīng)驗(yàn)得 到了豐富 并且意志品質(zhì)力 抗壓能力及耐力也 都得到了不同程度的提升 這是我們都希望看到 的也正是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的所在 雖然畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多 過程繁瑣但我 的收獲卻更加豐富 各種系統(tǒng)的適用條件 各種 設(shè)備的選用標(biāo)準(zhǔn) 各種管道的安裝方式 我都是 隨著設(shè)計(jì)的不斷深入而不斷熟悉并學(xué)會(huì)應(yīng)用的 和老師的溝通交流更使我從經(jīng)濟(jì)的角度對(duì)設(shè)計(jì)有 了新的認(rèn)識(shí)也對(duì)自己提出了新的要求 這些本是 我工作后才會(huì)意識(shí)到的問題 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì) 讓我提前了解了這些知識(shí) 這是很珍貴的 提高是有限的但提高也是全面的 正是這 一次設(shè)計(jì)讓我積累了無數(shù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn) 使我的頭腦 更好的被知識(shí)武裝了起來 也必然會(huì)讓我在未來 的工作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出更高的應(yīng)變能力 更強(qiáng)的溝 通力和理解力 從不知道畢業(yè)論文怎么寫 到順利如期 的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì) 這給了我很大的信心 讓 我了解專業(yè)知識(shí)的同時(shí)也對(duì)本專業(yè)的發(fā)展前景充 滿信心 這些我在畢業(yè)論文結(jié)束語中都提起 過 事實(shí)上 車載式噴藥機(jī)上我采用了一些新的 技術(shù)和設(shè)備他們有著很多的優(yōu)越性但也存在一定 的不足 這些不足在一定程度上限制了我們的創(chuàng) 造力 這無疑是很讓我自身感到遺憾的 可這些 不足正是我們?nèi)ジ玫难芯扛玫膭?chuàng)造的最大動(dòng) 力 只有發(fā)現(xiàn)問題面對(duì)問題才有可能解決問題 不足和遺憾不會(huì)給我打擊只會(huì)更好的鞭策我前行 今后我更會(huì)關(guān)注新技術(shù)新設(shè)備新工藝的出現(xiàn) 并 爭取盡快的掌握這些先進(jìn)的知識(shí) 更好的為祖國 的四化服務(wù) 車載式噴藥機(jī)是由農(nóng)村常見的動(dòng)力機(jī)械通過 與泵組合而成 結(jié)構(gòu)緊湊 安裝方便 流動(dòng)性強(qiáng) 使用性能好 作業(yè)效率高 很適合農(nóng)村道路兩側(cè) 房前屋后樹木及果園噴藥之用 該噴藥機(jī)還可與田園微耕機(jī)配套使用 適應(yīng) 大面積作業(yè) 是農(nóng)村植保專業(yè)戶的理想機(jī)具 具 有很好的推廣前景 參考文獻(xiàn) 1 張發(fā)軍 車載噴霧機(jī)及精確施藥關(guān)鍵技術(shù)研究 D 武漢理工大學(xué) 2008 2 甘英俊 周宏平 鄭加強(qiáng) 車載對(duì)靶噴霧機(jī)自動(dòng) 控制及低速巡航系統(tǒng)的研究 J 南京林業(yè)大學(xué) 學(xué)報(bào) 自然科學(xué)版 2011 01 99 102 3 吉漢忠 顏生林 趙曉軍等 車載式噴霧機(jī)對(duì)草 原蟲害和毒草防治試驗(yàn)示范 J 畜牧與飼料科 學(xué) 2010 05 26 28 4 楊金平 謝斌 車載式噴霧機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)及發(fā)展 現(xiàn)狀 J 江蘇農(nóng)化 2015 03 53 54 5 張發(fā)軍 彭軍 李睿遠(yuǎn) 6WC 30Y G 型車載式超 低容量噴霧機(jī)的研制 J 林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備 2006 03 16 18 6 錢炳舉 小型拖拉機(jī)前置式噴藥機(jī)的設(shè)計(jì) J 安 徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2003 7 陳奎生 液壓與氣壓傳動(dòng) M 武漢 武漢理 工大學(xué) 2001 8 王立軍 姜明海 孫文峰等 噴霧機(jī)設(shè)計(jì)中噴頭 的選型機(jī) 2005 I 10 11 9 李威 高志 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè) 2013 211 241 10 張德文 姜永生 王誠華 牽引車非動(dòng)力轉(zhuǎn)向梯 形機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì) J 水運(yùn)科學(xué)研究所學(xué)報(bào) 1997 01 1 10 一 課題研究的目的和意義 車載式噴霧機(jī)作業(yè)系統(tǒng)使用自走式作業(yè)平臺(tái) 將配套動(dòng)力 柱塞泵和藥箱等裝在大拖或 農(nóng)用汽車上 配套折疊式噴桿或風(fēng)送式風(fēng)機(jī) 可降低勞動(dòng)強(qiáng)度 提高工作效率 其意義在 于 射程遠(yuǎn) 效率高 該機(jī)配有自動(dòng)混藥裝置 使用安全方便 作業(yè)效率高 霧化均勻 有較強(qiáng)的穿透力和藥液附著力 可提高農(nóng)藥利用率 治蟲效果好 能有效地節(jié)約藥量 減 少污染 適用范圍廣 噴霧速度快 可邊行駛邊噴霧 與背負(fù)式噴霧機(jī)相比可提高作業(yè)效 率 80 100 倍 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度 70 以上 二 國內(nèi)外現(xiàn)狀及分析 1 國外研究現(xiàn)狀及分析 1 大型化 歐美發(fā)達(dá)國家大型農(nóng)場作業(yè)面積較大 主要使用大型噴桿射霧機(jī)進(jìn)行田 間作物植保作業(yè) 作業(yè)幅寬最大可達(dá) 42 m 藥箱容量在 400 3 000 L 作業(yè)速度可達(dá) 8 10 km h 配套動(dòng)力大多在 73 5 kW 以上 