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山地作物低空喷洒系统的研究

顾文杰  
【摘要】:对山地农作物的病虫害防治是我国农业一直面临的非常严峻的问题,对我国实现全面现代化农业具有重要的意义。本文主要针对山地作物低空喷洒系统进行了研究,主要研究内容和成果如下:选择六旋翼无人机为研究对象,通过分析其工作原理,拟定设计准则和要求,采用solidworks建模,确定机体中央仓、机臂折叠件和起落架的结构。为增强无人机抗风能力,特别设计机臂整体上翘3。;起落架与机体采用药箱挂架安装,方便添加药液。探讨simulation有限元分析在结构设计中的应用,对六旋翼农药喷洒无人机的关键部件(承重部件、药箱挂架和折叠件等)进行静应力分析,以及对中央仓进行静态特性分析,在有限元分析满足强度要求的前提下试制样机并调试飞行。为分析喷洒无人机作业参数对雾滴沉积效果的影响,在田间通过改变作业高度对玉米进行喷洒试验。沿玉米高度分3层,用雾滴测试卡采集正反面叶片雾滴,获得在玉米植株不同部位的雾滴分布。结果表明:(1)作业高度为2m时,雾滴沉积最多。当作业高度降低时,由于无人机旋翼较强的向下气流使部分雾滴穿透作物而直接沉积到地面,浪费农药;但随着作业高度加大,雾滴在降落过程中又会发生蒸发和漂移。(2)无人机喷雾时,雾滴在植株上的沉积基本是中部上部下部。说明对中部叶片的防治效果较好,且叶片正面的雾滴密度比反面多,说明叶片正面的防治效果优于叶片反面。(3)雾滴的分布均匀性随着作业高度的上升而变差,说明作业高度越低,雾滴的分布均匀性越好。(4)为提高喷雾时雾滴的穿透性和沉积密度,在环境温度为28℃、相对湿度为65%、风速小于1ms时,选取无人机对玉米进行喷雾的最佳作业高度为2m。综上所述,本研究结果为多旋翼农药喷洒无人机的进一步优化设计提供了理论依据和技术参考。并为六旋翼无人机田间施药提供技术依据,对合理喷施农药、提高喷洒效率、防治大面积病虫害具有重要意义。


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