学士学位论文--丘陵履带式果林喷雾机喷雾系统设计.doc
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1、目 录 摘要5 关键词5 1前言6 2研究目的及意义6 3喷雾机设计总体方案7 3.1设计要求7 3.2丘陵履带喷雾机参数确定7 4整体方案设计8 4.1机器工作原理8 4.2作业流程9 4.3传动方案9 4.4操作系统以及行进系统的设计10 4.4.1履带结构10 4.4.2整机操作控制系统10 5喷雾系统设计11 5.1喷杆调节装置设计11 5.2 喷杆系统的设计计算13 5.2.1喷头13 5.2.2喷管13 5.2.3输送泵13 5.3液压泵的选用14 6各关键传动件强度计算156.1变速箱轴强度计算15 6.2级V带传动计算17 7喷雾机其他部件的选用18 7.1标准件的选用18 7
2、.1.1轴承选用18 7.1.2螺母选用18 7.1.3垫圈选用18 7.2隔膜泵配套电机的选择18 7.3空气滤清器选用18 7.4过滤器选用19 7.5药箱设计19 7.6胶管选用19 8安全设计以及照明法案20 8.1安全设计208.2蓄电池、发电机及照明设计方案的确定208.3喷雾机的操作注意事项20 9结论21 参考文献21 致谢22 附录23丘陵履带式果林喷雾机喷雾系统设计摘 要:我国作为一个农业大国,果林经济作物在农业中占有很重要的地位,我国南方分布较广的主要有银杏,茶叶等重要经济作物,而南方的果林主要分布在丘陵地形以及山岭地区,针对我国南方丘陵道路路况差,机械行进作业困难,以及
3、我国对于丘陵地形的机械研制的技术相对缺乏的情况,本设计欲研发出一种能适应丘陵山地地形特点的高效率,环保的履带式喷雾机。本课题设计出的履带式喷雾机能够满足果林机械作业农艺要求,实现喷雾,要求设计合理、结构简单、操作方便、在提高提高农药的利用率的情况下,又能够达到环保的要求,工作效率高效,真正实现了高效、经济、节能、环保的要求。关键词:喷雾;环保;履带式;效率;The Design of Hilly Crawler Sprayer Spray System Abstract: As an agricultural country in our country, economic fruit woo
4、d occupies very important position in agricultural crop, widely distributed in south China mainly include ginkgo, tea and other important economic crop, and groves are mainly distributed in hilly terrain in the south and mountains area, southern hilly roads in our country poor road conditions, mecha
5、nical operation difficulty, marching and developed for hilly terrain machinery technology in China is relatively lack of situation, this design to the development of a kind of can adapt to the hilly mountainous topography features of high efficiency, environmental protection of the crawler sprayer.
6、This topic design of crawler type sprayer can satisfy the fruit wood machinery operation agronomic requirements, realize the spray, reasonable design, simple structure, convenient operation, under the condition of improving the utilization of pesticide, and can meet the requirements of environmental