2 機(jī)電液一體化 國外大型車載式噴霧技術(shù)比較先進(jìn) 多采用機(jī)電液一體化技術(shù)來 控制噴桿作業(yè)方位 平衡性和穩(wěn)定性 可根據(jù)傳感器監(jiān)控的數(shù)據(jù) 使用計(jì)算機(jī)和電子儀器 控制噴霧量和行走速度 大大提高作業(yè)效率和施藥準(zhǔn)確性 3 智能化 研究應(yīng)用 GPS 激光測距 微電子傳感器 機(jī)器視覺及衛(wèi)星遙感技術(shù) 形成智能化精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng) 包括導(dǎo)航 自動(dòng)駕駛 機(jī)器繪圖 噴藥自動(dòng)控制和噴頭位 置自動(dòng)控制調(diào)節(jié)等 4 安全性高 車載式射霧機(jī)自動(dòng)化程度高 采用密閉式駕駛艙 配備抽風(fēng)和過濾設(shè) 備 能夠凈化空氣 消除粉塵 霉菌 藥液等有害物質(zhì) 確保駕駛員身體不受農(nóng)藥傷害 2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀及分析 與歐美發(fā)達(dá)國家相比 我國車載式射霧機(jī)的發(fā)展還處于起步階段 1 技術(shù)性能落后 現(xiàn)有射霧機(jī)中 800 a 左右處于發(fā)達(dá)國家 20 世紀(jì)五六十年代的水 平 尤其是年產(chǎn)量高達(dá) 800 萬一 1 000 萬臺(tái)的各種手動(dòng)式噴霧器 存在著嚴(yán)重的 跑 冒 滴 漏 現(xiàn)象 每臺(tái)機(jī)器在每年的使用過程中平均出現(xiàn)故障 6 次以上 常用機(jī)具仍為單管 噴霧器 壓縮式噴霧器及背負(fù)式噴霧器 老三樣 產(chǎn)品 2 系列化程度低 各類機(jī)動(dòng)植保機(jī)具噴射部件種類少 型號(hào)單一 噴頭等重要作業(yè) 部件系列化程度低 不能滿足多種作物病蟲害防治需要 一些機(jī)具作業(yè)性能較差 農(nóng)藥利 用率低 浪費(fèi)嚴(yán)重 農(nóng)藥殘留超標(biāo) 嚴(yán)重污染環(huán)境 而且整機(jī)重量大 工作效率低 勞動(dòng) 強(qiáng)度大 3 推廣力度小 通過引進(jìn)和自主研發(fā) 目前我國已開發(fā)了不少技術(shù)性能較好的大中 型噴桿和風(fēng)送射霧機(jī) 精變量施藥技術(shù)的研究也有了很大進(jìn)展 但由于國家補(bǔ)貼投入力度 不夠 受農(nóng)民經(jīng)濟(jì)承受力差等因素的影響 這些新技術(shù)新機(jī)具大多停留在試驗(yàn)示范階段 未能推廣到農(nóng)村基層 僅僅在一些大型農(nóng)場得到應(yīng)用 三 任務(wù)要求及預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 1 任務(wù)要求 車載噴霧機(jī)的噴頭也是非常重要的 霧化程度和它直接相關(guān) 所以要選擇適合的原材 料 這樣霧化才更完全 噴灑更均勻 2 預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 近幾年 農(nóng)村勞動(dòng)力逐步轉(zhuǎn)移到二 三產(chǎn)業(yè) 青壯年勞動(dòng)力嚴(yán)重短缺 迫切需要發(fā)展 作業(yè)效率高 移動(dòng)靈活方便的新型車載射霧機(jī)械 從農(nóng)民接受程度來看 價(jià)格在 1 萬 3 萬 元的車載式射霧機(jī)結(jié)構(gòu)比較簡單 技術(shù)含量不是太高 比較適合農(nóng)田植保作業(yè) 以徐州市 為例 按年植保作業(yè)量 106 67 hm2計(jì)算 每年需要添置射霧機(jī) 3 000 臺(tái)以上 車載式射 霧機(jī)發(fā)展空間很大 優(yōu)勢特點(diǎn) 1 射程遠(yuǎn) 穿透性好 靶標(biāo)性好 霧滴飄移少操作方便 2 可進(jìn)行精量噴霧 用藥省 藥劑利用率高 污染小 防治成本低 3 勞動(dòng)強(qiáng)度低 工作效率高 安全便捷 四 本課題需要重點(diǎn)研究的 關(guān)鍵的問題及解決的思路 本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容是車載式噴霧機(jī)的總體設(shè)計(jì) 要解決的關(guān)鍵問題就是全方位噴霧 并能 夠霧化均勻 實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)攪拌 具體的解決的思路如下 查找相關(guān)資料進(jìn)行方案的確定 進(jìn) 行機(jī)構(gòu)的構(gòu)想和可行性分析 最后做出總體設(shè)計(jì) 五 工作條件及解決方法 1 萬方數(shù)據(jù)庫和圖書館查閱相關(guān)資料 了解車載式噴霧機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 2 從了解的信息中確定設(shè)計(jì)方案 3 查閱相關(guān)資料 了解車載式噴霧機(jī)機(jī)構(gòu) 以確定方案中所需的噴霧機(jī)部件 4 遇到關(guān)鍵性的問題向老師請(qǐng)教 4 畫出裝配圖 利用 AutoCAD 軟件繪制二維裝配圖和零件圖 5 參考資料中的計(jì)算方法及公式等進(jìn)行計(jì)算校核 六 完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃 1 工作方案 根據(jù)自己的情況選論文題目 然后和指導(dǎo)老師交流溝通 確定自己的論文題目 然后 再梳理寫作思路和準(zhǔn)備開題報(bào)告 通過收集 整理資料 對(duì)所收集的資料進(jìn)行分析研究 寫出論文的初稿 在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下 寫作第二稿 第三稿 最后撰寫論文至定稿 2 擬定工作進(jìn)度 第 1 周 第 2 周 通過查找文獻(xiàn)資料 了解國內(nèi)外現(xiàn)狀 第 2 周 第 5 周 設(shè)計(jì)總體方案 第 6 周 第 9 周 結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì) 第 10 周 第 12 周 撰寫設(shè)計(jì)說明書 對(duì)部分問題修改 調(diào)整 第 13 周 第 14 周 