收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

大型高地隙喷雾机喷杆振动理论分析与试验研究

庄腾飞  
【摘要】:大型高地隙喷杆喷雾机是实现高精准和高工效喷雾作业的重要植保机械,其中喷杆是作业的主要工作部件。目前喷杆在作业中存在振荡、翻转和摇摆等振动大的问题,导致其稳定性差、喷雾均匀性差和喷雾质量差。论文在分析国内外现有喷杆使用和技术研究现状的基础上,设计了一种基于弹簧和阻尼器组合减振的喷杆悬架结构并应用于18m三角形截面喷杆的高地隙喷雾机上。通过对喷杆进行动力学和运动学振动特性分析、动力学模态仿真与试验,得到喷杆模态频率和振型;对减振元件进行单因素试验、对喷杆进行振动特性回归分析和减振组合田间试验验证,得到减振装置的弹簧和阻尼器最优减振参数组合和喷杆疲劳寿命。论文主要研究工作如下:1.设计一种基于弹簧和阻尼器组合减振的喷杆悬架结构和18m三角形截面喷杆结构,在喷杆末端振幅为±150mm,喷杆悬架处水平倾角最大为±0.617°时,结合悬架结构参数分析得到斜拉弹簧振动变形量为±3mm,减振装置中斜拉弹簧刚度系数为17~20N/mm,垂向减振弹簧刚度系数为 55.1~110.2N/mm。2.建立喷杆振动模型,通过一般粘性阻尼理论分析,得到喷杆复模态下频率、阻尼比和振型的数学模型;利用ANSYS 13.0对喷杆进行模态仿真分析,得到各振动方向模态频率和振型;采用多点激励多点采集方法进行喷杆动力学模态试验,仿真结果和试验结果频率差均在7%以下,仿真结果可信。3.对斜拉弹簧、垂向弹簧、垂向阻尼器和水平方向阻尼器进行性能试验,得到刚度系数分别为91.26N/mm、71.80N/mm和57.68N/mm的垂向弹簧,复原阻尼系数分别为9.48N·s/mm、7.66 N·s/mm和5.84N·s/mm的垂向阻尼器,复原阻尼系数分别为8.74N·s/mm、7.41 N.s/mm和6.07N·s/mm的水平阻尼器,并进行单因素瞬态翻滚试验、瞬态振动响应试验和田间振动试验,得出水平阻尼器对瞬态翻转响应影响显著,垂向弹簧对瞬态振动影响显著,垂向弹簧和垂向阻尼器对喷杆低频振动影响显著。4.在棉花、小麦和玉米地块进行高地隙喷雾机喷杆振动试验,利用Box-Behnken响应面法(BBD)设计二次正交旋转组合试验,以行驶速度、垂向弹簧刚度系数、垂向阻尼器阻尼系数和水平阻尼器阻尼系数为自变量,以喷杆水平倾角、行进方向振幅和垂直方向振幅为因变量,利用设计专家软件对试验结果进行回归模型分析和优化分析,得到试验地块的最优减振作业参数组合为喷雾机行驶速度为2.10m/s,垂向弹簧刚度系数为77.77N/mm,垂向阻尼器复原阻尼系数为8.33 N·s/mm,水平方向阻尼器阻尼系数为8.74N·s/mm。对最优组合进行验证试验,对比最优组合试验和正交试验结果,得到在行进方向振动加速度在0~6m/s2段占比提高4%以上,垂直方向振动加速度0~6m/s2段占比提高3%以上,翻滚倾角在0~0.6°段占比提高4%以上,喷杆减振性能得到提高。5.对玉米地块进行喷杆最优减振组合和无减振组合下应变对比试验,采用雨流计数法统计得出,最优减振组合比无减振组合寿命平均提高28.28%,表明减振装置参数的合理设置可有效提高喷杆作业寿命。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前19条
1 王腾;孙培灵;刘行风;孙文峰;侯守印;;喷杆式喷雾机关键部件设计与研究[J];农机化研究;2017年11期
2 王品舒;岳瑾;曹名鑫;郭书臣;王福贤;袁志强;董杰;;2种喷杆喷雾机在玉米田茎叶除草中的应用效果研究[J];安徽农学通报;2016年22期
