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XX大學(xué)
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書
學(xué)院
機(jī)械電氣化工程學(xué)院
班級
學(xué)生姓名
學(xué)號
課題名稱
車載式噴霧機(jī)的設(shè)計(jì)
起止時間
2015年 10月 15日—— 2016 年 05月 28日（共 14 周）
指導(dǎo)教師
職稱
課題內(nèi)容
本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容是車載式噴霧機(jī)的總體設(shè)計(jì)，要解決的關(guān)鍵問題就是全方位噴霧，并能夠霧化均勻，實(shí)現(xiàn)實(shí)時攪拌。
擬定工作進(jìn)度（以周為單位）
第01周—第02周 通過查找資料，了解車載式噴霧機(jī)的國內(nèi)外現(xiàn)狀。
第03周—第05周 設(shè)計(jì)車載式噴霧機(jī)的總體方案。
第06周—第09周 對車載式噴霧機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。
第10周—第12周 撰寫設(shè)計(jì)說明書，對部分問題修改、調(diào)整。
第13周—第14周 整理資料準(zhǔn)備答辯。
主要參考文獻(xiàn)：
[1]張發(fā)軍. 車載噴霧機(jī)及精確施藥關(guān)鍵技術(shù)研究[D].武漢理工大學(xué),2008.
[2]甘英俊,周宏平,鄭加強(qiáng). 車載對靶噴霧機(jī)自動控制及低速巡航系統(tǒng)的研究[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2011,01:99-102.
[3]吉漢忠,顏生林,趙曉軍,王守順,李玉林. 車載式噴霧機(jī)對草原蟲害和毒草防治試驗(yàn)示范[J]. 畜牧與飼料科學(xué),2010,05:26-28.
[4]楊金平,謝斌. 車載式噴霧機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)及發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 江蘇農(nóng)機(jī)化,2015,03:53-54.
[5]張發(fā)軍,彭軍,李睿遠(yuǎn). 6WC-30Y-G型車載式超低容量噴霧機(jī)的研制[J]. 林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備,2006,03:16-18.
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年 月 日
任務(wù)接受人意見
任務(wù)接受人簽名
年 月 日
注：1、此任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫，任務(wù)下達(dá)人為指導(dǎo)教師。
2、此任務(wù)書須在學(xué)生畢業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)開始前一周下達(dá)給學(xué)生本人。
3、此任務(wù)書一式三份，一份留學(xué)院存檔，一份學(xué)生本人留存，一份指導(dǎo)教師留存。
車載式噴藥機(jī)的設(shè)計(jì)
摘 要：我國是農(nóng)業(yè)大國，保證農(nóng)業(yè)的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)是解決我國占世界7%的土地養(yǎng)活22%的人口的關(guān)鍵，但由于后期病蟲害防治一直不能很好的解決，這就直接影響了產(chǎn)量。因此，與農(nóng)作物的病蟲害作斗爭是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。由于化學(xué)防治見效快、效率高等特點(diǎn)，仍將是今后防治農(nóng)業(yè)病蟲害的主要方式之一[1]。車載式噴藥機(jī)各種作物的后期病蟲害防治的需要。本設(shè)計(jì)中關(guān)鍵性技術(shù)的設(shè)計(jì)，能夠更高效的解決病蟲害問題[2]。
關(guān)鍵詞：車載式噴藥機(jī)；噴桿系；傳動系統(tǒng)
中圖分類號： 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
0引言
是我國農(nóng)作物種植面積最大區(qū)域之一。近幾年來，我國農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速，機(jī)械水平不斷提高，農(nóng)作物種植面積不斷增加。 但由于氣候變暖，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境、種植業(yè)結(jié)構(gòu)、耕作制度、種植品種、生產(chǎn)方式及生產(chǎn)條件等的改變，一些病蟲害或傳媒昆蟲的生活和流行條件也隨之改變，創(chuàng)造了適合某些有害生物積累的生態(tài)環(huán)境，病蟲害的發(fā)生呈加重趨勢，尤其影響農(nóng)作物種子的發(fā)芽率、凈度和飽滿度。近年來全國防治農(nóng)業(yè) 病蟲草害每年需要使用農(nóng)藥120萬噸（制劑）左右，防治面積達(dá)4億公頃以上，植物保護(hù)工作為農(nóng)業(yè)豐收做出了巨大貢獻(xiàn)，起到了保駕護(hù)航的作用，但與農(nóng)藥的高速發(fā)展相對應(yīng)的卻是農(nóng)藥賴以噴施的農(nóng)藥機(jī)械發(fā)展水平落后，這直接影響到了農(nóng)業(yè)生物災(zāi)害的防控能力[4]。植保施藥成為農(nóng)作物生產(chǎn)過程中必不可少的作業(yè)環(huán)節(jié)。研究表明，農(nóng)作物因受病蟲草害的影響可直接減產(chǎn)10%～20%，植保施藥成為有效保證農(nóng)作物優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)最直接有效的方法之一。常規(guī)的施藥機(jī)械難以適應(yīng)，而人工施藥不僅強(qiáng)度大、效率低，還極易對人身體造成傷害?；瘜W(xué)除草殺蟲又是其中的核心技術(shù)之一。