整理資料準(zhǔn)備答辯 七 主要參考文獻(xiàn) 1 張發(fā)軍 車載噴霧機(jī)及精確施藥關(guān)鍵技術(shù)研究 D 武漢理工大學(xué) 2008 2 甘英俊 周宏平 鄭加強(qiáng) 車載對(duì)靶噴霧機(jī)自動(dòng)控制及低速巡航系統(tǒng)的研究 J 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 自然科學(xué)版 2011 01 99 102 3 吉漢忠 顏生林 趙曉軍 王守順 李玉林 車載式噴霧機(jī)對(duì)草原蟲害和毒草防 治試驗(yàn)示范 J 畜牧與飼料科學(xué) 2010 05 26 28 4 楊金平 謝斌 車載式噴霧機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)及發(fā)展現(xiàn)狀 J 江蘇農(nóng)機(jī)化 2015 03 53 54 5 張發(fā)軍 彭軍 李睿遠(yuǎn) 6WC 30Y G 型車載式超低容量噴霧機(jī)的研制 J 林 業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備 2006 03 16 18 學(xué)生簽名 年 月 日 指導(dǎo)教師審閱意見 指導(dǎo)教師簽名 年 月 日 車載式噴藥機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 趙琪琪 學(xué) 號(hào) 8031212433 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化 班 級(jí) 16 4 16 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師 安靜 日 期 2016 06 塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院制 前 言 我國是農(nóng)業(yè)大國 保證農(nóng)業(yè)的高產(chǎn) 穩(wěn)產(chǎn)是解決我國占世界 7 的土地養(yǎng)活 22 的人口 的關(guān)鍵 但由于后期病蟲害防治一直不能很好的解決 這就直接影響了產(chǎn)量 因此 與農(nóng) 作物的病蟲害作斗爭是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié) 由于化學(xué)防治見效快 效率高等特點(diǎn) 仍將是今后防治農(nóng)業(yè)病蟲害的主要方式之一 車載式噴藥機(jī)各種作物的后期病蟲害防治的 需要 本設(shè)計(jì)中關(guān)鍵性技術(shù)的設(shè)計(jì) 能夠更高效的解決病蟲害問題 本設(shè)計(jì)中對(duì)車載式噴藥機(jī)的各種技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì) 進(jìn)行了一系列的計(jì)算與仿真 研究解 決了各種技術(shù)難點(diǎn) 主要研究關(guān)鍵性技術(shù)主要包括以下幾個(gè)方面 1 車架整體設(shè)計(jì) 由于作物多樣化 因此在設(shè)計(jì)中要考慮很多的東西 首先要設(shè)計(jì) 合理的車架高度 其次解決轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和輪距調(diào)整系統(tǒng) 這樣可以使車載式噴藥機(jī)具有更好 的地形適應(yīng)性 2 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 車載式噴藥機(jī)的傳動(dòng)主要靠拖拉機(jī)的帶動(dòng) 經(jīng)過各方面的考慮選 用皮帶輪傳動(dòng) 3 噴桿整體設(shè)計(jì) 噴桿做為整機(jī)的重要組成部分 在設(shè)計(jì)方面就要求具有很好的環(huán) 境適應(yīng)性 因此本文設(shè)計(jì)中 就對(duì)噴桿的懸掛系統(tǒng) 升降系統(tǒng) 平衡機(jī)構(gòu)和折疊機(jī)構(gòu)進(jìn)行 了一系列的計(jì)算設(shè)計(jì) 所以 車載式噴藥機(jī)的設(shè)計(jì) 極大的提高了噴霧的效率 解決了作 物后期病蟲害問題 實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)量的增長 同時(shí)也促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 在農(nóng)業(yè)機(jī)械上占有重 要的地位 關(guān)鍵詞 車載式噴藥機(jī) 噴桿系 傳動(dòng)系統(tǒng) 目 錄 1 緒論 1 1 1 課題研究的目的和意義 1 1 2 國內(nèi)外車載式噴藥機(jī)概況及發(fā)展現(xiàn)狀 1 1 3 現(xiàn)有噴藥機(jī)的種類 2 1 4 課題研究的主要內(nèi)容 4 2 總體方案的設(shè)計(jì) 4 2 1 設(shè)計(jì)的方案 4 2 2 樣機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理 4 3 關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì) 5 3 1 藥箱的設(shè)計(jì) 5 3 2 牽引架的設(shè)計(jì) 6 3 3 支管架的設(shè)計(jì) 7 4 主要部件的設(shè)計(jì)和計(jì)算 8 4 1 泵的選用 8 4 2 泵軸的設(shè)計(jì) 11 4 3 噴頭的選擇 11 4 4 液壓缸主要參數(shù)的計(jì)算 14 4 5 液壓閥 18 總 結(jié) 19 致 謝 20 參考文獻(xiàn) 21 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 1 緒論 1 1 課題研究的目的和意義 是我國農(nóng)作物種植面積最大區(qū)域之一 近幾年來 我國農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速 機(jī)械水平 不斷提高 農(nóng)作物種植面積不斷增加 1 但由于氣候變暖 農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境 種植業(yè)結(jié)構(gòu) 耕作制度 種植品種 