高地隙植保机喷杆自动控制装置研制

高地隙植保机作为一类面向田间管理的农业机械,具有较大的离地间隙和作业幅宽,用以完成施肥施药等作业任务。由于喷药过程中存在雾滴漂移现象,操作人员必须穿戴防护装备以降低作业安全风险。针对这一问题,远程遥控和自动导航等智能控制技术越来越多地应用于高地隙植保机,而喷杆自动控制是实现高地隙植保机智能控制的前提。为此,以雷沃ARBOS高地隙植保机为试验平台,研制了具备串口通信功能的喷杆自动控制装置,主要由自动控制单元、数据处理单元、继电器模组、遥控器与接收机组成。数据处理单元用以接收遥控器发出的操作信号,通过串口将控制指令发送至自动控制单元;自动控制单元接收和解析控制指令,向继电器模组发送控制信号以实现喷杆的伸展和高度调节及液泵的起停。试验结果表明:喷杆自动控制装置能够按照遥控器操作指令完成喷杆和液泵的控制,其控制稳定性和可靠性能够满足高地隙植保机智能控制的基本要求。     

大田蔬菜高地隙自走式喷杆喷雾机的研制

针对我国缺乏大田蔬菜地高效施药机具的现状,研制出一种小型、高效、安全的防治大田蔬菜与水稻病虫草害的轻便型自走式高地隙喷杆喷雾机。该机具集成高地隙自走式底盘、喷雾系统、机电液中央控制系统,自走式底盘主要由机架、动力系统、行走转向系统以及液压系统几个方面组成。该机具四轮驱动、四轮转向、行驶稳定、转向灵活、适应性强,喷杆前置、药箱后置,保证了整机重心平衡,采用电动推杆实现喷杆的折叠,减轻了喷杆质量,作业效率高,不仅满足大田蔬菜施药农艺要求,还可应用于水田施药作业。     

柔性底盘自走式高地隙喷杆喷雾机的设计

针对我国中小型植保机操作舒适性差、路况颠簸机架开焊的现状,设计了一种旱田专用的柔性底盘自走式喷杆喷雾机。高地隙喷杆喷雾机主要由底盘、动力系统、喷药系统及液压系统等部件组成。喷雾机前桥采用单轴铰接柔性减震,后轮采用独立柔性弹簧双轴减震机构;传动系统采用后轮链式两轮驱动,喷药系统采用全液压控制喷药及喷杆折叠。试验表明:该机作业效率高、可靠性强、操作方便,在满足农业要求的同时解决了颠簸机架开焊的问题。     

风幕式高地隙喷杆喷雾机研究与设计

针对传统喷杆喷雾机底盘较低不能满足玉米中后期植保作业,以及雾滴飘失、农药利用率低等问题,研制了高地隙底盘与风幕式防飘技术相结合的风幕式高地隙喷杆喷雾机。整机主要由驾驶室组件、高地隙静液压底盘、喷杆架组件、喷雾系统和风幕系统等组成,高地隙底盘采用静液压驱动底盘,四轮驱动,四轮转向,龙门式机架最小离地间隙为2 600mm,轮距调节范围为2 280 3 300mm。试验结果表明:有辅助气流较无辅助气流雾滴在玉米整个冠层平均覆盖率提高了57.37%,风幕系统对于增加雾滴在玉米冠层沉积及减少雾滴飘失作用明显。该机具底盘离地间隙高、防飘性能好,可以满足玉米中后期病虫害防治要求。     

高地隙自走式喷杆喷雾机的设计与试验

针对小麦、棉花等农作物田间喷药作业的需求,设计一种高地隙自走式喷杆喷雾机。对整车机架、喷杆升降机构、轮距调节机构、转向机构、喷杆、液压行走系统、喷雾水路系统等关键零部件和系统进行了研究和设计,并制作出样机。通过样机试验验证整机设计方案及功能、性能等,试验测得最大行驶速度为32 km/h、最大爬坡度>20%,最大侧翻稳定角度为18.1°,喷雾量变异系数为6.3%。试验表明,样机的各项功能和操作等满足设计要求。该样机的设计和试验为高地隙自走式喷杆喷雾机的相关研究和设计奠定了基础。     

高地隙喷药机液压底盘的设计与试验

设计一种高地隙水田液压行走底盘,目的是解决喷药机在田间行走时对秧苗的损伤大、传动复杂、转向半径大等问题。基于此,本文研究设计了一款符合水稻农艺的专用底盘,选择了传动简单的液压传动方式和优化了转向机构的高地隙喷药机,样机试制后进行田间试验,结果显示:喷药机在田间行走时水稻秧苗的损伤率小于3%,最小转向半径为3.12m。     

自走式玉米高地隙喷雾机底盘系统设计研究

玉米生长中后期常规施药机械难以适应,高地隙喷雾机的研制问题亟待解决。自走式高地隙底盘技术是玉米高地隙喷雾机研制的核心问题。为此,根据玉米生长中后期植保作业要求,制定了喷雾机总体设计方案;结合自走式底盘技术原理,应用solidworks对喷雾机底盘系统相关的行走系、转向系、制动系、轮距调整系及喷杆系等关键系统进行了三维设计,为底盘系统动力学建模、性能仿真分析及自走式玉米高地隙喷雾机的研制奠定了基础。     