因此，尋求一種能夠代替或部分代替人力勞動、作業(yè)效率高、質(zhì)量好、易于操作、價格低廉的機(jī)動施藥機(jī)械，成為現(xiàn)實(shí)所需。 經(jīng)過市場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段市場上的機(jī)動施藥機(jī)價格普遍較高，整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時還存在一些設(shè)計(jì)缺陷，農(nóng)民并不看好。 基于上述情況，所以產(chǎn)生了自行設(shè)計(jì)車載式機(jī)動施藥機(jī)的念頭[5]。
因此研制出一種小型、高效、安全的防治農(nóng)作物病蟲害的車載式噴藥機(jī)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2總體方案的設(shè)計(jì)
2.1設(shè)計(jì)的方案
噴藥機(jī)是一個集機(jī)、液為一體的系統(tǒng)，它由機(jī)械結(jié)構(gòu)、液壓動力系統(tǒng)組成。將噴藥機(jī)比做人的話，機(jī)械結(jié)構(gòu)是它的骨架，液壓系統(tǒng)是它的肌肉。因此，噴藥機(jī)設(shè)計(jì)的第一步就是設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)。
設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)之前，已經(jīng)明確本次設(shè)計(jì)的噴藥機(jī)都有什么功能：
（1）主要用于大田農(nóng)作物的噴藥工作，作業(yè)面積要大；
（2）能夠根據(jù)農(nóng)作物不同的行距來調(diào)整車輪的位置；
（3）能夠根據(jù)農(nóng)作物的株高來調(diào)整噴頭的高度。
2.2樣機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理
2.2.1樣機(jī)結(jié)構(gòu)
車載式噴藥機(jī)主要由藥箱，牽引架，支管架，齒輪泵，噴桿噴頭，軟管，液壓等組成。
圖2-1 車載式噴藥機(jī)裝配體
2.2.2工作原理
將自吸泵安裝在拖拉機(jī)駕駛座后方，由柴油機(jī)帶動微型自吸泵工作。工作時，打開噴藥閥，由人工控制噴藥速度。當(dāng)噴藥速度較快時，白吸泵噴出的藥液 全部從噴頭噴向農(nóng)作物，在噴藥速度減慢或關(guān)閉噴藥閥停止工作時，多余的藥液壓力自然升高，可通過逆止閥回流至藥箱?；亓鲏毫筛鶕?jù)噴藥高度由人工自行調(diào)節(jié)，噴藥間斷期間無需停機(jī)，提高了作業(yè)效率， 同時也避免了藥液的浪費(fèi)。工作時，藥箱的農(nóng)藥不斷供給給泵，然后由軟管運(yùn)送到噴桿中，噴頭就會源源不斷的噴灑農(nóng)藥。在泵的輸出管中插入一個液壓閥，當(dāng)壓力達(dá)到一定值時，液壓閥會打開，由另一根軟管連接到藥箱，用來攪拌藥箱中的農(nóng)藥，避免產(chǎn)生沉淀。另外在噴管中也會有一個回流閥，當(dāng)發(fā)生阻塞或壓力達(dá)到一定值時，壓力閥會打開，將農(nóng)藥送回藥箱。
3關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)
3.1藥箱的設(shè)計(jì)
藥箱長為3m，寬為1.4m，高為1.2m.總?cè)莘e為5m3，加液口直徑為0.3m，出液口直徑為0.1m，面倒角半徑為0.3m。主要用于儲存藥液，藥液的攪拌。
為了提高藥液箱的耐農(nóng)藥腐蝕能力，藥箱采用聚乙烯塑料制作。藥箱的上方開有加液口，并設(shè)有加液口濾網(wǎng)；藥箱的下方設(shè)有出液口，并在出液口旁做一沉水槽，以達(dá)到自然放干藥液的目的。為了保證農(nóng)用拖拉機(jī)的作業(yè)協(xié)調(diào)性，提高其工作效率，藥液箱容積設(shè)計(jì)原則主要有兩個方面：
一是加滿藥液后不至于使拖拉機(jī)受力失去平衡；
二是不給農(nóng)機(jī)手帶來不便，不影響噴灑藥物的質(zhì)量。藥箱的容積大小可根據(jù)所選用拖拉機(jī)的具體情況來確定。
3.2牽引架的設(shè)計(jì)
牽引架架是承載整個噴藥裝置的載體，屬于大型的構(gòu)件，尺寸與整個噴藥機(jī)的尺寸相互聯(lián)系。同時由于藥箱、支管架、液壓處于重要位置，因此它的整個重量分配以及平衡點(diǎn)需要考慮。牽引架上配備的輪胎可以粗調(diào)，能夠根據(jù)不同行間距進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，方便農(nóng)藥機(jī)的工作。
如果牽引架過大將會影響整體的尺寸、重量等，穩(wěn)定性不好控制，如果機(jī)架尺寸太小，那么不但不能滿足農(nóng)藥機(jī)的任務(wù)同時也會影響農(nóng)藥機(jī)各個部件的配合，從重量因素上考慮的話，機(jī)架過重的話那么整機(jī)也會過重，對牽引的要求就會增加。
通過數(shù)據(jù)對比和拖拉機(jī)尺寸考：設(shè)計(jì)牽引架長4.3m，寬2.6m，高1.55m。
4噴頭的選擇
噴頭在噴霧裝置中起著非常關(guān)鍵的作用。噴霧裝置通過噴頭控制液體的流量，使液體霧化成霧滴，并將霧滴分布在目標(biāo)的表面上。噴頭是噴藥機(jī)實(shí)現(xiàn)噴霧作業(yè)的終端件，其選型對噴藥機(jī)的性能尤為重要。在相同噴藥量條件下，藥液霧滴越小，霧滴的數(shù)目也就越多，覆蓋面積越大，并且比較均勻，防治效果越好.可根據(jù)以下6點(diǎn)要求來選擇噴頭：
（1）覆蓋率，一般小霧滴的覆蓋率要高于大霧滴(同等噴霧量)；
（2）漂移率，在有風(fēng)的情況下，大霧滴的抗漂移性能明顯好于小霧滴；
（3）均勻性，小霧滴的穿透力強(qiáng)于大霧滴，特別是當(dāng)作物密度較高時，有利于霧滴在作物枝葉各層次上的分布。
（4）噴頭距工作面的高度應(yīng)為400mm，此時霧化及扇形狀態(tài)均好。過低則霧化不良，過高則扇面變形。
（5）噴頭間距應(yīng)為500mm，這樣可確保噴射的扇形霧面一次重疊覆蓋，從而獲得理想均勻的霧量分布。
（6）所有的噴嘴縫隙應(yīng)平行錯開，與噴桿方向形成5～10°的夾角，以防止扇形霧面重疊時碰撞產(chǎn)生較大霧滴，從而避免藥害，確保霧滴大小均勻。