生產(chǎn)方式及生產(chǎn)條件等的改變 一些病蟲害或傳媒昆蟲的生活和流 行條件也隨之改變 創(chuàng)造了適合某些有害生物積累的生態(tài)環(huán)境 病蟲害的發(fā)生呈加重趨勢 尤其影響農(nóng)作物種子的發(fā)芽率 凈度和飽滿度 2 近年來全國防治農(nóng)業(yè) 病蟲草害每年需要 使用農(nóng)藥 120 萬噸 制劑 左右 防治面積達(dá) 4 億公頃以上 植物保護(hù)工作為農(nóng)業(yè)豐收做 出了巨大貢獻(xiàn) 起到了保駕護(hù)航的作用 但與農(nóng)藥的高速發(fā)展相對(duì)應(yīng)的卻是農(nóng)藥賴以噴施 的農(nóng)藥機(jī)械發(fā)展水平落后 這直接影響到了農(nóng)業(yè)生物災(zāi)害的防控能力 植保施藥成為農(nóng)作 物生產(chǎn)過程中必不可少的作業(yè)環(huán)節(jié) 3 研究表明 農(nóng)作物因受病蟲草害的影響可直接減產(chǎn) 10 20 植保施藥成為有效保證農(nóng)作物優(yōu)質(zhì) 高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)最直接有效的方法之一 常規(guī) 的施藥機(jī)械難以適應(yīng) 而人工施藥不僅強(qiáng)度大 效率低 還極易對(duì)人身體造成傷害 化學(xué) 除草殺蟲又是其中的核心技術(shù)之一 4 因此 尋求一種能夠代替或部分代替人力勞動(dòng) 作業(yè)效率高 質(zhì)量好 易于操作 價(jià) 格低廉的機(jī)動(dòng)施藥機(jī)械 成為現(xiàn)實(shí)所需 經(jīng)過市場調(diào)查發(fā)現(xiàn) 現(xiàn)階段市場上的機(jī)動(dòng)施藥機(jī) 價(jià)格普遍較高 整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜 同時(shí)還存在一些設(shè)計(jì)缺陷 農(nóng)民并不看好 基于上述情況 所以產(chǎn)生了自行設(shè)計(jì)車載式機(jī)動(dòng)施藥機(jī)的念頭 5 因此研制出一種小型 高效 安全的防治農(nóng)作物病蟲害的車載式噴藥機(jī)具有重要的現(xiàn) 實(shí)意義 1 2 國內(nèi)外車載式噴藥機(jī)概況及發(fā)展現(xiàn)狀 1 2 1 國外發(fā)展現(xiàn)狀 1 大型化 歐美發(fā)達(dá)國家大型農(nóng)場作業(yè)面積較大 主要使用大型噴桿打藥機(jī)進(jìn)行 田間作物植保作業(yè) 作業(yè)幅寬最大可達(dá) 42m 要想容量在 400 3000L 作業(yè)速度可達(dá) 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 8 10km h 配置動(dòng)力大多在 73 5kW 以上 2 機(jī)電液一體化 國外大型車載式噴藥技術(shù)比較先進(jìn) 多采用機(jī)電液一體化技術(shù) 來控制噴桿作業(yè)方位 平衡性和穩(wěn)定性 可根據(jù)傳感器監(jiān)控的數(shù)據(jù) 使用計(jì)算機(jī)和電子 儀器控制噴霧量和行走速度 大大提高作業(yè)效率和施藥準(zhǔn)確性 6 3 智能化 研究應(yīng)用 GPS 激光測距 微電子傳感器 機(jī)器視覺及衛(wèi)星遙感技術(shù) 形成智能化精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng) 包括導(dǎo)航 自動(dòng)駕駛 機(jī)器繪圖 噴藥自動(dòng)控制和噴頭 位置自動(dòng)調(diào)節(jié)等 4 安全性高 車載式噴藥機(jī)自動(dòng)化程度高 采用密閉式駕駛艙 配備抽風(fēng)和過濾 設(shè)備 能凈化空氣 消除粉塵 霉菌 藥液等有害物質(zhì) 確保駕駛員身體不受農(nóng)藥危害 1 2 2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 與歐美發(fā)達(dá)國家相比 我國車載式噴藥機(jī)的發(fā)展還處于起步階段 1 技術(shù)性能落后 現(xiàn)有嗯藥機(jī)中 80 左右處于發(fā)達(dá)國家 20 世紀(jì)五六十年代的水平 尤其是年產(chǎn)量高達(dá) 800 1000 萬臺(tái)的各種手動(dòng)式噴藥機(jī) 存在著嚴(yán)重的 跑 冒 滴 漏 現(xiàn) 象 每臺(tái)機(jī)器在每年的使用過程中軍出現(xiàn)故障 6 次以上 常用機(jī)具仍為單管噴藥機(jī) 壓縮 式噴藥機(jī)及背負(fù)式噴藥機(jī) 老三樣 產(chǎn)品 7 2 系統(tǒng)化程度低 各類機(jī)動(dòng)植保機(jī)具噴射部件種類少 型號(hào)單一 噴頭等重要做也 不見系列化程度低 不能滿足多種作物病蟲害防治需要 一些機(jī)具作業(yè)性能較差 農(nóng)藥利 用率低 浪費(fèi)嚴(yán)重 農(nóng)藥殘留超標(biāo) 要種污染環(huán)境 而且整機(jī)重量大 工作效率低 勞動(dòng) 強(qiáng)度大 3 推廣力度小 通過引進(jìn)和自主研發(fā) 目前我國已開發(fā)了不少技術(shù)性能較好的大中 型噴桿和風(fēng)送噴藥機(jī) 精變量施藥技術(shù)的研究也有了很大進(jìn)展 但由于國家補(bǔ)貼投入力度 不夠 受農(nóng)民經(jīng)濟(jì)承受能力差等因素的影響 這些新技術(shù)新機(jī)具大多停留在試驗(yàn)示范階段 未能推廣到農(nóng)村基層 僅僅在一些大型農(nóng)場得到應(yīng)用 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 1 2 3 車載式噴藥機(jī)發(fā)展前景 近幾年 農(nóng)村勞動(dòng)力逐步轉(zhuǎn)移到二 三產(chǎn)業(yè) 青壯年勞動(dòng)力嚴(yán)重?cái)鄥s 迫切需要發(fā) 展作業(yè)效率高 移動(dòng)靈活方便的新型車載式噴藥機(jī)械 從農(nóng)民接受程度來看 價(jià)格在 1 3 萬元的車載式噴藥機(jī)結(jié)構(gòu)比較簡單 技術(shù)含量不是太高 比較適合農(nóng)田植保作業(yè) 以徐 州市為例 按年質(zhì)保作業(yè)量 1 67hm2 每年需要添置噴藥機(jī) 3000 