3 李洪霞;;喷杆式喷雾机使用调整及故障排除[J];农民致富之友;2015年09期
4 杨莹;喷杆喷雾机的配置及使用[J];农机使用与维修;2005年02期
5 张弼铖;乔宁波;;3WP(X)-2000-18吊杆式喷杆喷雾机的研制[J];新疆农机化;2018年02期
6 李斌;李亚雄;颜利民;刘洋;王涛;;玉米高地隙自走式喷杆喷雾机的试验研究[J];甘肃农业大学学报;2017年04期
7 李勤古;;喷杆式喷雾机[J];农业知识;2018年34期
8 曲建北;;喷雾机的正确使用与调整[J];农机使用与维修;2010年04期
9 ;3WX-400型悬挂式喷杆喷雾机[J];农机具之友;2005年02期
10 王晓亮;;雷沃新型水旱两用自走式喷雾机亮相[J];农机市场;2017年03期
11 万士俊;徐华治;;自走式喷杆喷雾机的使用与故障排除[J];农村百事通;2017年16期
12 ;“多加”3WYP-120E型遥控自走式喷杆喷雾机[J];现代农机;2017年05期
13 王桂盛,柴明建,沈卫强,蒋永新,王峰;3WKG- 800型悬挂式宽幅喷雾机[J];新疆农机化;2000年05期
14 ;悬挂喷雾机[J];农业机械资料;1973年03期
15 蔡晨;薛新宇;丁素明;;小型助力推车式果园喷雾机的研制[J];中国农机化学报;2013年01期
16 宋坚利;何雄奎;张京;刘亚佳;曾爱军;;“Π”型循环喷雾机设计[J];农业机械学报;2012年04期
17 陶雷;周达辉;於海明;;喷杆式喷雾机使用中应关注的问题[J];江苏农机化;2009年06期
18 周艳;3WF-16型风送高架喷雾机的研制[J];新疆农机化;2002年03期
19 贺吉范;悬挂喷雾机的使用[J];河北农机;1998年04期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 戴奋奋;;风送喷雾机风量的选择与计算[A];走中国特色农业机械化道路——中国农业机械学会2008年学术年会论文集(下册)[C];2008年
2 郁金;许林云;茹煜;;果园风送式喷雾机研究现状[A];新形势下林业机械发展论坛论文集[C];2010年
3 王明虎;周有智;;喷雾机和给汤机项目改造方案[A];绿色铸造与持续发展——2015(第25届)重庆市铸造年会论文集[C];2015年
4 陈倩;;小麦自走式喷杆喷雾机的机械性能测试小结[A];河南省植物病害研究进展——河南省植物病理学与现代农业学术讨论会论文集[C];2011年
5 边远;高惠;陶万强;;风送式高射程车载喷雾机的研制和应用[A];2010北京园林绿化新起点[C];2010年
6 戴奋奋;;简述我国施药技术的发展趋势[A];中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年
7 杨学军;严荷荣;徐赛章;;植保机械的现状及发展趋势[A];农业机械化与全面建设小康社会——中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年
8 朱振泱;张国新;刘毅;樊启祥;刘有志;;智能喷雾技术研发[A];水库大坝高质量建设与绿色发展——中国大坝工程学会2018学术年会论文集[C];2018年
9 蔡晓华;吴泽全;杨存志;张红霞;;数字图像与超声波技术在喷雾试验台中的应用[A];农业机械化与新农村建设——中国农业机械学会2006年学术年会论文集(下册)[C];2006年
10 朱素贞;王殿军;;高压静电喷雾机防治小麦蚜虫试验小结[A];河南省植保学会第九次、河南省昆虫学会第八次、河南省植病学会第三次会员代表大会暨学术讨论会论文集[C];2009年