7、 protection, high efficiency, realize the high efficiency, energy saving, environmental protection requirements. Keywords: Spray ; Environmental protection ; Caterpillar ; Efficiency ;1 前言近年来随着农业产业结构的调整,林果生产已成为我国经济发展和农民增收致富的新亮点和支柱产业。随着林果种植面积的不断扩大,为合理利用果林农业资源,提高果林经济作物产量,降低其生产成本,减少环境污染,高效经济的精细农业研究成为21
8、世纪的一大趋势。我国果园生产机械化的研究与应用起步较晚。20世纪50年代才推广使用手动喷雾器,60年代中期开始发展动力喷雾机,目前我国果园机械化程度低、缺乏大型高效的果园作业机械。果园多项作业大都主要依靠人工完成、生产效率低、劳动强度大、生产成本高,由于农忙时节的劳动力紧缺而造成的损失很大。我国早起研究的喷雾机,其喷雾性能落后、行走机构繁杂、种类奇缺、对农药的有效利用率低于30%,不仅浪费农药等资源,同时污染环境,影响人类赖以生存的生态环境,随着21世纪的社会经济的发展,现代化进程的加速,人类赖以生存和发展的环境正在急剧的发生变化,环境问题已构成威胁人类生存、制约经济发展的重要因素。因此在发展
9、经济的同时,必须坚持可持续发展的战略,从而使人类文化能够源远流长。目前我国植保机械的发展程度还处于一个快速发展期,随着农业的发展,想辅的农业机械也要更着一并向前改进,在喷雾机这一研究领域,根据液压泵、风机、喷射部件、喷头、喷嘴的形状规格不同,同时可以应用到不同经济作物的施肥作业。对于国外欧美发达国家在喷雾机的研究领域中走在前列,俄罗斯研制的果园喷雾机采用超声波传感技术;德国进行了对定向靶喷雾的研究,包括使用辅助气流、静电喷雾、利用光电、红外技术的等智能测靶喷雾技术;精确喷雾,包括根据作业速度和作物密度自动调节喷量的智能喷雾技术;农药回收技术,采用静电或气流负压等技术将靶标外的雾滴回收;国内也有
10、一些公司在结合外国的技术自主研发的一些喷雾机械,国内自主研发的背负式机动喷雾机以及山东出厂的3WZ-300型喷杆式喷雾机。总体上我国喷雾机机械研究起步较晚,果园生产机械化程度与欧美等国家还存在着较大差距,喷雾机以及喷雾系统的研究和设计还有一段很长的路要走。2 研究目的及意义在现代农业中,喷雾机是在农业生产工具占有重要地位,丘陵履带式喷雾机的使用更好的实现农业机械化的发展需求1,提高农业经济的生产率,合理利用现代化设备,减小了人类劳动,提高生产效率。近年来,大型的喷雾机作业对中国病虫草害防治有了明显的促进作用。随着农业种植结构的调整和规模化程度的提高以及大中型拖拉机市场占有率的快速增长,喷雾机技
11、术将会发挥越来越重要的作用,研究喷雾机具有可观的经济价值。 针对果林产业的不断发展,国家对丘陵等特殊地形果林机械的重视,丘陵式果林喷雾机具有广阔的市场。目前我国缺乏试用于丘陵果林喷雾的作业机械,缺少具有多作业环境、减轻环境负荷、提高农药利用效益功能的机具。另外,我国南方地区,山区和丘陵约占60%以上,道路路况差,机械行走困难;果林行间机械化作业难,根据我国南方喷雾机发展现状,设计出果林丘陵履带喷雾机可以满足其经济作业的要求。另外目前我国常用的大田喷杆喷雾机在施药过程中存在农药飘失严重,雾滴在冠层中的透性较差、作物中下部沉积少、分布均匀性差、雾滴减飘效果受自然风速影响较大等问题,为了提高喷雾机性
12、能,提高农田经济效率,故需改进喷雾机系统,从而提高农药使用效率,达到更高的经济利用率。3 喷雾机设计总体方案3.1 设计要求 (1)设计的丘陵履带式喷雾机适用于丘陵地区经济作物的施药作业。(2)喷雾机操作采用人工作业和固定作业两种形式人工可延伸至100M以上施药。(3)喷雾机远距喷头喷量在1520L/min左右。3.2 丘陵履带式喷雾机参数确定(1)名称: 丘陵履带自走式果林喷雾机;(2)外形尺寸(长宽高)(mm):200019001500;(3)整机质量 (kg):650;(4)动力:7.3kW;(5)规格: 履带宽度: 240 mm; 原地左转弯半径: 1.12 m; 原地右转弯半径: 1