臺(tái)以上 車載式噴藥機(jī) 發(fā)展空間很大 8 1 3 現(xiàn)有噴藥機(jī)的種類 1 手動(dòng)背負(fù)式噴藥機(jī) 這種噴霧器結(jié)構(gòu)簡單 價(jià)格便宜 在我國占據(jù)主要地位 整個(gè)植保機(jī)械市場占有率 達(dá)到了 80 左右 全國多數(shù)省市的病蟲草害防治工作都依靠它來完成 主要的型號(hào)有 3WB 16 型 552 壓氣型和 3WS 16 噴霧器等 現(xiàn)在以 M316118 型噴霧器為例做簡單 介紹 這種噴霧器結(jié)構(gòu)比較簡單 主要由藥箱 唧筒 氣室 出水管 手柄開關(guān) 噴桿 噴頭 搖桿和背帶組成 其工作原理是人力搖動(dòng)搖桿 使皮碗在唧筒和氣室內(nèi)反復(fù)開啟 與關(guān)閉 逐漸增大氣室中的壓力 最高 0 6Mpa 在壓力作用下 藥箱中的藥液經(jīng)過出水 管再經(jīng)過噴桿 最后由噴頭以霧劑的形式噴出 這種類型噴霧器制造技術(shù)落后 整體質(zhì) 量不高 跑冒滴漏現(xiàn)象十分嚴(yán)重 作業(yè)效果不盡人意 也成為農(nóng)藥用量過大 環(huán)境污染 和農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥超標(biāo)的罪魁禍?zhǔn)字?2 機(jī)動(dòng)式植保機(jī)械 它主要分為兩個(gè)類型 機(jī)動(dòng)背負(fù)式和機(jī)動(dòng)擔(dān)架式 我國機(jī)動(dòng)式植保機(jī)械大約有二三 十種 市場保有量在三百萬臺(tái)左右 背負(fù)式植保機(jī)械代表機(jī)型有 WFB 18 型 屬于超低霧 噴藥機(jī) 擔(dān)架式植保機(jī)械代表機(jī)型有工農(nóng) 36 屬于多用途機(jī)械 主要用于果園防治工作 3 利用拖拉機(jī)做牽引的植保機(jī)械 這類植保機(jī)械主要用于大田防治工作 主要是應(yīng)用噴桿式噴藥機(jī) 分為背負(fù)式 懸 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 掛式和自走式高地隙噴藥機(jī) 背負(fù)式噴藥機(jī)結(jié)構(gòu)簡單 成本低 跑冒滴漏現(xiàn)象嚴(yán)重 農(nóng) 藥利用率較低 農(nóng)作物農(nóng)藥殘留多 懸掛式噴藥機(jī)作業(yè)面積廣 噴霧效果比較好 但是 成本較高 不適合小田使用 這類噴藥機(jī)的整體設(shè)計(jì)大多是在拖拉機(jī)的駕駛后座上焊接 一個(gè)機(jī)架 用于固定藥箱 配置一套噴藥系統(tǒng) 利用拖拉機(jī)后動(dòng)力輸出軸傳給液泵動(dòng)力 自走式高地隙噴藥機(jī)比較適合農(nóng)作物間隙較大的場合使用 4 航空型植保機(jī)械 我國很早就有用小型飛機(jī)做撤藥載體的先例 如 2 型小型飛機(jī) 但是實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng) 用較少 目前全國航空植保機(jī)械保有量不足 200 架 近年來 我國某些公司也研制出了 一些新型航天植保機(jī)械 比如在 2013 年的南京植保展上 華盛中天展出了一款 WSZ 1805 2410 多旋翼無人植保機(jī) 可進(jìn)行農(nóng) 林 牧的農(nóng)藥噴灑 彌霧 噴霧等植保 作業(yè) 該機(jī)型采用高效能電池作為電源 配備手動(dòng) GPS 增穩(wěn)導(dǎo)航飛行控制系統(tǒng) 附帶遠(yuǎn) 程視頻監(jiān)測系統(tǒng) 可以根據(jù)客戶需要增加自主飛行控制 農(nóng)業(yè)病蟲測報(bào)系統(tǒng)等 實(shí)現(xiàn)大 面積監(jiān)視測報(bào)功能 它的主要優(yōu)點(diǎn)是 便于攜帶 起飛適應(yīng)性好 操縱簡單 使用方便 超低空作業(yè) 作業(yè)質(zhì)量高 噪音小 節(jié)省勞動(dòng)力 相比人工提高功效 100 200 倍 低量 或超低量施藥技術(shù) 利用氣流作用于作物根部 穿透性好 提高農(nóng)藥利用率 50 倍以上 但是 無人植保機(jī)也存在一些問題 由于載重較小 一次飛行只能攜帶 5Kg 的農(nóng)藥 飛 行時(shí)間最多維持 20 分鐘 而且很多地區(qū)政策還不夠完善 受我國國情約束 航空式植保 機(jī)械的發(fā)展受到了較大限制 整體來看 我國植保機(jī)械從無到有 從一到多 確實(shí)取得 了一定的進(jìn)步 也有部分公司從行業(yè)中脫穎而出 比如中機(jī)美諾 華盛中天等 但是 我國目前使用的植保機(jī)械數(shù)量依舊不能滿足農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要 大面積機(jī)械化作業(yè)水平仍 然不高 手動(dòng)式小型植保機(jī)械在我國依然占據(jù)著主要位置 9 1 4 課題研究的主要內(nèi)容 本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容是車載式噴霧機(jī)的總體設(shè)計(jì) 要解決的關(guān)鍵問題就是全方位噴霧 并能夠霧化均勻 實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)攪拌 具體的解決的思路如下 查找相關(guān)資料進(jìn)行方案的確 定 進(jìn)行機(jī)構(gòu)的構(gòu)想和可行性分析 最后做出總體設(shè)計(jì) 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 2 總體方案的設(shè)計(jì) 2 1 設(shè)計(jì)的方案 噴藥機(jī)是一個(gè)集機(jī) 液為一體的系統(tǒng) 它由機(jī)械結(jié)構(gòu) 液壓動(dòng)力系統(tǒng)組成 將噴藥 機(jī)比做人的話 機(jī)械結(jié)構(gòu)是它的骨架 液壓系統(tǒng)是它的肌肉 因此 噴藥機(jī)設(shè)計(jì)的第一 步就是設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)之前 已經(jīng)明確本次設(shè)計(jì)的噴藥機(jī)都有什么功能 1 主要用于大田農(nóng)作物的噴藥工作 作業(yè)面積要大 2 能夠根據(jù)農(nóng)作物不同的行距來調(diào)整車輪的位置 