11 高崇义;;我国药械研究进展[A];纪念六足学会创建八十周年、江苏省昆虫学会四十周年论文集粹[C];2000年
12 戴奋奋;;我国施药技术及植保机械现状与发展对策[A];循环农业与新农村建设——2006年中国农学会学术年会论文集[C];2006年
13 戴奋奋;;我国施药技术及植保机械现状与发展对策[A];农业机械化与新农村建设——中国农业机械学会2006年学术年会论文集(上册)[C];2006年
14 乔海东;黄志明;蒋弘;蒋旭;纪琼驰;;超低容量二氧化氯消毒喷雾机空气消毒模拟现场试验[A];二氧化氯研究与应用——2011二氧化氯与水处理技术研讨会论文集[C];2011年
15 宋中界;霍治军;朱国营;李保谦;;浅析植保机械发展现状、对策及趋势[A];2011年河南省先进制造技术学术年会论文集[C];2011年
16 戴奋奋;;简述我国施药技术的发展趋势[A];农业机械化与全面建设小康社会——中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年
17 戴奋奋;;我国施药技术的发展趋势[A];江苏省昆虫学会第十一届会员代表大会暨学术研讨会论文汇编[C];2004年
18 张瑞宏;高晓宏;孔德军;习强;;农业装备现代化瓶颈分析——喷雾杀虫作业问题分析及解决途径[A];农业机械化与全面建设小康社会——中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年
19 蒋弘;黄志明;乔海东;;超低容量消毒喷雾机及其应用[A];二氧化氯研究与应用--2010二氧化氯与水处理技术研讨会论文集[C];2010年
20 王滨;李农昌;;球孢白僵菌油剂超低量喷雾研究初探[A];《中国虫生真菌研究与应用》(第五卷)[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前14条
1 庄腾飞;大型高地隙喷雾机喷杆振动理论分析与试验研究[D];中国农业机械化科学研究院;2020年
2 庄腾飞;大型高地隙喷雾机喷杆振动理论分析与试验研究[D];中国农业机械化科学研究院;2020年
3 陈雨;高地隙喷雾机独立式立轴空气悬架设计方法与特性研究[D];中国农业大学;2017年
4 武秀恒;高地隙喷雾机主动减振与整车姿态综合控制方法研究[D];中国农业大学;2018年
5 陈随英;高地隙自走式喷雾机全工况滑转率控制方法研究[D];中国农业大学;2017年
6 邱威;自走式果园风送定向喷雾机的研制与试验[D];南京农业大学;2012年
7 顾家冰;风送式变量喷雾机气液两相流及雾化的试验研究[D];南京农业大学;2012年
8 胡天翔;智能对靶喷雾机软件系统设计与集成研究[D];南京林业大学;2009年
9 曲峰;果树病害检测与精准喷施方法及关键技术装备研究[D];中国农业大学;2017年
10 刘雪美;喷杆喷雾机风助风筒多目标优化设计[D];山东农业大学;2010年
11 吉理想;橡胶履带式喷雾机行走装置的设计及性能研究[D];南京林业大学;2013年
12 张铁;超高地隙喷杆喷雾机风幕系统试验研究与仿真分析[D];中国农业机械化科学研究院;2012年
13 张发军;车载喷雾机及精确施药关键技术研究[D];武汉理工大学;2008年
14 陈达;柔性桁架式喷杆系统设计及动态仿真研究[D];中国农业机械化科学研究院;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 易哲田;自走式喷杆喷雾机驱动系统防滑控制的设计与研究[D];石河子大学;2020年
2 宋雷洁;塔式喷雾机送风流场数值模拟及性能试验[D];河北农业大学;2020年