所以由此我選用延長范圍扇形噴頭，而且在此基礎(chǔ)上我增加了噴頭數(shù)量，使它的范圍更廣。這種噴咀是目前我國所用最多的噴咀，但要求用戶使用時選擇不同的壓力。效果才會更佳。
總 結(jié)
畢業(yè)論文是本科學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會，通過這次比較完整的給車載式噴藥機(jī)的設(shè)計(jì)，我擺脫了單純的理論知識學(xué)習(xí)狀態(tài)，和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識，解決實(shí)際工程問題的能力，同時也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊、設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗(yàn)得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的也正是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的所在。
雖然畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多，過程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。各種系統(tǒng)的適用條件，各種設(shè)備的選用標(biāo)準(zhǔn)，各種管道的安裝方式，我都是隨著設(shè)計(jì)的不斷深入而不斷熟悉并學(xué)會應(yīng)用的。和老師的溝通交流更使我從經(jīng)濟(jì)的角度對設(shè)計(jì)有了新的認(rèn)識也對自己提出了新的要求，這些本是我工作后才會意識到的問題，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我提前了解了這些知識，這是很珍貴的。
提高是有限的但提高也是全面的，正是這一次設(shè)計(jì)讓我積累了無數(shù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，使我的頭腦更好的被知識武裝了起來，也必然會讓我在未來的工作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出更高的應(yīng)變能力，更強(qiáng)的溝通力和理解力。
從不知道畢業(yè)論文怎么寫，到順利如期的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，這給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識的同時也對本專業(yè)的發(fā)展前景充
滿信心，這些我在畢業(yè)論文結(jié)束語中都提起過。事實(shí)上，車載式噴藥機(jī)上我采用了一些新的技術(shù)和設(shè)備他們有著很多的優(yōu)越性但也存在一定的不足，這些不足在一定程度上限制了我們的創(chuàng)造力。這無疑是很讓我自身感到遺憾的，可這些不足正是我們?nèi)ジ玫难芯扛玫膭?chuàng)造的最大動力，只有發(fā)現(xiàn)問題面對問題才有可能解決問題，不足和遺憾不會給我打擊只會更好的鞭策我前行，今后我更會關(guān)注新技術(shù)新設(shè)備新工藝的出現(xiàn)，并爭取盡快的掌握這些先進(jìn)的知識，更好的為祖國的四化服務(wù)。
車載式噴藥機(jī)是由農(nóng)村常見的動力機(jī)械通過與泵組合而成，結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便、流動性強(qiáng)、使用性能好、作業(yè)效率高，很適合農(nóng)村道路兩側(cè)、房前屋后樹木及果園噴藥之用。
該噴藥機(jī)還可與田園微耕機(jī)配套使用，適應(yīng)大面積作業(yè)，是農(nóng)村植保專業(yè)戶的理想機(jī)具，具有很好的推廣前景。
參考文獻(xiàn)
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一、 課題研究的目的和意義
車載式噴霧機(jī)作業(yè)系統(tǒng)使用自走式作業(yè)平臺,將配套動力、柱塞泵和藥箱等裝在大拖或農(nóng)用汽車上，配套折疊式噴桿或風(fēng)送式風(fēng)機(jī)，可降低勞動強(qiáng)度，提高工作效率。其意義在于：射程遠(yuǎn)，效率高，該機(jī)配有自動混藥裝置，使用安全方便，作業(yè)效率高，霧化均勻，有較強(qiáng)的穿透力和藥液附著力，可提高農(nóng)藥利用率，治蟲效果好，能有效地節(jié)約藥量、減少污染，適用范圍廣，噴霧速度快，可邊行駛邊噴霧，與背負(fù)式噴霧機(jī)相比可提高作業(yè)效率80~100倍,減輕勞動強(qiáng)度70%以上。
二、國內(nèi)外現(xiàn)狀及分析
1、國外研究現(xiàn)狀及分析
?(1)大型化。歐美發(fā)達(dá)國家大型農(nóng)場作業(yè)面積較大，主要使用大型噴桿射霧機(jī)進(jìn)行田間作物植保作業(yè)，作業(yè)幅寬最大可達(dá)42 m，藥箱容量在400-3 000 L，作業(yè)速度可達(dá)8^-10 km/h,配套動力大多在73. 5 kW以上。
? (2)機(jī)電液一體化。國外大型車載式噴霧技術(shù)比較先進(jìn)，多采用機(jī)電液一體化技術(shù)來控制噴桿作業(yè)方位、平衡性和穩(wěn)定性?？筛鶕?jù)傳感器監(jiān)控的數(shù)據(jù)，使用計(jì)算機(jī)和電子儀器控制噴霧量和行走速度，大大提高作業(yè)效率和施藥準(zhǔn)確性。
? (3)智能化。研究應(yīng)用GPS、激光測距、微電子傳感器、機(jī)器視覺及衛(wèi)星遙感技術(shù)，形成智能化精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)，包括導(dǎo)航、自動駕駛、機(jī)器繪圖、噴藥自動控制和噴頭位置自動控制調(diào)節(jié)等。
? (4)安全性高。車載式射霧機(jī)自動化程度高，采用密閉式駕駛艙，配備抽風(fēng)和過濾設(shè)備，能夠凈化空氣，消除粉塵、霉菌、藥液等有害物質(zhì)，確保駕駛員身體不受農(nóng)藥傷害。
2、國內(nèi)研究現(xiàn)狀及分析