3 能夠根據(jù)農(nóng)作物的株高來調(diào)整噴頭的高度 2 2 樣機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理 2 2 1 樣機(jī)結(jié)構(gòu) 車載式噴藥機(jī)主要由藥箱 牽引架 支管架 齒輪泵 噴桿噴頭 軟管 液壓等組 成 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 1 拖拉機(jī) 2 皮帶輪 3 齒輪泵 4 牽引架 5 支撐小臂 6 支撐中臂 7 藥箱 8 車輪 9 固定架 10 噴頭 11 液壓缸 12 進(jìn)料口 13 卸荷閥 圖 2 1 車載式噴藥機(jī)裝配體 2 2 2 工作原理 將自吸泵安裝在拖拉機(jī)駕駛座后方 由柴油機(jī)帶動(dòng)微型自吸泵工作 工作時(shí) 打開 噴藥閥 由人工控制噴藥速度 當(dāng)噴藥速度較快時(shí) 白吸泵噴出的藥液 全部從噴頭噴向 農(nóng)作物 在噴藥速度減慢或關(guān)閉噴藥閥停止工作時(shí) 多余的藥液壓力自然升高 可通過 逆止閥回流至藥箱 回流壓力可根據(jù)噴藥高度由人工自行調(diào)節(jié) 噴藥間斷期間無需停機(jī) 提高了作業(yè)效率 同時(shí)也避免了藥液的浪費(fèi) 工作時(shí) 藥箱的農(nóng)藥不斷供給給泵 然后 由軟管運(yùn)送到噴桿中 噴頭就會(huì)源源不斷的噴灑農(nóng)藥 在泵的輸出管中插入一個(gè)液壓閥 當(dāng)壓力達(dá)到一定值時(shí) 液壓閥會(huì)打開 由另一根軟管連接到藥箱 用來攪拌藥箱中的農(nóng) 藥 避免產(chǎn)生沉淀 另外在噴管中也會(huì)有一個(gè)回流閥 當(dāng)發(fā)生阻塞或壓力達(dá)到一定值時(shí) 壓力閥會(huì)打開 將農(nóng)藥送回藥箱 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 3 關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì) 3 1 藥箱的設(shè)計(jì) 藥箱長為 3m 寬為 1 4m 高為 1 2m 總?cè)莘e為 5m3 加液口直徑為 0 3m 出液口直 徑為 0 1m 面倒角半徑為 0 3m 主要用于儲(chǔ)存藥液 藥液的攪拌 為了提高藥液箱的耐農(nóng)藥腐蝕能力 藥箱采用聚乙烯塑料制作 藥箱的上方開有加 液口 并設(shè)有加液口濾網(wǎng) 藥箱的下方設(shè)有出液口 并在出液口旁做一沉水槽 以達(dá)到 自然放干藥液的目的 為了保證農(nóng)用拖拉機(jī)的作業(yè)協(xié)調(diào)性 提高其工作效率 藥液箱容 積設(shè)計(jì)原則主要有兩個(gè)方面 一是加滿藥液后不至于使拖拉機(jī)受力失去平衡 二是不給農(nóng)機(jī)手帶來不便 不影響噴灑藥物的質(zhì)量 藥箱的容積大小可根據(jù)所選用 拖拉機(jī)的具體情況來確定 圖 3 1 藥箱 3 2 牽引架的設(shè)計(jì) 牽引架架是承載整個(gè)噴藥裝置的載體 屬于大型的構(gòu)件 尺寸與整個(gè)噴藥機(jī)的尺寸 相互聯(lián)系 同時(shí)由于藥箱 支管架 液壓處于重要位置 因此它的整個(gè)重量分配以及平 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 衡點(diǎn)需要考慮 牽引架上配備的輪胎可以粗調(diào) 能夠根據(jù)不同行間距進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整 方便農(nóng)藥機(jī)的工作 如果牽引架過大將會(huì)影響整體的尺寸 重量等 穩(wěn)定性不好控制 如果機(jī)架尺寸太 小 那么不但不能滿足農(nóng)藥機(jī)的任務(wù)同時(shí)也會(huì)影響農(nóng)藥機(jī)各個(gè)部件的配合 從重量因素 上考慮的話 機(jī)架過重的話那么整機(jī)也會(huì)過重 對(duì)牽引的要求就會(huì)增加 通過數(shù)據(jù)對(duì)比和拖拉機(jī)尺寸考 設(shè)計(jì)牽引架長 4 3m 寬 2 6m 高 1 55m 圖 3 2 牽引架 3 3 支管架的設(shè)計(jì) 3 3 1 支管架液壓升降系統(tǒng) 噴藥機(jī)支管架懸掛系統(tǒng)是由液壓升降油缸來完成升降的 噴藥機(jī)支管架升降系統(tǒng)的 的作用是達(dá)到更精確的噴藥高度 提高農(nóng)藥的使用率 減少農(nóng)藥的損失 降低人工勞動(dòng) 強(qiáng)度 該機(jī)構(gòu)中包括活動(dòng)支架 固定支架和升降液壓缸 固定在固定支架上的升降液壓 缸帶動(dòng)支管架在導(dǎo)軌槽的引導(dǎo)下帶動(dòng)活動(dòng)支架進(jìn)行升降 以達(dá)到需要的高度 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 圖 3 3 液壓升降系統(tǒng) 管支架中小臂長達(dá) 3 1m 中臂長 3 8m 大臂長 4 2m 當(dāng)工作時(shí) 整個(gè)管支架都打開 時(shí) 噴藥長度可達(dá) 18m 圖 3 5 管支架裝配圖 4 主要部件的設(shè)計(jì)和計(jì)算 4 1 泵的選用 對(duì)于噴藥機(jī)的主要組成部件泵體 在設(shè)計(jì)中選取了直齒圓錐齒輪泵 由于直齒圓 錐齒輪泵的動(dòng)力主要由手扶拖拉機(jī)或小四輪柴油機(jī)帶動(dòng) 故該泵體采用三角皮帶傳動(dòng) 從皮帶輪方向看 泵的轉(zhuǎn)子為逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn) 直齒圓錐齒輪泵具有使用壽命長 密封 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 可靠 耗能低和維修方便等特點(diǎn) 輸送溫度不超過 80 的清水或物理 化學(xué)性質(zhì)類似于 清水的液體 適合農(nóng)田 桑田 果園以及花卉等作物的噴灌 也可以用于排澇時(shí)使用 圖 4 1 泵的安放位置 圖 4 2 泵與拖拉機(jī)的傳動(dòng)方式 4 1 1 確定比轉(zhuǎn)數(shù) 計(jì)算泵的比轉(zhuǎn)數(shù) ns 確定泵的結(jié)構(gòu)方案 公式為 4 1 43HQ 65n 式中 Q 單吸葉輪泵的流量 