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《山东农业大学》 2008年
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网棚养殖蝗虫吸捕机的设计及试验研究

朱志伟  
【摘要】: 随着蝗虫网棚养殖技术的发展成熟和养殖规模的不断扩大,传统的手工捕集蝗虫的方式劳动强度大、捕集效率低。本文采用气动吸捕原理设计了一种适于在蝗虫养殖网棚内使用的网棚养殖蝗虫吸捕机。首先,测定了养殖蝗虫的悬浮速度、蝗虫与白铁皮分离圆筒的壁面摩擦角以及蝗虫的容重等物理性质;在吸捕机尺寸大小能够满足在蝗虫养殖网棚内使用的条件下,选用旋风分离方式对蝗虫吸捕机的各工作部件进行了设计计算,主要包括吸捕机的吸嘴、分离装置、卸料装置和收集箱等;然后,用SolidWorks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。 利用计算流体动力学软件FLUENT对所设计蝗虫吸捕机吸嘴和分离装置的内部气流场进行了数值模拟。首先,利用前置处理器GAMBIT对各部件建立模型、划分网格并生成网格文件;然后,将前置处理器产生的网格文件导入FLUENT中,设定边界条件并选择合适的数学模型,对各部件内部气流场的速度等高线、速度矢量图和流线轨迹进行了数值模拟,分析模拟结果并对原设计结构不合理之处进行改进,对改进后的结构重新建模并模拟内部气流场。最终改进结构的模拟结果表明:流场分布和速度分布都达到了设计要求。使用AutoCAD绘制了各部件的零件图和整机装配图,加工制作了蝗虫吸捕机样机,测定了吸捕机样机风门在不同开度下对应吸口处的气流流速,将吸口处的气流流速直接标定到风机风门对应位置处,为后续试验提供了方便。 采用正交试验设计方法对蝗虫吸捕机样机进行了吸捕性能试验,着重考察了吸口气流速度、吸嘴距地高度、吸嘴倾角、机器前进速度等因素对吸捕率和被吸捕蝗虫破碎率的影响;分析试验结果,得到了影响吸捕率和破碎率各因素的主次顺序和最佳水平组合。结果表明:吸嘴倾角和吸口气流速度对吸捕性能影响最大;最佳因素水平的组合为吸嘴倾角取75°、吸口气流速度取14 m/s、吸嘴距地高度取40 mm、机器前进速度取0.4 m/s。从蝗虫的吸捕和沉降收集效果来看吸捕机的吸捕性能是良好的,整机设计是合理的。
【学位授予单位】:山东农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:S499

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