3WPF-500型水旱作物田间管理机的研制

针对缺乏水稻、小麦等作物生长中后期病虫害防治、施肥等作业机具的现状,研制开发一种经济、适用的高地隙自走式田间作物管理机。该机集成高地隙自走式底盘、喷杆喷雾及撒肥系统、机电液控制系统于一体,前后轮距可实现无级调节,采用四轮驱动、四轮转向,转向灵活,满足了水旱田作物施药、撒肥的作业农艺要求。     

电动履带式立式喷杆喷雾机设计与试验

针对我国设施作物生长中后期的植保机械化难题,采用远程遥控技术与液力雾化技术设计一款适用于设施温室大棚行间行走并进行施药作业的电动履带式立式喷杆喷雾机.该机具主要由底盘、行走系统、喷杆高度调节系统、喷杆平衡系统、喷杆安装座、喷雾系统、电动控制系统和遥控系统等组成,其中控制系统可通过遥控手柄对机具前进方向、喷雾系统调整与作...     

高地隙施药机喷杆自动调平系统设计与试验

因田间地表起伏,高地隙施药机在作业过程中车体极易发生横滚方向的倾斜,同车体刚性连接的喷杆同时倾斜,甚至与作物、地面碰触,影响喷药均匀性和作业安全性.为此基于机电液一体化控制方法,设计了高地隙施药机喷杆自动调平系统.设计电控液压调平机构,使喷杆与车体柔性联接,实现在横滚方向上喷杆与车体的相对转动.采用姿态测量方法实时检测...     

高地隙自走式喷杆喷雾机田间作业技术规程

为满足稻麦高效植保的要求,规范基于农机操作与农药植保相互融合条件下,高地隙自走式喷杆喷雾机田间作业条件、作业前准备、机具操作及施药后处理等技术,形成高地隙自走式喷杆喷雾机田间作业技术规程。     

模块化精量喷雾控制阀组设计与试验

针对我国现有植保机械自动化程度不高、施药均匀性差等问题，根据高地隙植保机的喷雾系统组成和技术要求，设计了模块化精量喷雾控制阀组，通过分析计算确定阀体结构以及开关阀、限压阀、流量控制阀、区段开关阀等阀体模块的尺寸参数。精量喷雾控制器能实时读取压力传感器的输出信号并进行处理，将其与上位机输入的流量指令进行比较，并将控制信号发送至电机驱动器以控制电机的动作状态来调节阀门开度，进而调节喷雾系统流量，所设计的精量喷雾控制阀组能够实现压力和流量自动调节、喷杆分段独立控制以及参数实时反馈等功能。试验结果表明：喷雾系统压力与实际流量近似满足线性关系，拟合度决定系数为0.997 5，流量值在0~50 L/min范围内，平均相对拟合误差为1.7%，标定精度能满足控制需求；精量喷雾控制阀组可调节的最大流量为40 L/min，阀门实际流量在阀门有效行程内变化较均匀，符合线性流量特性曲线关系。研究可为高地隙植保机精量喷雾控制策略提供参考。     

一种智能遥控变轨式喷杆喷雾机的设计

针对大面积菠萝种植人工喷药或施叶面肥作业劳动强度大、效率低等问题,基于作物种植垄距不同、生长高度不同等特点,课题组设计了一种智能遥控变轨式喷杆喷雾机。喷雾机采用履带式液压驱动,喷雾机底盘根据作物种植垄距和高度的不同,采用液压升降和液压变轨距调节适应作业要求;喷杆采用平行四边形机构液压升降调节喷雾高度,采用电动推杆实现展开与折叠;喷雾系统采用电磁离合器、电磁球阀和电控调压阀智能控制,从而可以远程控制喷雾启停并实现变量喷雾;增加倾斜报警系统,超过设定坡度值时,机器发出危险报警;喷雾机配置全景摄像头,在遥控器中显示多视角界面以及整机状态与参数,能实现200 m无线遥控远程操控作业。研究结果表明,智能遥控变轨式喷杆喷雾机应用于菠萝田间喷药或施叶面肥等植保作业,无需作业人员下地工作,通过远程控制喷杆喷雾机即可完成,能有效避免菠萝带刺叶片以及喷雾对人的伤害,大大促进了菠萝种植机械化智能化发展。     

自走式遥控喷药车的设计

设计了自走式遥控喷药车.该车可以在各类农作物整个生长期内不受限制地完成农药喷洒作业,尤其是针对胡麻作物的中后期植保作业,可以做到不伤苗、不压苗,适用于胡麻茎秆同高作物生长期的喷药作业.该喷药车应用单片机技术、红外遥感技术可实现行走、转向、喷杆的升降折叠等远程控制.通过整机性能及田间试验的调试和验证,结果表明,该喷药车转...     

