隨著社會(huì)的發(fā)展和市場需求不斷地增長,人類對(duì)能源的需求越來越大,而可利用的能源有可再生的和不可再生的。不可再生的能源已經(jīng)不能完全滿足人類巨大的需求量,所以為了人類的后續(xù)發(fā)展,開發(fā)和利用可再生的資源已經(jīng)是當(dāng)代的潮流和發(fā)展方向。針對(duì)光伏農(nóng)業(yè)的發(fā)展需要,本文對(duì)大跨距的平移施藥噴灌機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)和試驗(yàn)。調(diào)查市場上常用的平移式噴灌機(jī)和施藥系統(tǒng),目前我國還是主要使用國家電網(wǎng)或者柴油機(jī)發(fā)電來帶動(dòng)各種泵的轉(zhuǎn)動(dòng)。針對(duì)這個(gè)問題,本文將研究和試驗(yàn)用太陽能發(fā)電來驅(qū)動(dòng)噴灌機(jī)和施藥系統(tǒng)完成作業(yè)。首先要解決整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題,主要分幾大塊:光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì),行走系統(tǒng)的設(shè)計(jì),施藥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及整個(gè)桁架的總體設(shè)計(jì),其中為了節(jié)約太陽能板所占用的土地資源,設(shè)計(jì)時(shí)考慮實(shí)現(xiàn)電板與噴灌機(jī)的一體化目標(biāo)。通過計(jì)算確定理論上太陽能驅(qū)動(dòng)施藥噴灌機(jī)需要31塊100W太陽能板,以及20個(gè)蓄電池儲(chǔ)存電能。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,為了達(dá)到最大效果節(jié)約資源,太陽能板的安裝位置是本文的創(chuàng)新點(diǎn),本文設(shè)計(jì)太陽能電池板安裝在桁架及三角固定鋼架上,主要由螺栓進(jìn)行固定,待以上結(jié)構(gòu)及型號(hào)基本確定后,本文選用CATIA軟件進(jìn)行三維建模及結(jié)構(gòu)有限元分析,再做整機(jī)的模態(tài)分析,本文使用有限元分析軟件ABAQUS對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)好的桁架進(jìn)行模型簡化分析和靜力學(xué)分析,得出應(yīng)力結(jié)果及應(yīng)變結(jié)果,應(yīng)力結(jié)果為101MPa,比Q235材料強(qiáng)度極限235MPa小,應(yīng)變產(chǎn)生位移矢量結(jié)果為0.05608mm。結(jié)果表明:太陽能板安裝在整個(gè)桁架上,也能保證桁架的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。本文也做了太陽能驅(qū)動(dòng)施藥噴灌機(jī)作業(yè)環(huán)境的分析研究和太陽能驅(qū)動(dòng)施藥噴灌機(jī)的試驗(yàn),研究試驗(yàn)結(jié)果表明,選擇離網(wǎng)型的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)作為平移式施藥噴灌機(jī)的驅(qū)動(dòng)和施藥能源是可行的,在光照強(qiáng)度相對(duì)弱的1月份,計(jì)量泵出口壓力為0.5MPa時(shí),施藥車依靠太陽能和蓄電池也可滿足灌溉施藥要求。經(jīng)過田間試驗(yàn),機(jī)組日常行走及施藥噴灌的作業(yè)可以滿足作物的需求。本文研究結(jié)果可為光伏系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)平移式施藥噴灌機(jī)的設(shè)計(jì)方案提供參考。
【學(xué)位單位】：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：S277.94
【部分圖文】：

品更安全、更營養(yǎng)、更多產(chǎn)，其符合生物最佳生產(chǎn)原料能量系統(tǒng)和生物，也遵循了產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)律的創(chuàng)新物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)換技術(shù)，也為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民帶并且大大促進(jìn)了我國光伏農(nóng)業(yè)的發(fā)展[26-27]。

品更安全、更營養(yǎng)、更多產(chǎn)，其符合生物最佳生產(chǎn)原料能量系統(tǒng)和生物，也遵循了產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)律的創(chuàng)新物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)換技術(shù)，也為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民帶并且大大促進(jìn)了我國光伏農(nóng)業(yè)的發(fā)展[26-27]。圖 1- 1 光伏溫室Fig.1-1 Solar greenhouse

圖 1- 1 光伏溫室Fig.1-1 Solar greenhouse圖 1- 2 光伏禽類養(yǎng)殖Fig.1-2 Photovoltaic poultry breeding

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本文編號(hào)：2811306