3M-50型自主行走式溫室彌霧機(jī)研制與試驗研究.pdf

1、設(shè)施蔬菜的種植過程中，為有效控制病蟲害要進(jìn)行多次、大量的農(nóng)藥噴灑，國內(nèi)現(xiàn)有設(shè)施植保機(jī)械設(shè)備自動化、智能化程度低，以人工或半自動化作業(yè)為主，勞動強度大，作業(yè)效率低，難以實現(xiàn)完全的人藥分離，在溫室密閉環(huán)境下對操作人員人身傷害大，易出現(xiàn)中毒現(xiàn)象，而且“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象造成嚴(yán)重污染；設(shè)施蔬菜多樣化種植模式下，噴霧模式設(shè)計不合理，不能實現(xiàn)精準(zhǔn)噴霧，藥液噴灑覆蓋不均勻，農(nóng)藥有效利用率僅有20％~30%，病蟲害的防治效果差。設(shè)施內(nèi)使用全自動智能化

2、的植保機(jī)械，實現(xiàn)精細(xì)化噴霧作業(yè)，已成為農(nóng)藥增效減施的重要手段之一。因此急需研制一種結(jié)構(gòu)輕便、適應(yīng)性高、智能化程度高、工作效率高的設(shè)施植保機(jī)械，實現(xiàn)溫室內(nèi)高效自主噴霧，依據(jù)植株分布位置、枝葉分布密度和冠層輪廓等生長信息或者病蟲草害位置信息等進(jìn)行精準(zhǔn)噴霧作業(yè)，從而減少藥液使用量，保護(hù)勞動者身體健康和生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)可持續(xù)設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
　　本文設(shè)計研制的3M-50型自主行走式溫室彌霧機(jī)，提出了“自主行走式物流車+姿態(tài)可調(diào)風(fēng)送噴霧”的模塊

3、化集成方案。溫室彌霧機(jī)在日光溫室的特殊作業(yè)環(huán)境和有限的工作區(qū)域內(nèi)，沿單軌運動并進(jìn)行精確定位、自動物流作業(yè)，高壓靜電風(fēng)送式遠(yuǎn)程精細(xì)噴霧，完全實現(xiàn)人藥分離的全自動化施藥，可根據(jù)設(shè)施蔬菜種植模式優(yōu)化設(shè)定噴霧姿態(tài)調(diào)節(jié)模式，減少藥液使用量，提高藥液利用率，實現(xiàn)自動化地精準(zhǔn)噴霧作業(yè)，對提高現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益具有重大意義。
　　本文主要研究內(nèi)容包括：3M-50型自主行走式溫室彌霧機(jī)的整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計和三維模型建立；氣流輔助系

4、統(tǒng)、藥液系統(tǒng)、電動自走式底盤和仿形噴霧姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的設(shè)計與優(yōu)化；通過CFD技術(shù)模擬3M-50型自主行走式溫室彌霧機(jī)作業(yè)過程中霧滴運動過程，結(jié)合理論分析和計算，設(shè)計噴霧沉積性能預(yù)測方法，并使用該方法對噴霧姿態(tài)調(diào)節(jié)模式進(jìn)行評價和優(yōu)化；根據(jù)三維設(shè)計模型、理論計算和仿真優(yōu)化，對樣機(jī)進(jìn)行加工試制，并開展了噴霧沉積測試驗證試驗和日光溫室中的植保作業(yè)試驗。試驗表明：3M-50型自主行走式溫室彌霧機(jī)作業(yè)時間內(nèi)各噴霧性能指標(biāo)均超出同類噴霧機(jī)噴灑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，