试析喷雾葡萄园风送式喷雾机设计

论文导读：近况及进展方向12-161.2.1国外探讨近况12-131.2.2国外葡萄园植保机械进展方向13-141.2.3国内探讨近况14-151.2.4我国葡萄园探讨开发的方向及重点领域15-161.3探讨内容与技术路线16-181.3.1主要探讨内容16-171.3.2技术路线17-182葡萄园风送式喷雾机的设计18-422.1整机案例的确定及工作原理18-212.1.1两种结构案例的
摘要：植保作业一直是葡萄种植生产中的重要环节,其作业的好坏直接影响葡萄产品的品质。但是大部分葡萄产区仍然以人力作业为主,劳动强度大,作业质量差,农药浪费污染严重。所以,探讨一种小型机载式,适合我国葡萄园篱架种植植株植保作业的喷雾机具有重要作用。本论文在大量调研基础上,提出了一种以小四轮拖拉机为动力源,适合葡萄篱架树冠结构的立管风送式弥雾机。它改传统的轴流式环形喷头弥雾方式为立体喷架离心弥雾,减少了传统果园弥雾机对果树冠层喷雾不均匀分配的现象。利用离心风送喷雾技术不仅防止了机组前进产生的雾滴飘移现象,同时二次雾化了雾滴,增加了雾滴的穿透性。通过计算流体力学软件FLUENT,确定了立管最佳出风口参数,模拟了喷头雾化场,确定自然风对该机喷雾影响。具体探讨工作如下：根据小四轮拖拉机有无后动力输出轴,设计了两种机架结构。同时为了适应葡萄园株行距的不同,设计了宽度可调式立体喷架。整机主要由药箱、取力变速器、液泵、流量制约阀、喷雾液流系统、离心风机、立管风筒、可调喷架和传动装置组成。通过论述计算完成各个部件的选型,主要包括药箱、液泵、喷头、风机等。利用Pro/ENGINEER绘制了各零部件及整机的三维实体图,使得设计结果更加直观。通过Pro/MECHANICA有限元浅析软件对机架进行优化设计,对重要部件进行了应力变形浅析,增加了结构可靠性,同时大大缩短了设计时间,减少了成本利用计算流体力学软件FLUENT,对该系统的关键部件风筒进行了内部流场模拟,以而选择相对合理的出风口结构,间距,风机风量,出口风速等参数。同时也对压力旋流雾化喷头进行了仿真模拟,找到了自然风对该种喷头喷雾产生漂移的风速。室内试验验证了气流的防飘性能效果以及气流的二次雾化效果。通过气流辅助喷雾效果试验,寻找风筒喷头最佳安装位置、气流出口方向与喷雾方向夹角、气流速度大小,及环境风速对喷雾效果。试验表明：风筒出风口风速、以及下方30cm处风速,变异系数都小于10%,风速均匀性较好。影响在防飘性能试验中,采取雾量沉积质心距D。指标,进一步评价了因飘移作用雾量沉积分布的距离特点,可以看出气流辅助喷雾技术能够有效地减少雾滴的飘失,增加药液沉积。雾滴体积中径在100以下,二次雾化性能良好,雾滴均匀度DR在0.74以上,满足要求。关键词：风送式论文喷雾机论文葡萄园论文设计论文FLUENT论文气流喷雾模拟论文性能试验论文
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Abstract8-10
1 引言10-18

1.1 课题的探讨背景和作用10-12

1.2 国内外葡萄植保机械探讨近况及进展方向12-16

1.2.1 国外探讨近况12-13

1.2.2 国外葡萄园植保机械进展方向13-14

1.2.3 国内探讨近况14-15

1.2.4 我国葡萄园探讨开发的方向及重点领域15-16

1.3 探讨内容与技术路线16-18

1.3.1 主要探讨内容16-17

1.3.2 技术路线17-18

2 葡萄园风送式喷雾机的设计18-42

2.1 整机案例的确定及工作原理18-21

2.

1.1 两种结构案例的设计18-21

2.

1.2 工作原理21

2.2 主要技术参数21-23

2.3 关键零部件的选型和设计23-42

2.3.1 主机架的设计23-24

2.3.2 结构的可靠性浅析24-27

2.3.1 Pro/MECHANICA Structure软件介绍24-25

2.3.2 Pro/MECHANICA Structure的有限元浅析25-27

2.3.3 喷雾系统27

2.3.4 喷杆的设计27-28

2.3.5 喷头的选择28

2.3.6 喷头间距的计算28-29

2.3.7 液泵的选择29

2.3.8 药液箱容积计算29-31

2.3.9 风机参数的确定和选型31-35

2.3.9.1 风量的确定31-33

2.3.9.2 风压的确定33-35

2.3.10 传动系统设计35-36

2.3.11 主以动带轮直径计算和皮带的选型36-40

2.3.1

1.1 风机主以动带轮直径计算和皮带的选型37-38

2.3.1

1.2 液泵主以动带轮直径计算和皮带的选型38-40

2.3.论文导读：2
12 机组最大爬坡角的确定40-42
3 基于FLUENT的气流和喷雾模拟42-56

3.1 FLUENT介绍42-45

3.

1.1 前置处理器GAMBIT43-44

3.

1.2 计算处理器44-45

3.

1.3 后置处理器45

3.2 求解历程45-47
3.

2.1 模型设定45-46

3.

2.2 计算网格的生成46-47

3.3 模拟结果及浅析47-51

3.1 影响收敛性的因素及判断标准48

3.2 结果与浅析48-51

3.4 喷头雾化仿真模拟51-56

4 性能试验56-71

4.1 喷雾质量判别56-57

4.2 影响喷雾质量因素57-60

4.

2.1 气象条件57-59

4.

2.2 雾滴大小59-60

4.

2.3 雾滴密度60

4.3 风送喷雾系统性能试验60-68
4.

3.1 出口风速测定60-62

4.

3.2 喷头喷雾试验62-63

4.

3.3 防飘性能试验63-68

4.4 雾滴尺寸与均匀度试验68-71
5 结论与展望71-72

5.1 结论71

5.2 主要革新点71

5.3 倡议71-72

参考文献72-77
致谢77-78
探讨生期间发表论文78-79
附录：部分试验数据79-84