?與歐美發(fā)達(dá)國家相比，我國車載式射霧機(jī)的發(fā)展還處于起步階段。
(1) 技術(shù)性能落后?，F(xiàn)有射霧機(jī)中800/a左右處于發(fā)達(dá)國家20世紀(jì)五六十年代的水平，尤其是年產(chǎn)量高達(dá)800萬一1 000萬臺的各種手動式噴霧器，存在著嚴(yán)重的“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象，每臺機(jī)器在每年的使用過程中平均出現(xiàn)故障6次以上。常用機(jī)具仍為單管噴霧器、壓縮式噴霧器及背負(fù)式噴霧器“老三樣”產(chǎn)品。
?(2)系列化程度低。各類機(jī)動植保機(jī)具噴射部件種類少、型號單一，噴頭等重要作業(yè)部件系列化程度低，不能滿足多種作物病蟲害防治需要。一些機(jī)具作業(yè)性能較差，農(nóng)藥利用率低，浪費(fèi)嚴(yán)重，農(nóng)藥殘留超標(biāo)，嚴(yán)重污染環(huán)境，而且整機(jī)重量大，工作效率低，勞動強(qiáng)度大。
?(3)推廣力度小。通過引進(jìn)和自主研發(fā)，目前我國已開發(fā)了不少技術(shù)性能較好的大中型噴桿和風(fēng)送射霧機(jī)，精變量施藥技術(shù)的研究也有了很大進(jìn)展。但由于國家補(bǔ)貼投入力度不夠，受農(nóng)民經(jīng)濟(jì)承受力差等因素的影響，這些新技術(shù)新機(jī)具大多停留在試驗(yàn)示范階段，未能推廣到農(nóng)村基層，僅僅在一些大型農(nóng)場得到應(yīng)用。
三、任務(wù)要求及預(yù)期目標(biāo)的可行性分析
1.任務(wù)要求
車載噴霧機(jī)的噴頭也是非常重要的，霧化程度和它直接相關(guān)，所以要選擇適合的原材料，這樣霧化才更完全，噴灑更均勻。
2.預(yù)期目標(biāo)的可行性分析
近幾年，農(nóng)村勞動力逐步轉(zhuǎn)移到二、三產(chǎn)業(yè)，青壯年勞動力嚴(yán)重短缺，迫切需要發(fā)展作業(yè)效率高、移動靈活方便的新型車載射霧機(jī)械。從農(nóng)民接受程度來看，價格在1萬~3萬元的車載式射霧機(jī)結(jié)構(gòu)比較簡單，技術(shù)含量不是太高，比較適合農(nóng)田植保作業(yè)。以徐州市為例，按年植保作業(yè)量106. 67 hm2計(jì)算，每年需要添置射霧機(jī)3 000臺以上，車載式射霧機(jī)發(fā)展空間很大。
優(yōu)勢特點(diǎn)：
（1） 射程遠(yuǎn)、穿透性好；靶標(biāo)性好，霧滴飄移少操作方便
（2） 可進(jìn)行精量噴霧、用藥省、藥劑利用率高、污染小、防治成本低。
（3） 勞動強(qiáng)度低、工作效率高，安全便捷。
四、本課題需要重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路
本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容是車載式噴霧機(jī)的總體設(shè)計(jì)，要解決的關(guān)鍵問題就是全方位噴霧，并能夠霧化均勻，實(shí)現(xiàn)實(shí)時攪拌。具體的解決的思路如下：查找相關(guān)資料進(jìn)行方案的確定，進(jìn)行機(jī)構(gòu)的構(gòu)想和可行性分析，最后做出總體設(shè)計(jì)。
五、工作條件及解決方法
（1）萬方數(shù)據(jù)庫和圖書館查閱相關(guān)資料，了解車載式噴霧機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀。
?。?）從了解的信息中確定設(shè)計(jì)方案。
?。?）查閱相關(guān)資料，了解車載式噴霧機(jī)機(jī)構(gòu)，以確定方案中所需的噴霧機(jī)部件。
(4) 遇到關(guān)鍵性的問題向老師請教。
?。?）畫出裝配圖。利用AutoCAD軟件繪制二維裝配圖和零件圖。
（5）參考資料中的計(jì)算方法及公式等進(jìn)行計(jì)算校核。
六、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃
1.工作方案：
根據(jù)自己的情況選論文題目，然后和指導(dǎo)老師交流溝通，確定自己的論文題目，然后再梳理寫作思路和準(zhǔn)備開題報(bào)告，通過收集、整理資料，對所收集的資料進(jìn)行分析研究，寫出論文的初稿，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，寫作第二稿、第三稿，最后撰寫論文至定稿。
2.擬定工作進(jìn)度
第1周—第2周 通過查找文獻(xiàn)資料，了解國內(nèi)外現(xiàn)狀。
第2周—第5周 設(shè)計(jì)總體方案。
第6周—第9周 結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。
第10周—第12周 撰寫設(shè)計(jì)說明書，對部分問題修改、調(diào)整。
第13周—第14周 整理資料準(zhǔn)備答辯。
七、主要參考文獻(xiàn)
[1]張發(fā)軍. 車載噴霧機(jī)及精確施藥關(guān)鍵技術(shù)研究[D].武漢理工大學(xué),2008.
[2]甘英俊,周宏平,鄭加強(qiáng). 車載對靶噴霧機(jī)自動控制及低速巡航系統(tǒng)的研究[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2011,01:99-102.
[3]吉漢忠,顏生林,趙曉軍,王守順,李玉林. 車載式噴霧機(jī)對草原蟲害和毒草防治試驗(yàn)示范[J]. 畜牧與飼料科學(xué),2010,05:26-28.
[4]楊金平,謝斌. 車載式噴霧機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)及發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 江蘇農(nóng)機(jī)化,2015,03:53-54.
[5]張發(fā)軍,彭軍,李睿遠(yuǎn). 6WC-30Y-G型車載式超低容量噴霧機(jī)的研制[J]. 林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備,2006,03:16-18.