喷杆喷雾机精量喷雾测试实验台研制

精量喷施技术是大田植保作业的智慧化解决方案,而精量喷雾执行机构及其控制系统田间调试费时费力、可重复性差,且诸多参数无法调整,数据获取困难。针对这一问题,根据大田植保技术要求和喷杆喷雾机性能参数,通过对药液循环系统和喷雾测试系统等进行设计和计算,搭建了精量喷雾测试实验台。实验台主要包括喷雾测试系统、药液循环系统和速度模拟装置,可完成药液流量、压力实时感知和控制,喷杆区段独立控制、作业速度与药液流量的在线模拟与匹配。进行不同压力下实验台喷杆各段控制的喷量一致性及不同施药量、不同模拟速度下实验台的控制精度测试试验,结果表明:精量喷雾试验台动力发生装置可提供的最大压力和流量分别为1.5MPa、65L/min,模拟速度调节范围为0～20km/h,精量喷雾最大误差为1.34%,变异系数最大为0.05,能够满足精量喷雾系统调试和测试的基本要求。研究可为喷杆喷雾机智能变量作业的研究及其精量喷雾系统的设计和优化提供理论依据与技术支持。     

田间作业机械中的特色行走装置

自走式田间作业机械要适应各种地况条件,应对不同的作业要求,需要采取特殊的结构与行走装置。选取铰接转向履带式拖拉机、自走式喷药机、自动喷灌机、高速插秧机和坡地联合收割机5种典型农田作业机械,分析其结构形式与作业需求之间的关系,重点探讨多履带、高地隙、多单元轴向组合、水田轮以及水平调节5种行走装置的工作原理与结构特点。      

高地隙自走式喷雾机电控液压转向系统设计

以高地隙自走式喷雾机为试验平台,设计了一套电控液压转向系统。该系统以三菱PLC作为主控制器,通过控制电磁换向阀接通液压缸实现车辆不同行走模式和不同转向模式的切换,使车辆在工作及运输过程中可以灵活地进行转向、行走和避障操作。最后,通过在3WP-2600G高地隙自走式喷杆喷雾机上的成功应用,验证了该系统具有较高的可靠性和反应灵敏度,对大型植保机械行走及转向系统的设计具有一定的参考价值。     

自适应升降喷杆施药系统的研发

针对传统简易施药机易造成人员中毒、药液喷洒过多易造成环境污染等问题,以及现在温室内用施药机在自适应作物高矮、自主行走、精准施药等方面仍存在一定的局限,北京京鹏环球科技股份有限公司研发了一种自适应升降喷杆施药系统,包括喷药系统、雾化系统、喷杆自动调节系统、控制系统及无轨道自走式底盘等。该施药系统创新性在于温室内与无轨道自走式底盘配合使用,可实现路径导航的自动化、智能化;其喷杆自动调节系统创新性地采用超声波传感器用于探测施药机与农作物施药目标的距离,以便进行精准施药,拟为解决狭小温室空间内自主行走及施药问题提供参考,实现温室内施药的无人化、机械化、自动化、精准化,提高温室内植保装备的机械化水平,改善劳动环境,提高劳动效率。     

自动调平喷杆式喷药机设计与试验研究

针对耕地存在缓坡起伏及不同农作物具有不同的植株高度的特点,设计一套能够自由调节喷杆高度的喷杆式喷药机。该机喷杆始终保持与地面平行,使喷药机在田间工作时能够通过液压系统进行自由提升,且在田间工作时可利用机械部件完成喷杆的调平工作。系统利用动滑轮和液压系统完成喷杆的提升,利用弹簧和阻尼器完成喷杆的机械调平工作。该喷药机对提高农药的利用率、降低农作物生产成本都具有积极的推动作用。     

一种基于菠萝机械化田间管理技术的多功能田间管理机设计与试验

【目的】针对当前菠萝田间管理机械难以进入田间自由穿梭作业的问题,课题组设计了一种多功能菠萝田间管理机,以提升田间管理作业效率。【方法】课题组通过剖析菠萝机械化田间管理技术,从菠萝植株特点、种植农艺参数及田间管理需求等方面,分析了菠萝田间管理机应具备的关键功能、田间管理作业应注意事项以及农艺的适应性问题,在此基础上应用模块化设计理念,将田间管理机按功能结构进行模块划分,分别设计了菠萝田间管理机可变轨距高地隙窄型履带式通用底盘和喷杆喷雾组件、固态肥施肥组件、扩展平台运输组件三种作业功能部件,各功能部件与通用底盘集成组合成菠萝多功能田间管理机,并对样机进行田间试验。【结果】1）田间喷药效果：喷杆喷雾作业幅宽900 cm,作业平均速度2.0 km/h,药液喷洒均匀,作业效率可达到25亩/h。2）田间施固态复合肥效果：固态肥施肥组件料箱可装载400 L固态肥,施肥量由操控系统电动控制,可随时调节,方便易用,施肥作业效率可达5亩/h。3）田间运输作业效果：一次可运载600 kg菠萝出田,使用2台运输机配套5人操作,较传统人工采收作业可以减少一半人工,同时采收效率提高一倍。此外,扩展平台运输组件在施...