摘要：为解决果园传统风送喷雾机连续喷雾在果树间空隙引起无效喷雾的缺点,本研究设计了一种可移植的对靶喷雾控制系统,该系统采用3个单激光传感器探测靶标,PLC控制器依据传感器信号的逻辑运算控制相应的电磁阀通断,实现对靶喷雾、间隙不喷雾的功能。由于激光传感器光束较细,树冠内空洞和枝叶间空隙会导致单点对靶喷雾系统中电磁阀频繁开启,为此,本研究提出线性对靶喷雾控制方法。同时,在喷雾系统延时时间基础上引入提前延后时间,保证雾滴完全覆盖靶标。以主干形靶标为探测对象,以3WGF-300C型果园风送喷雾机为搭载平台进行试验,靶标株距为1.5 m,喷雾压力为1×10~5Pa,喷雾机行驶速度为0.48 m/s时,试验结果表明,相对连续喷雾作业方式,单点对靶喷雾作业方式能够节省55%的喷雾量,线性对靶喷雾作业方式能够节省37%的喷雾量;单点对靶喷雾作业上、中、下区域电磁阀分别平均通断44次、57次与40次,线性对靶喷雾作业各电磁阀平均通断20次。综合考虑系统喷雾量和系统稳定性,线性对靶喷雾作业方式在节约37%用药量的前提下大大减少了电磁阀的通断次数,能够降低系统故障率。

摘要：为减小疏果环节繁重的用工压力、提升果园作业效率和降低用工成本,该文基于自主研发的三节臂机载式疏花机,在"Y"字棚架形翠冠梨园中进行了疏花试验研究。以达到50%的花蕾保留率为疏花目标,结合疏花绳击打力度测试,确定了疏花轴在0.44 m/s行进速度下的最佳作业转速:254 r/min。疏花机田间性能试验中,研究疏花机疏花与人工定果、手持式疏花器疏花与人工定果、人工疏花与定果3种作业方式相比于只人工疏果作业方式,对花蕾保留率、坐果率、作业效率、果实产量及品质的影响。试验结果表明:机械疏花与人工疏花在作业质量上无明显差异,但疏花机作业稳定性较其他作业方式高;疏花机可降低梨树的绝对坐果率,虽然对幼果坐果量有一定的影响,但是经过定果环节后并不影响后期果实的产量及品质;疏花机的疏花效率在所有试验组中最高,相比于单一的人工疏果方式可节约66.17%的时间,适合机械化梨园大规模作业;手持式疏花器的作业效率仅次于疏花机,相比于单一的人工疏果方式作业时间可节约37.26%,适用于中小规模梨园。该试验研究有利于提高疏花机作业质量,为梨园机械化管理提供参考。

摘要：基于Topology优化理论和Radioss有限元分析方法,采用Opti Struct软件对旋耕起垄复式作业机旋耕刀进行拓扑优化分析,得出最优材料分布方案,并对旋耕刀结构进行重新设计。结构优化后的旋耕刀在高刚度、高机动性、轻质量等要求中达到平衡,经拓扑优化和强度验证,旋耕刀减质量0.106 kg,减质量率达31.2%。

摘要：针对缺乏设施专用高效施药机具,现有机具雾化性能差,农药有效利用率低,人员受毒害严重等问题,设计了设施固定管道式二相流常温烟雾系统,并结合推车式常温烟雾机,进行了喷雾性能对比试验,同时以结果期苏椒5号为试验对象,研究了作物冠层对二相流烟雾系统雾滴沉积分布的影响。试验设置二相流烟雾系统的工作气压为0. 3 MPa,液压为0. 05 MPa,施药流量为2 L/min;常温烟雾机放置在温室中间位置距离前方采集区域2 m处,风筒与水平地面呈15°倾角,向正前方喷雾,施药流量为1. 5 L/min,总施药时间为5 min。结果表明,二相流烟雾系统每个采集区域的沉积量最大值均出现在喷头喷射方向前方约1 m处(采样点4或5,与喷头喷射方向有关),CV1稳定在25%~35%之间,反映出横向各采样点雾滴沉积量的差异和分布规律的一致性;常温烟雾机雾滴沉积量在前、中、后各区域内的变异系数分别为70%、29%和0,导致前方(7~9 m)各采样点雾滴沉积量变异系数高达70%的原因是雾滴集中沉积在烟雾机前方的固定区域(采样点3~6),而在两侧的沉积量过低,后方(41~43 m)沉积量变异系数为0,是因为烟雾机风送距离有限导致后方各采样点无雾滴沉积。从沉积量的区间分布特性看,与常温烟雾机相比,二相流烟雾系统各采集区域雾滴沉积量的变异系数仅为13%。以上结果说明,二相流烟雾系统能够实现整个棚室的无人施药作业,且雾滴沉积分布均匀性较好;棚室内作物的存在有利于雾滴在周围叶片上聚集,雾滴沉积量在竖直高度和不同区域的分布无显著差异,变异系数不大于13%。综上所述,二相流烟雾系统工作性能稳定,雾滴分布均匀,可明显提升对病虫害的防治效果,能够实现人药分离作业。