學(xué)生簽名
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指導(dǎo)教師審閱意見
指導(dǎo)教師簽名
年 月 日
,,,,,,,,,,,姓名：班級：學(xué)號：導(dǎo)師：,車載式噴藥機(jī)的設(shè)計(jì),目錄,研究的目的及意義,研究的主要內(nèi)容,國內(nèi)外現(xiàn)狀,整機(jī)工作原理,主要部件的設(shè)計(jì),總結(jié),,研究的目的及意義,是我國農(nóng)作物種植面積最大區(qū)域之一。近幾年來，我國農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速，機(jī)械水平不斷提高，農(nóng)作物種植面積不斷增加；但是病蟲害的發(fā)生呈加重趨勢，尤其影響農(nóng)作物種子的發(fā)芽率、凈度和飽滿度植保施藥成為農(nóng)作物生產(chǎn)過程中必不可少的作業(yè)環(huán)節(jié)。植保施藥成為有效保證農(nóng)作物優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)最直接有效的方法之一。常規(guī)的施藥機(jī)械難以適應(yīng)，而人工施藥不僅強(qiáng)度大、效率低，還極易對人身體造成傷害?；瘜W(xué)除草殺蟲又是其中的核心技術(shù)之一，因此，產(chǎn)生了自行設(shè)計(jì)車載式機(jī)動施藥機(jī)的念頭。車載式噴藥機(jī)有如下特點(diǎn)：（1）代替人力勞動、作業(yè)效率高；（2）噴藥質(zhì)量好（3）易于操作、價格低廉的機(jī)動施藥機(jī)械經(jīng)過市場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段市場上的機(jī)動施藥機(jī)價格普遍較高，整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時還存在一些設(shè)計(jì)缺陷，農(nóng)民并不看好?；谏鲜銮闆r，所以產(chǎn)生了自行設(shè)計(jì)車載式機(jī)動施藥機(jī)的念頭,,,國內(nèi)外現(xiàn)狀,,歐美發(fā)達(dá)國家大型農(nóng)場作業(yè)面積較大，主要使用大型噴桿打藥機(jī)進(jìn)行田間作物植保作業(yè)，作業(yè)幅寬最大可達(dá)42m，藥箱容量在400~3000L，作業(yè)速度可達(dá)8~10km/h,配置動力大多在73.5Kw以上。國外大型車載式噴藥技術(shù)比較先進(jìn)，多采用機(jī)電液一體化技術(shù)來控制噴桿作業(yè)方位、平衡性和穩(wěn)定性。可根據(jù)傳感器監(jiān)控的數(shù)據(jù)，使用計(jì)算機(jī)和電子儀器控制噴霧量和行走速度，大大提高作業(yè)效率和施藥準(zhǔn)確性。研究應(yīng)用GPS。激光測距，微電子傳感器、機(jī)器視覺及衛(wèi)星遙感技術(shù)，形成智能化精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)，包括導(dǎo)航、自動駕駛、機(jī)器繪圖、噴藥自動控制和噴頭位置自動調(diào)節(jié)等。,近幾年，我國農(nóng)村勞動力逐步轉(zhuǎn)移到二、三產(chǎn)業(yè)，青壯年勞動力嚴(yán)重?cái)鄥s，迫切需要發(fā)展作業(yè)效率高、移動靈活方便的新型車載式噴藥機(jī)械。從農(nóng)民接受程度來看，價格在1~3萬元的車載式噴藥機(jī)結(jié)構(gòu)比較簡單，技術(shù)含量不是太高，比較適合農(nóng)田植保作業(yè)。,研究主要內(nèi)容,本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容是車載式噴霧機(jī)的總體設(shè)計(jì)，要解決的關(guān)鍵問題如下：（1）全方位噴霧，并能夠霧化均勻；（2）實(shí)現(xiàn)實(shí)時攪拌；（3）對不同幅寬的作物進(jìn)行噴藥；（4）對不同高度的作物進(jìn)行噴藥具體的解決的思路如下：查找相關(guān)資料進(jìn)行方案的確定，進(jìn)行機(jī)構(gòu)的構(gòu)想和可行性分析，最后做出總體設(shè)計(jì)。,整機(jī)工作原理,將齒輪泵安裝在拖拉機(jī)駕駛座后方，由柴油機(jī)帶動微型齒輪泵工作。工作時，打開噴藥閥。當(dāng)噴藥速度較快時，齒輪泵噴出的藥液從噴頭噴向農(nóng)作物，在泵的輸出管中插入一個液壓閥，當(dāng)壓力達(dá)到一定值時，液壓閥會打開，由另一根軟管連接到藥箱，用來攪拌藥箱中的農(nóng)藥，避免產(chǎn)生沉淀。在噴藥速度減慢或阻塞時，在噴管中也會有一個回流閥，回流閥會打開，將農(nóng)藥送回藥箱?；亓鲏毫筛鶕?jù)噴藥高度由人工自行調(diào)節(jié)，噴藥間斷期間無需停機(jī)，提高了作業(yè)效率，同時也避免了藥液的浪費(fèi)。,裝配圖標(biāo)號,1.拖拉機(jī)2.皮帶輪3.齒輪泵4.牽引架5.支撐小臂6.支撐中臂7.藥箱8.車輪9.固定架10.噴頭11液壓缸12.進(jìn)料口13.卸荷閥,液壓回路,噴頭,主要部件,,藥箱,牽引架,藥箱,為了提高藥液箱的耐農(nóng)藥腐蝕能力，藥箱采用聚乙烯塑料制作。藥箱的上方開有加液口，并設(shè)有加液口濾網(wǎng)；藥箱的下方設(shè)有出液口，并在出液口旁做一沉水槽，以達(dá)到自然放干藥液的目的。為了保證農(nóng)用拖拉機(jī)的作業(yè)協(xié)調(diào)性，提高其工作效率，藥液箱容積設(shè)計(jì)原則主要有兩個方面：一是加滿藥液后不至于使拖拉機(jī)受力失去平衡；二是不給農(nóng)機(jī)手帶來不便，不影響噴灑藥物的質(zhì)量。藥箱的容積大小可根據(jù)所選用拖拉機(jī)的具體情況來確定。,牽引架,牽引架架是承載整個噴藥裝置的載體，屬于大型的構(gòu)件，尺寸與整個噴藥機(jī)的尺寸相互聯(lián)系。同時由于藥箱、支管架、液壓處于重要位置，因此它的整個重量分配以及平衡點(diǎn)需要考慮。牽引架上配備的輪胎可以粗調(diào)，能夠根據(jù)不同行間距進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，方便農(nóng)藥機(jī)的工作。如果牽引架過大將會影響整體的尺寸、重量等，穩(wěn)定性不好控制，如果機(jī)架尺寸太小，那么不但不能滿足農(nóng)藥機(jī)的任務(wù)同時也會影響農(nóng)藥機(jī)各個部件的配合，從重量因素上考慮的話，機(jī)架過重的話那么整機(jī)也會過重，對牽引的要求就會增加。,噴頭,噴頭在噴霧裝置中起著非常關(guān)鍵的作用。噴霧裝置通過噴頭控制液體的流量，使液體霧化成霧滴，并將霧滴分布在目標(biāo)的表面上。噴頭是噴藥機(jī)實(shí)現(xiàn)噴霧作業(yè)的終端件，其選型對噴藥機(jī)的性能尤為重要。