3 钟志清;横流式风送喷雾机设计与试验[D];华南农业大学;2018年
4 张跃顺;日光温室行间喷雾机的研制与试验研究[D];山东农业大学;2019年
5 丁凯;高地隙喷雾机侧倾稳定性建模及控制方法研究[D];石河子大学;2019年
6 李杰;柑橘仿形喷雾机的研制与性能测试[D];华中农业大学;2019年
7 靳伟;温室轨道式多行作业喷雾机设计与试验研究[D];江苏大学;2019年
8 石硕;单吊轨式温室喷雾机设计与试验研究[D];江苏大学;2019年
9 朱洋洋;自走式高地隙喷雾机可调节底盘的设计与研究[D];河北农业大学;2019年
10 宋金山;自走喷杆式喷雾机的设计与研究[D];北京工业大学;2019年
11 徐奕蒙;基于CFD技术的喷雾机风场研究与风送喷雾机控制系统研制[D];西北农林科技大学;2019年
12 张炳南;4WID高地隙喷雾机设计与运动控制研究[D];江苏大学;2019年
13 王振武;无人喷雾机农田路径识别与规划方法研究[D];江苏大学;2019年
14 付拓;水田自走式喷雾机驱动防滑控制技术研究[D];中国农业机械化科学研究院;2018年
15 闫磊;远程遥控式喷雾机电控的设计与试验[D];安徽农业大学;2017年
16 张巨岭;远程遥控式喷雾机的设计与试验[D];安徽农业大学;2017年
17 刘道奇;悬挂式喷杆喷雾机变量喷雾系统设计及试验分析[D];河南农业大学;2018年
18 宋云;宽幅喷杆式喷雾机结构设计及其CAD技术应用研究[D];沈阳农业大学;2018年
19 丁鑫浩;风送式变量喷雾机多流道喷头设计及性能研究[D];南京林业大学;2018年
20 马亚坤;果园风送喷雾机雾滴沉积状态预测研究[D];华南农业大学;2016年
中国重要报纸全文数据库 前20条
1 季维;喷杆喷雾机的配置及使用[N];江苏科技报;2006年
2 本报记者 杨梦帆;要尽快制定喷杆式喷雾机技术生产标准[N];农民日报;2018年
3 本报记者 王兆勇;专业化组织呼唤高效喷雾机[N];农资导报;2011年
4 施经;“治霾神器”是如何流行起来的?[N];南方日报;2016年
5 刘学军;通过“3C”强制认证的喷雾机厂家逾220家[N];中国工业报;2005年
6 记者 冯红文;喷雾机喷出迷雾[N];中国质量报;2000年
7 本报记者 郭燕春;喷雾机合格率仅七成多[N];中国商报;2001年
8 刘学军 刘玉;国产喷雾机在低水平下生存[N];农资导报;2006年
9 本报记者 赵天冬;喷雾机流通领域问题严重[N];农民日报;2000年
10 ;风送高射程喷雾机技术标准[N];中国农机化导报;2015年
11 张元千记者 瞿克强;苏农喷雾机迈过3C坎[N];中国县域经济报;2008年
12 德文;喷雾机具的安全使用[N];福建科技报;2005年
13 本报记者 张岗;喷雾机市场云遮雾罩[N];中国质量报;2000年
14 本报记者 彭科峰;“治霾神器”除霾乏力[N];中国科学报;2014年
15 高鸣张明平;江苏大学为奥运沙排场馆研制降温“喷雾机”[N];科技日报;2008年
16 陶享念;五台喷雾机解梨农之急[N];恩施日报;2007年
17 本报记者 杨绣忠;给喷雾机喷点“药”[N];中国质量报;2000年
18 马叶星;常州农民研制成水田喷杆喷雾机[N];江苏农业科技报;2012年
19 记者 徐允上;太仓工程师发明新型喷雾机[N];苏州日报;2005年
20 ;高地隙自走式喷杆喷雾机的使用与调整[N];中国农机化导报;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978