m3 s 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 H 單級(jí)葉輪泵的揚(yáng)程 m 則 4 2 4318 560 29 6 Sn 108 3 4 1 2 確定泵進(jìn) 出口直徑 吸入口直徑 Ds 由進(jìn)口流速 sv 經(jīng)濟(jì)流速 決定 4 3 sv4Q SD 由于空化要求較高 應(yīng)取較大的進(jìn)口直徑 以減小流速 初選 vs 2 3 5 m s 試選 vs 2 m s 則 4 4 23 14560 SD 72 8mm 按標(biāo)準(zhǔn)取 DS 70 mm 而出口直徑 Dd 按經(jīng)驗(yàn)公式 Dd 0 7 1 0 Ds 確定 對(duì)于低揚(yáng)程泵 取泵出口直徑 則取 Dd Ds 50 mm 4 1 3 泵進(jìn)出口流速 泵進(jìn)口速度 Vs 4 5 2sD4Q SV20 7316 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 2 17m s 泵出口速度 Vd 4 6 2d2d0 53146DQ V 4 25m s 4 1 4 確定效率和功率 1 水力效率 4 7 3vnQg0 851 32906 l 0 85 4 1 5 容積效率 4 8 32 32 s108 60 68n1 v 0 97 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 4 2 液壓回路 圖 4 3 液壓回路 4 3 噴頭的選擇 噴頭在噴霧裝置中起著非常關(guān)鍵的作用 噴霧裝置通過噴頭控制液體的流量 使液 體霧化成霧滴 并將霧滴分布在目標(biāo)的表面上 噴頭是噴藥機(jī)實(shí)現(xiàn)噴霧作業(yè)的終端件 其選型對(duì)噴藥機(jī)的性能尤為重要 在相同噴藥量條件下 藥液霧滴越小 霧滴的數(shù)目也 就越多 覆蓋面積越大 并且比較均勻 防治效果越好 可根據(jù)以下 6 點(diǎn)要求來選擇噴頭 1 覆蓋率 一般小霧滴的覆蓋率要高于大霧滴 同等噴霧量 2 漂移率 在有風(fēng)的情況下 大霧滴的抗漂移性能明顯好于小霧滴 3 均勻性 小霧滴的穿透力強(qiáng)于大霧滴 特別是當(dāng)作物密度較高時(shí) 有利于霧滴 在作物枝葉各層次上的分布 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 4 噴頭距工作面的高度應(yīng)為 400mm 此時(shí)霧化及扇形狀態(tài)均好 過低則霧化不良 過高則扇面變形 5 噴頭間距應(yīng)為 500mm 這樣可確保噴射的扇形霧面一次重疊覆蓋 從而獲得理 想均勻的霧量分布 6 所有的噴嘴縫隙應(yīng)平行錯(cuò)開 與噴桿方向形成 5 10 的夾角 以防止扇形霧 面重疊時(shí)碰撞產(chǎn)生較大霧滴 從而避免藥害 確保霧滴大小均勻 所以由此我選用延長范圍扇形噴頭 而且在此基礎(chǔ)上我增加了噴頭數(shù)量 使它的范 圍更廣 這種噴咀是目前我國所用最多的噴咀 但要求用戶使用時(shí)選擇不同的壓力 效 果才會(huì)更佳 噴頭的幾種類型 1 文丘里氣吸噴咀 通常我們稱之為防飄移噴咀 這種噴咀最大特點(diǎn)是 噴灑 藥液形狀是由充氣的大霧滴組成 一般可在五級(jí)風(fēng)范圍內(nèi)均可噴灑 圖 4 4 文丘里氣吸噴咀 2 前置噴孔扇形噴咀 這種噴咀一般多用于苗后期 與第一類有相同之處 比第 二類飄移量少 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 圖 4 5 前置噴孔扇形噴咀 3 撞擊式扇形噴咀 噴霧形狀扇形 與第二類相比噴霧壓力的變化對(duì)噴霧效果影 響更大 防飄移效果較好 圖 4 6 撞擊式扇形噴咀 4 延長范圍扇形噴頭 這種噴咀是目前我國所用最多的噴咀 但要求用戶使用時(shí) 選擇不同的壓力 效果才會(huì)更佳 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 圖 4 7 延長范圍扇形噴頭 經(jīng)過參考 我結(jié)合的上述噴頭的一些優(yōu)點(diǎn) 并且噴頭數(shù)量和角度上進(jìn)行一些改進(jìn) 使它噴藥范圍更廣 我設(shè)計(jì)的噴頭如圖 圖 4 8 短噴頭 4 4 液壓缸的選用 牽引架重 500kg 需要上下移動(dòng)的距離是 0 7m 由于承受的壓力比較小 所以選用缸徑 40mm 行程 0 7m 的液壓缸 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 圖 4 9 液壓缸 4 5 閥的選用 1 卸荷閥 當(dāng)拖拉機(jī)在田間作業(yè)時(shí) 可能會(huì)造成噴桿件內(nèi)壓力過大 為此設(shè)計(jì)安裝 了噴藥卸荷閥 在藥液壓力自然升高時(shí) 多余的藥液可通過回流閥回流至藥箱 避免了藥 液應(yīng)壓力大遺漏所造成的泄露和浪費(fèi) 該卸荷閥由殼體 鋼珠 彈簧以及旋蓋等組成 利 用旋蓋可以自由調(diào)節(jié)噴藥壓力 以適應(yīng)不同的噴藥高度 將噴藥溢流閥安裝在齒輪泵的出 藥口端 2 溢流閥 在泵的輸出管中插入一個(gè)液壓閥 當(dāng)壓力達(dá)到一定值時(shí) 溢流閥會(huì)打開 由另一根軟管連接到藥箱 用來攪拌藥箱中的農(nóng)藥 避免產(chǎn)生沉淀 而且大大的增加了藥 液的利用率 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 總 結(jié) 畢業(yè)論文是本科學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會(huì) 通過這次比較完 整的給車載式噴藥機(jī)的設(shè)計(jì) 我擺脫了單純的理論知識(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài) 和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉 了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí) 解決實(shí)際工程問題的能力 同時(shí)也提高我查閱文獻(xiàn) 資料 設(shè)計(jì)手冊(cè) 設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平 而且通過對(duì)整體的掌控 對(duì)局部的取舍 