在相同噴藥量條件下，藥液霧滴越小，霧滴的數(shù)目也就越多，覆蓋面積越大，并且比較均勻，防治效果越好.,可根據(jù)以下3點(diǎn)要求來選擇噴頭：（1）覆蓋率，一般小霧滴的覆蓋率要高于大霧滴(同等噴霧量)；（2）漂移率，在有風(fēng)的情況下，大霧滴的抗漂移性能明顯好于小霧滴；（3）均勻性，小霧滴的穿透力強(qiáng)于大霧滴，特別是當(dāng)作物密度較高時，有利于霧滴在作物枝葉各層次上的分布。,總結(jié),車載式噴藥機(jī)是由農(nóng)村常見的動力機(jī)械通過與泵組合而成，結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便、流動性強(qiáng)、使用性能好、作業(yè)效率高，很適合農(nóng)村道路兩側(cè)、房前屋后樹木及果園噴藥之用。該噴藥機(jī)還可與田園微耕機(jī)配套使用，適應(yīng)大面積作業(yè)，是農(nóng)村植保專業(yè)戶的理想機(jī)具，具有很好的推廣前景。存在的不足：噴藥機(jī)的減震效果不佳。由于工作環(huán)境比較惡略，減震系統(tǒng)是必不可少的。,ThankYou!,,,,,,,,,,,,TarimUniversity,感謝各位老師的蒞臨指導(dǎo)!,
16 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)
車載式噴藥機(jī)的設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
學(xué) 號
所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院
專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化
班 級
指導(dǎo)老師
日 期
前 言
我國是農(nóng)業(yè)大國，保證農(nóng)業(yè)的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)是解決我國占世界7%的土地養(yǎng)活22%的人口的關(guān)鍵，但由于后期病蟲害防治一直不能很好的解決，這就直接影響了產(chǎn)量。因此，與農(nóng)作物的病蟲害作斗爭是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。由于化學(xué)防治見效快、效率高等特點(diǎn)，仍將是今后防治農(nóng)業(yè)病蟲害的主要方式之一。車載式噴藥機(jī)各種作物的后期病蟲害防治的需要。本設(shè)計(jì)中關(guān)鍵性技術(shù)的設(shè)計(jì)，能夠更高效的解決病蟲害問題。
本設(shè)計(jì)中對車載式噴藥機(jī)的各種技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，進(jìn)行了一系列的計(jì)算與仿真，研究解決了各種技術(shù)難點(diǎn)，主要研究關(guān)鍵性技術(shù)主要包括以下幾個方面：
(1)車架整體設(shè)計(jì)：由于作物多樣化，因此在設(shè)計(jì)中要考慮很多的東西，首先要設(shè)計(jì)合理的車架高度，其次解決轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和輪距調(diào)整系統(tǒng)。這樣可以使車載式噴藥機(jī)具有更好的地形適應(yīng)性;
(2)傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)：車載式噴藥機(jī)的傳動主要靠拖拉機(jī)的帶動，經(jīng)過各方面的考慮選用皮帶輪傳動。
(3)噴桿整體設(shè)計(jì)：噴桿做為整機(jī)的重要組成部分，在設(shè)計(jì)方面就要求具有很好的環(huán)境適應(yīng)性，因此本文設(shè)計(jì)中，就對噴桿的懸掛系統(tǒng)、升降系統(tǒng)、平衡機(jī)構(gòu)和折疊機(jī)構(gòu)進(jìn)行了一系列的計(jì)算設(shè)計(jì)。所以，車載式噴藥機(jī)的設(shè)計(jì)，極大的提高了噴霧的效率，解決了作物后期病蟲害問題，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)量的增長，同時也促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在農(nóng)業(yè)機(jī)械上占有重要的地位。
關(guān)鍵詞：車載式噴藥機(jī)；噴桿系；傳動系統(tǒng)
目 錄
1緒論 1
1.1課題研究的目的和意義 1
1.2國內(nèi)外車載式噴藥機(jī)概況及發(fā)展現(xiàn)狀 1
1.3現(xiàn)有噴藥機(jī)的種類 2
1.4課題研究的主要內(nèi)容 4
2總體方案的設(shè)計(jì) 4
2.1設(shè)計(jì)的方案 4
2.2樣機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理 4
3關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì) 5
3.1藥箱的設(shè)計(jì) 5
3.2牽引架的設(shè)計(jì) 6
3.3支管架的設(shè)計(jì) 7
4主要部件的設(shè)計(jì)和計(jì)算 8
4.1泵的選用 8
4.2泵軸的設(shè)計(jì) 11
4.3噴頭的選擇 11
4.4液壓缸主要參數(shù)的計(jì)算 14
4.5液壓閥 18
總 結(jié) 19
致 謝 20
參考文獻(xiàn) 21
畢業(yè)設(shè)計(jì)
1緒論
1.1課題研究的目的和意義
是我國農(nóng)作物種植面積最大區(qū)域之一。近幾年來，我國農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速，機(jī)械水平不斷提高，農(nóng)作物種植面積不斷增加[1]。但由于氣候變暖，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境、種植業(yè)結(jié)構(gòu)、耕作制度、種植品種、生產(chǎn)方式及生產(chǎn)條件等的改變，一些病蟲害或傳媒昆蟲的生活和流行條件也隨之改變，創(chuàng)造了適合某些有害生物積累的生態(tài)環(huán)境，病蟲害的發(fā)生呈加重趨勢，尤其影響農(nóng)作物種子的發(fā)芽率、凈度和飽滿度[2]。近年來全國防治農(nóng)業(yè) 病蟲草害每年需要使用農(nóng)藥120萬噸（制劑）左右，防治面積達(dá)4億公頃以上，植物保護(hù)工作為農(nóng)業(yè)豐收做出了巨大貢獻(xiàn)，起到了保駕護(hù)航的作用，但與農(nóng)藥的高速發(fā)展相對應(yīng)的卻是農(nóng)藥賴以噴施的農(nóng)藥機(jī)械發(fā)展水平落后，這直接影響到了農(nóng)業(yè)生物災(zāi)害的防控能力。植保施藥成為農(nóng)作物生產(chǎn)過程中必不可少的作業(yè)環(huán)節(jié)[3]。研究表明，農(nóng)作物因受病蟲草害的影響可直接減產(chǎn)10%～20%，植保施藥成為有效保證農(nóng)作物優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)最直接有效的方法之一。常規(guī)的施藥機(jī)械難以適應(yīng)，而人工施藥不僅強(qiáng)度大、效率低，還極易對人身體造成傷害?；瘜W(xué)除草殺蟲又是其中的核心技術(shù)之一[4]。