13、.05 m; 道路行驶速度: 6.5km/h; 药箱容量: 400L; 远距管线长度: 50m; 远距管线长度: 100m; 远距喷管长度: 1.2m; 近距喷管长度: 0.8m; 喷管伸开长度: 2m。(6)生产参数2指标参数远距喷管工作压力 小于或等于8.0MPa;近距喷管工作压力 小于或等于3.5MPa;远距喷头流量 1520L/min;近距喷头流量 2.510L/min;远距喷管工作效率 大于或等于6.0hm2/h; 近距喷管工作效率 大于或等于0.3hm2/h;可爬坡最大度数 45 ;地间隙通过极限 小于或等于 25 cm。4 整体方案设计4.1机器工作原理如图1所示,该机由动力系统
14、3、行走系统、喷雾系统、操纵控制系统和机架等部件组成。 (1)动力系统包括总动力采用12.3KW大小柴油机,6KW的喷雾泵。(2)由于该机器在丘陵山地上作业,故采用履带式自动行走装置。(3) 药箱配置在机型的左前方,保持左右、前后平衡,驾驶室配置在右前方和发动机配置在右后方。(4)驾驶操作系统位于视野开阔的地方,可让驾驶员能清晰观察各部位的工作情况,安装照明系统,便于晚间或光线条件不好的情况下中使用。(5)从人机工程考虑,发动机在后部,此部位对驾驶员造成的噪音和振动相对较小,并便于保养。(6)喷杆操作采用人工作业和固定作业两种,人工可延伸作业距离120 m,满足果林间的作业。固定作业方式采用液
15、压伸杆方式,有效伸长到果林作业区,节约农药(7)整机重心偏低,从而增强机器的爬坡性能和驾驶稳定性。 行走系统支架操作系统动力系统喷雾系统 图1 丘陵履带式果园喷雾机 Fig1 Hilly crawler orchard sprayer4.2 作业流程作业分工流程可以分为两种情况:单人和多人作业。单人模式驾驶室操作机器前进,通过离合器连接传动液压泵,调节液压泵压力和打开喷雾管道开关,然后使用固定方式施药。通过使用液压升降装置开关来调节喷杆长度以及角度。多人模式驾驶室或尾部操作机器前进,通过离合器连接传动液压泵,调节液压泵压力和打开喷雾管道开关,通过固定方式或人工延伸管道施药。采用固定方式可操作液
16、压升降装置开关调节喷杆长度;人工移动管道定点作业可延伸长度到100 m。4.3 传动方案 (1)传动路线动力变速箱水泵中间齿轮轴 图2 传动关系图 Fig2 Transmission diagram (2)各传动部件的传动比发动机转速 n1=2200rpm 变速箱转速 n2=130/1602200=1800rpm 中间齿轮轴转速 n3=18/151800=2160rpm 水泵转速 n4=130/2502160=1100rpm4.4 操作系统以及行进系统的设计 此处省略NNNNNNNNNNNN字。如需要完整说明书和设计图纸等.请联系扣扣:九七一九二零八零零 另提供全套机械毕业设计下载!该论文已经
17、通过答辩4.4.2 整机操作控制系统我国南方果林分布在山区、丘陵,为了避免普通拖拉机平衡性差、安全性能低,在道路崎岖行走作业困难等缺陷,设计了结构独特的前后操作装置,特点是两根呈平行布置的传动杆(6)和(7)两端经销轴(4)分别连接前、后各两根呈相互平行布置的连动杆(5)和(8),前连动杆(5)经连接板块(3)通过前操纵连杆(13)经销轴(4)连接前操纵杆(1);后连动杆(8)经销轴(4)通过底盘支架(12)连接后操纵杆(9)构成四连杆传动机构的前后操作装置,在道路比较差的作业区,后操作系统更有利于判断道路情况和机械作业安全情况,有利于保证人员安全。图4 前后操作装置示意图 Fig4 oper
18、ation device schematic diagram5 喷雾系统设计5.1 喷杆调节装置设计喷杆装置包括左喷杆、喷雾装置主杆、喷雾调节杆、喷杆滑块、调节杆滑块、喷雾主杆调节滑槽、喷雾装置固定块、喷雾药管、右喷杆、主杆斜度调节螺栓和主杆固定螺栓。左喷杆和右喷杆通过紧固螺栓套连在喷杆滑块上,喷杆滑块套在喷雾装置主杆上,上下可以调节,紧固螺栓固定在喷雾装置主杆上;喷雾装置主杆的下端通过喷雾装置固定块和主杆固定螺栓固定在机架上;喷雾装置主杆的上端供喷雾高度、斜度和宽度调节,喷雾装置主杆选用铝材方钢,减轻质量和便于固定安装,紧固螺栓紧固一面中心线上从上而下镶嵌连续圆锥式孔槽,以便紧固螺栓固定;喷
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