以及對(duì)細(xì)節(jié)的斟酌處理 都使我的能力得到了鍛煉 經(jīng)驗(yàn)得到了豐富 并 且意志品質(zhì)力 抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升 這是我們都希望看到的也正 是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的所在 雖然畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多 過程繁瑣但我的收獲卻更加豐富 各種系統(tǒng)的適用條件 各 種設(shè)備的選用標(biāo)準(zhǔn) 各種管道的安裝方式 我都是隨著設(shè)計(jì)的不斷深入而不斷熟悉并學(xué)會(huì) 應(yīng)用的 和老師的溝通交流更使我從經(jīng)濟(jì)的角度對(duì)設(shè)計(jì)有了新的認(rèn)識(shí)也對(duì)自己提出了新的 要求 這些本是我工作后才會(huì)意識(shí)到的問題 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我提前了解了這些知識(shí) 這是很珍貴的 提高是有限的但提高也是全面的 正是這一次設(shè)計(jì)讓我積累了無數(shù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn) 使我的 頭腦更好的被知識(shí)武裝了起來 也必然會(huì)讓我在未來的工作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出更高的應(yīng)變能力 更強(qiáng)的溝通力和理解力 從不知道畢業(yè)論文怎么寫 到順利如期的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì) 這給了我很大的信心 讓我了解專業(yè)知識(shí)的同時(shí)也對(duì)本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心 這些我在畢業(yè)論文結(jié)束語中都 提起過 事實(shí)上 車載式噴藥機(jī)上我采用了一些新的技術(shù)和設(shè)備他們有著很多的優(yōu)越性但 也存在一定的不足 這些不足在一定程度上限制了我們的創(chuàng)造力 這無疑是很讓我自身感 到遺憾的 可這些不足正是我們?nèi)ジ玫难芯扛玫膭?chuàng)造的最大動(dòng)力 只有發(fā)現(xiàn)問題面對(duì) 問題才有可能解決問題 不足和遺憾不會(huì)給我打擊只會(huì)更好的鞭策我前行 今后我更會(huì)關(guān) 注新技術(shù)新設(shè)備新工藝的出現(xiàn) 并爭取盡快的掌握這些先進(jìn)的知識(shí) 更好的為祖國的四化 服務(wù) 車載式噴藥機(jī)是由農(nóng)村常見的動(dòng)力機(jī)械通過與泵組合而成 結(jié)構(gòu)緊湊 安裝方便 流 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 動(dòng)性強(qiáng) 使用性能好 作業(yè)效率高 很適合農(nóng)村道路兩側(cè) 房前屋后樹木及果園噴藥之用 該噴藥機(jī)還可與田園微耕機(jī)配套使用 適應(yīng)大面積作業(yè) 是農(nóng)村植保專業(yè)戶的理想機(jī) 具 具有很好的推廣前景 致 謝 非常感謝安靜老師在我大學(xué)的最后學(xué)習(xí)階段 畢業(yè)設(shè)計(jì)階段給自己的指導(dǎo) 通過這 一階段的努力 我的畢業(yè)論文 車載式噴藥機(jī) 終于完成了 這意味著大學(xué)生活即將結(jié)束 在大學(xué)階段 我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺 這除了自身的努力外 與各位老師 同學(xué) 和朋友的關(guān)心 支持和鼓勵(lì)是分不開的 在本論文的寫作過程中 我的導(dǎo)師安靜老師傾注了大量的心血 每次遇到難題 我最 先做的就是安靜老師尋求幫助 而安靜老師每次不管忙或閑 總會(huì)抽空來找我面談 然后 一起商量解決的辦法 從選題到開題報(bào)告 從寫作提綱 到一遍又一遍地指出每稿中的具 體問題 嚴(yán)格把關(guān) 循循善誘 在此我表示衷心感謝 再一次對(duì)我的母校表示感謝 感謝 校方給予我這樣一次機(jī)會(huì) 能夠獨(dú)立地完成一個(gè)課題 并在這個(gè)過程當(dāng)中 給予我們各種 方便 使我們?cè)诩磳㈦x校的最后一段時(shí)間里 能夠更多學(xué)習(xí)一些實(shí)踐應(yīng)用知識(shí) 增強(qiáng)了我 們實(shí)踐操作和動(dòng)手應(yīng)用能力 提高了獨(dú)立思考的能力 感謝在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)期間和我密切 合作的同學(xué) 和曾經(jīng)在各個(gè)方面給予過我?guī)椭幕锇閭?在大學(xué)生活即將結(jié)束的最后的日 子里 我們?cè)僖淮窝堇[了團(tuán)結(jié)合作的童話 把一個(gè)龐大的 從來沒有上手的課題 圓滿地 完成了 正是因?yàn)橛辛四銈兊膸椭抛屛也粌H學(xué)到了本次課題所涉及的新知識(shí) 更讓我感 覺到了知識(shí)以外的東西 那就是團(tuán)結(jié)的力量 寫作畢業(yè)論文是一次再系統(tǒng)學(xué)習(xí)的過程 畢 業(yè)論文的完成 同樣也意味著新的學(xué)習(xí)生活的開始 我將銘記我曾是一名塔里木大學(xué)學(xué)子 在今后的工作中把塔里木大學(xué)的優(yōu)良傳統(tǒng)發(fā)揚(yáng) 光大 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 參考文獻(xiàn) 1 張發(fā)軍 車載噴霧機(jī)及精確施藥關(guān)鍵技術(shù)研究 D 武漢理工大學(xué) 2008 2 甘英俊 周宏平 鄭加強(qiáng) 車載對(duì)靶噴霧機(jī)自動(dòng)控制及低速巡航系統(tǒng)的研究 J 南京 林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 自然科學(xué)版 2011 01 99 102 3 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