因此，尋求一種能夠代替或部分代替人力勞動、作業(yè)效率高、質(zhì)量好、易于操作、價格低廉的機(jī)動施藥機(jī)械，成為現(xiàn)實(shí)所需。 經(jīng)過市場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段市場上的機(jī)動施藥機(jī)價格普遍較高，整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時還存在一些設(shè)計(jì)缺陷，農(nóng)民并不看好。 基于上述情況，所以產(chǎn)生了自行設(shè)計(jì)車載式機(jī)動施藥機(jī)的念頭[5]。
因此研制出一種小型、高效、安全的防治農(nóng)作物病蟲害的車載式噴藥機(jī)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1.2國內(nèi)外車載式噴藥機(jī)概況及發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1國外發(fā)展現(xiàn)狀
（1） 大型化。歐美發(fā)達(dá)國家大型農(nóng)場作業(yè)面積較大，主要使用大型噴桿打藥機(jī)進(jìn)行田間作物植保作業(yè)，作業(yè)幅寬最大可達(dá)42m，要想容量在400~3000L，作業(yè)速度可達(dá)8~10km/h,配置動力大多在73.5kW以上。
（2） 機(jī)電液一體化。國外大型車載式噴藥技術(shù)比較先進(jìn)，多采用機(jī)電液一體化技術(shù)來控制噴桿作業(yè)方位、平衡性和穩(wěn)定性。可根據(jù)傳感器監(jiān)控的數(shù)據(jù)，使用計(jì)算機(jī)和電子儀器控制噴霧量和行走速度，大大提高作業(yè)效率和施藥準(zhǔn)確性[6]。
（3） 智能化。研究應(yīng)用GPS。激光測距，微電子傳感器、機(jī)器視覺及衛(wèi)星遙感技術(shù)，形成智能化精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)，包括導(dǎo)航、自動駕駛、機(jī)器繪圖、噴藥自動控制和噴頭位置自動調(diào)節(jié)等。
（4） 安全性高。車載式噴藥機(jī)自動化程度高，采用密閉式駕駛艙，配備抽風(fēng)和過濾設(shè)備，能凈化空氣，消除粉塵、霉菌、藥液等有害物質(zhì)，確保駕駛員身體不受農(nóng)藥危害。
1.2.2國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
與歐美發(fā)達(dá)國家相比，我國車載式噴藥機(jī)的發(fā)展還處于起步階段。
（1）技術(shù)性能落后。現(xiàn)有嗯藥機(jī)中80%左右處于發(fā)達(dá)國家20世紀(jì)五六十年代的水平，尤其是年產(chǎn)量高達(dá)800~1000萬臺的各種手動式噴藥機(jī)，存在著嚴(yán)重的”跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象，每臺機(jī)器在每年的使用過程中軍出現(xiàn)故障6次以上。常用機(jī)具仍為單管噴藥機(jī)、壓縮式噴藥機(jī)及背負(fù)式噴藥機(jī)“老三樣”產(chǎn)品[7]。
（2）系統(tǒng)化程度低。各類機(jī)動植保機(jī)具噴射部件種類少、型號單一，噴頭等重要做也不見系列化程度低，不能滿足多種作物病蟲害防治需要。一些機(jī)具作業(yè)性能較差，農(nóng)藥利用率低，浪費(fèi)嚴(yán)重，農(nóng)藥殘留超標(biāo)，要種污染環(huán)境，而且整機(jī)重量大，工作效率低，勞動強(qiáng)度大。
（3）推廣力度小。通過引進(jìn)和自主研發(fā)，目前我國已開發(fā)了不少技術(shù)性能較好的大中型噴桿和風(fēng)送噴藥機(jī)，精變量施藥技術(shù)的研究也有了很大進(jìn)展。但由于國家補(bǔ)貼投入力度不夠，受農(nóng)民經(jīng)濟(jì)承受能力差等因素的影響，這些新技術(shù)新機(jī)具大多停留在試驗(yàn)示范階段，未能推廣到農(nóng)村基層，僅僅在一些大型農(nóng)場得到應(yīng)用。
1.2.3車載式噴藥機(jī)發(fā)展前景
近幾年，農(nóng)村勞動力逐步轉(zhuǎn)移到二、三產(chǎn)業(yè)，青壯年勞動力嚴(yán)重?cái)鄥s，迫切需要發(fā)展作業(yè)效率高、移動靈活方便的新型車載式噴藥機(jī)械。從農(nóng)民接受程度來看，價格在1~3萬元的車載式噴藥機(jī)結(jié)構(gòu)比較簡單，技術(shù)含量不是太高，比較適合農(nóng)田植保作業(yè)。以徐州市為例，按年質(zhì)保作業(yè)量1.67hm2，每年需要添置噴藥機(jī)3000臺以上，車載式噴藥機(jī)發(fā)展空間很大[8]。
1.3現(xiàn)有噴藥機(jī)的種類
（1）手動背負(fù)式噴藥機(jī)
這種噴霧器結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，在我國占據(jù)主要地位，整個植保機(jī)械市場占有率達(dá)到了80％左右，全國多數(shù)省市的病蟲草害防治工作都依靠它來完成，主要的型號有3WB·16型、552壓氣型和3WS·16噴霧器等。現(xiàn)在以M316118型噴霧器為例做簡單介紹。這種噴霧器結(jié)構(gòu)比較簡單，主要由藥箱、唧筒、氣室、出水管、手柄開關(guān)、噴桿、噴頭、搖桿和背帶組成。其工作原理是人力搖動搖桿，使皮碗在唧筒和氣室內(nèi)反復(fù)開啟與關(guān)閉，逐漸增大氣室中的壓力(最高0.6Mpa)，在壓力作用下，藥箱中的藥液經(jīng)過出水管再經(jīng)過噴桿，最后由噴頭以霧劑的形式噴出。這種類型噴霧器制造技術(shù)落后，整體質(zhì)量不高，跑冒滴漏現(xiàn)象十分嚴(yán)重，作業(yè)效果不盡人意，也成為農(nóng)藥用量過大、環(huán)境污染和農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥超標(biāo)的罪魁禍?zhǔn)字弧?