摘要：基于文丘里原理设计了一款农用气液两相喷头,并采用k-ε湍流模型,利用FLUENT和CFX求解器对喷头内部气流场进行了计算流体力学(CFD)仿真和试验验证。结果表明:喷头出口平面中心区域的气流速度达到亚音速和超音速,喷头出口的气流速度随着两相压力的增加而增加;当气相入口压力一定时,液相入口压力的增大可使喷头下方两侧气流朝喷头轴向集中,喷口中心区域气流速度的实测值与仿真值的相对偏差≤10%,仿真结果真实可靠。雾滴粒径测试结果表明:在0.05MPa的恒定水压下,雾滴粒径随着气压的增高而降低;在常用工作气压下,距喷头喷射距离1.6m处,粒径65μm以下的雾滴比例≥85%,雾滴体积中径(D50)<50μm。所设计的喷头雾化性能优异,可获得烟雾级雾滴,适用于在设施农业中进行整棚弥散性喷雾防治病虫害。

摘要：喷杆喷雾机具有作业效率高、雾滴覆盖率高、沉积分布均匀、防治效果好等优点,是目前大田作物最主要的施药机具。但受作物冠层遮挡和侧风等气象条件的影响,导致喷杆喷雾机作业时雾滴难以穿透到植株中下部并伴随飘失。为改善喷杆喷雾机喷雾雾滴在作物冠层的穿透性并降低飘移量,本文优化设计了一种适用于大田作物的喷杆喷雾机冠层推拨装置。并分别使用两种喷头(标准扇形雾喷头ST110-02、射流喷头IDK120-02)对该装置的减飘性和在小麦上的沉积特性进行了对比试验。结果表明:该冠层推拨装置对标准扇形雾喷头ST110-02的减飘效果强于射流喷头IDK120-02,其减飘效果分别为59.0%和9.5%;冠层推拨装置可以提高药液的沉积率,对于ST110-02喷头可增加18.0%,IDK120-02喷头增加了8.6%;同时该推拨装置对小麦植株的推拨作用增加了雾滴向冠层中下方的穿透效果,有利于药液在植株上的均匀沉积。

摘要：喷杆喷雾机是目前普遍使用的一种大田植保机械,为了增加农药有效利用率和减少雾滴飘失,喷杆多加装罩盖装置.针对喷杆喷雾机生产研发中出现的损坏问题,以山东绿田农业机械有限公司生产的罩盖导流式喷雾机拨禾板固定支架为研究对象,利用有限元理论找出固定支架应力集中部位,并在其原有结构基础上进行拓扑优化设计,以增强其结构强度.在受损情况最为严重的大豆田中,拓扑优化后固定支架最大应力由原来的652.4MPa降至123.8MPa,降了81%,机械抗振性也有大幅度的增强.该结果为企业生产优质的拨禾板式喷杆喷雾机提供技术支持.

摘要：针对背负式割草机刀盘轻量化设计问题,选取市场上常见的2、3、40齿锰钢刀盘进行研究。首先运用3维机械制图软件PTC/Creo对刀盘进行数字模型绘制,其次基于拓扑优化变密度法和杂草刈割试验,在6000 r/min极限转速工况下对刀盘结构进行计算机拓扑优化,并对优化前后刀盘应力进行受力分析,3种刀盘优化后质量依次减轻27.5%、10.24%和12.71%,而极限受力大小依次减小11.3%、0.8%和6.8%,得出刀盘质量减轻百分比大于极限受力减小百分比的结论。优化后刀盘模态频率有所增加,抗振性能增强。最后通过田间割草对比试验验证3种刀盘结构优化后割草性能符合行业要求,并得出重割率与刀盘齿数呈正相关,漏割率与刀盘齿数呈负相关的结论。

摘要：针对江浙地区普遍采用的3种农用塑料大棚GP-C622、GP-C825、GP-C832,应用有限元分析软件HyperWorks,对其骨架结构进行了风载和雪载工况下的非线性应力分析,为后续大棚钢架结构设计提供理论依据。经分析,在风载工况下,3种大棚可承受极限侧向风速依次为20、16、20 m/s;在雪载工况下,3种大棚可承受极限积雪厚度依次为18.9、14.3、18.4 cm。