為解決地面軌道式噴霧機(jī)軌道的鋪設(shè)占用溫室地面資源,不利于溫室地面作業(yè)的問(wèn)題。本文設(shè)計(jì)了單吊軌式溫室噴霧機(jī),研究吊軌在噴霧機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的動(dòng)態(tài)響應(yīng),并通過(guò)試驗(yàn)的方法獲得噴霧機(jī)行進(jìn)速度、載藥量以及吊軌跨度,對(duì)吊軌的彎曲變形以及噴霧機(jī)-吊軌系統(tǒng)振動(dòng)的影響,并根據(jù)振動(dòng)規(guī)律對(duì)噴霧機(jī)進(jìn)行減振設(shè)計(jì)。主要研究?jī)?nèi)容包括以下四個(gè)方面:(1)單吊軌式溫室噴霧機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)了單吊軌式溫室噴霧機(jī),主要包括噴霧機(jī)的行走方式、驅(qū)動(dòng)輪與軌道的結(jié)合方案、傳動(dòng)系統(tǒng)的方案、機(jī)架的設(shè)計(jì)、軌道的搭建方案,滿足溫室的作業(yè)要求。樣機(jī)的外形尺寸:720mm×380mm×760mm,凈重:30 kg,運(yùn)行速度:0.2~0.8m/s,藥箱容量:48L,噴桿噴幅:3m。(2)建立吊軌在噴霧機(jī)作用下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)模型建立吊軌在噴霧機(jī)作用下的彎曲變形力學(xué)模型以及噴霧機(jī)-吊軌系統(tǒng)的振動(dòng)模型,根據(jù)力學(xué)模型,推導(dǎo)對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行理論分析。結(jié)果表明,吊軌的彎曲變形和噴霧機(jī)-吊軌系統(tǒng)的振動(dòng)受吊軌的跨度、噴霧機(jī)行進(jìn)速度以及載藥量的影響。為吊軌的撓度測(cè)量試驗(yàn)以及噴霧機(jī)-吊軌系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)提供理論依據(jù)。(3)噴霧機(jī)運(yùn)行過(guò)程中吊軌的撓度測(cè)量試驗(yàn)根據(jù)噴霧機(jī)在吊軌上運(yùn)行的特點(diǎn),選擇合適的撓度測(cè)量方案,并對(duì)撓度測(cè)量的原理進(jìn)行分析。通過(guò)試驗(yàn)獲得噴霧機(jī)運(yùn)行過(guò)程中,各測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)角度變化,根據(jù)簡(jiǎn)支梁的傾角與變形的關(guān)系式,利用Matlab編程實(shí)現(xiàn)傾角至變形的轉(zhuǎn)化,然后對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。試驗(yàn)結(jié)果表明,吊軌的最大撓度隨著噴霧機(jī)速度的增加出現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì);與低速和高速相比,當(dāng)速度為中速時(shí),吊軌的跨中處出現(xiàn)最大撓度;吊軌為6米時(shí)的最大撓度為83.14mm,吊軌為4米時(shí)的最大撓度為37.63mm。(4)工況下噴霧機(jī)-吊軌系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)與減振設(shè)計(jì)使用三向加速度傳感器測(cè)量噴霧機(jī)以及吊軌的不同測(cè)點(diǎn)處的運(yùn)動(dòng)加速度,利用DH5902動(dòng)態(tài)信號(hào)分析系統(tǒng)得到時(shí)域響應(yīng)和頻域響應(yīng)。試驗(yàn)結(jié)果表明,噴霧機(jī)在吊軌上半載運(yùn)行時(shí),高速狀態(tài)下三個(gè)方向的加速度值明顯高于低速時(shí)的加速度值;高速和低速時(shí),X和Z方向的加速度值均明顯大于Y方向的加速度值。吊軌上的兩個(gè)測(cè)點(diǎn)以及噴霧機(jī)支撐板處的測(cè)點(diǎn),在垂直方向的振動(dòng)都具有周期性,且一階固有頻率非常接近,并以此為依據(jù)對(duì)噴霧機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的減振設(shè)計(jì),減振后三個(gè)測(cè)點(diǎn)對(duì)主激振頻率的減振效率分別為66.9%~75%、66.7%~69.6%、64.6%~65.1%,減振效果明顯。
【學(xué)位單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S491
【部分圖文】：

軌 式 溫 室 噴 霧 機(jī) 設(shè) 計(jì) 與 試 驗(yàn) 鵬等[18]設(shè)計(jì)了溫室懸掛噴霧機(jī)跨壟作業(yè)系統(tǒng)壟作業(yè)，實(shí)現(xiàn)噴霧機(jī)在無(wú)需人力輔助下的自自動(dòng)駛?cè)霌Q軌車，換軌車將噴霧機(jī)轉(zhuǎn)換到下全方位覆蓋。潭等[17]設(shè)計(jì)了溫室自走式噴霧機(jī)，主要包括統(tǒng)，噴霧系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖如圖 1.3 所向搭建在頂棚下方，減速電機(jī)安裝在移動(dòng)平，噴霧機(jī)的兩側(cè)均安裝紅外傳感器，當(dāng)噴霧統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)向，使噴霧機(jī)停止或

江 蘇 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文場(chǎng)如圖 1.4 所示，噴霧車輛在運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)受到地面的激勵(lì)而出現(xiàn)平化，導(dǎo)致噴桿發(fā)生相應(yīng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，且隨著速度的增大，噴桿的振動(dòng)幅增大。試驗(yàn)表明噴桿的水平運(yùn)動(dòng)和垂直運(yùn)動(dòng)是霧滴沉積變化的主要來(lái)源噴霧的沉積效果產(chǎn)生影響，其中噴桿的水平運(yùn)動(dòng)引起的噴霧分布的變異.5%~5.2%之間。

圖 1.5 防擺系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)Fig.1.5 Anti-swing control system test bench1.龍門架 2.控制系統(tǒng) 3.傾角傳感器2007 年陳上有等[28]通過(guò)建模分析研究了移動(dòng)載荷運(yùn)動(dòng)過(guò)程中梁的動(dòng)態(tài)響應(yīng)將移動(dòng)載荷和簡(jiǎn)支梁看做一個(gè)整體進(jìn)行研究，建立變速移動(dòng)載荷下歐拉梁的動(dòng)力分析模型，然后推導(dǎo)運(yùn)動(dòng)方程并進(jìn)行分析。分析表明：移動(dòng)載荷對(duì)簡(jiǎn)支梁動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響因素，包括移動(dòng)載荷的重量、速度以及簡(jiǎn)支梁跨度等，移動(dòng)載荷對(duì)簡(jiǎn)支梁撓度的影響隨著簡(jiǎn)支梁跨度的增大而增大，簡(jiǎn)支梁的撓度并沒(méi)有隨著移動(dòng)載荷的速度的增大而出現(xiàn)單調(diào)性的變化。噴霧機(jī)在吊軌上進(jìn)行噴霧作業(yè)，可以將噴霧機(jī)看做吊軌上的移動(dòng)載荷，吊軌會(huì)隨著移動(dòng)載荷的變化做相應(yīng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，本文中提到的動(dòng)態(tài)響應(yīng)主要涉及吊軌的彎曲變形和噴霧機(jī)-吊軌系統(tǒng)的振動(dòng)，所以有必要對(duì)噴霧機(jī)工作過(guò)程中，研究隨移動(dòng)載荷的變化吊軌的彎曲變形規(guī)律。

【參考文獻(xiàn)】

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