（2）機(jī)動式植保機(jī)械。
它主要分為兩個類型：機(jī)動背負(fù)式和機(jī)動擔(dān)架式。我國機(jī)動式植保機(jī)械大約有二三十種，市場保有量在三百萬臺左右。背負(fù)式植保機(jī)械代表機(jī)型有WFB.18型，屬于超低霧噴藥機(jī)。擔(dān)架式植保機(jī)械代表機(jī)型有工農(nóng)-36，屬于多用途機(jī)械，主要用于果園防治工作。
（3）利用拖拉機(jī)做牽引的植保機(jī)械。
這類植保機(jī)械主要用于大田防治工作，主要是應(yīng)用噴桿式噴藥機(jī)，分為背負(fù)式、懸掛式和自走式高地隙噴藥機(jī)。背負(fù)式噴藥機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，成本低，跑冒滴漏現(xiàn)象嚴(yán)重，農(nóng)藥利用率較低，農(nóng)作物農(nóng)藥殘留多。懸掛式噴藥機(jī)作業(yè)面積廣，噴霧效果比較好，但是成本較高，不適合小田使用。這類噴藥機(jī)的整體設(shè)計(jì)大多是在拖拉機(jī)的駕駛后座上焊接一個機(jī)架，用于固定藥箱，配置一套噴藥系統(tǒng)，利用拖拉機(jī)后動力輸出軸傳給液泵動力。自走式高地隙噴藥機(jī)比較適合農(nóng)作物間隙較大的場合使用。
（4）航空型植保機(jī)械。
我國很早就有用小型飛機(jī)做撤藥載體的先例，如2型小型飛機(jī)，但是實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用較少，目前全國航空植保機(jī)械保有量不足200架。近年來，我國某些公司也研制出了一些新型航天植保機(jī)械，比如在2013年的南京植保展上，華盛中天展出了一款WSZ.1805／2410多旋翼無人植保機(jī)，可進(jìn)行農(nóng)、林、牧的農(nóng)藥噴灑、彌霧、噴霧等植保作業(yè)。該機(jī)型采用高效能電池作為電源，配備手動GPS增穩(wěn)導(dǎo)航飛行控制系統(tǒng)，附帶遠(yuǎn)程視頻監(jiān)測系統(tǒng)，可以根據(jù)客戶需要增加自主飛行控制、農(nóng)業(yè)病蟲測報(bào)系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)大面積監(jiān)視測報(bào)功能。它的主要優(yōu)點(diǎn)是：便于攜帶，起飛適應(yīng)性好，操縱簡單，使用方便，超低空作業(yè)，作業(yè)質(zhì)量高，噪音小，節(jié)省勞動力(相比人工提高功效100．200倍)，低量或超低量施藥技術(shù)，利用氣流作用于作物根部，穿透性好，提高農(nóng)藥利用率50倍以上。但是，無人植保機(jī)也存在一些問題，由于載重較小，一次飛行只能攜帶5Kg的農(nóng)藥，飛行時間最多維持20分鐘，而且很多地區(qū)政策還不夠完善。受我國國情約束，航空式植保機(jī)械的發(fā)展受到了較大限制。整體來看，我國植保機(jī)械從無到有，從一到多，確實(shí)取得了一定的進(jìn)步，也有部分公司從行業(yè)中脫穎而出，比如中機(jī)美諾、華盛中天等，但是，我國目前使用的植保機(jī)械數(shù)量依舊不能滿足農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要，大面積機(jī)械化作業(yè)水平仍然不高，手動式小型植保機(jī)械在我國依然占據(jù)著主要位置[9]。
1.4課題研究的主要內(nèi)容
本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容是車載式噴霧機(jī)的總體設(shè)計(jì)，要解決的關(guān)鍵問題就是全方位噴霧，并能夠霧化均勻，實(shí)現(xiàn)實(shí)時攪拌。具體的解決的思路如下：查找相關(guān)資料進(jìn)行方案的確定，進(jìn)行機(jī)構(gòu)的構(gòu)想和可行性分析，最后做出總體設(shè)計(jì)。
2總體方案的設(shè)計(jì)
2.1設(shè)計(jì)的方案
噴藥機(jī)是一個集機(jī)、液為一體的系統(tǒng)，它由機(jī)械結(jié)構(gòu)、液壓動力系統(tǒng)組成。將噴藥機(jī)比做人的話，機(jī)械結(jié)構(gòu)是它的骨架，液壓系統(tǒng)是它的肌肉。因此，噴藥機(jī)設(shè)計(jì)的第一步就是設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)。
設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)之前，已經(jīng)明確本次設(shè)計(jì)的噴藥機(jī)都有什么功能：
（1）主要用于大田農(nóng)作物的噴藥工作，作業(yè)面積要大；
（2）能夠根據(jù)農(nóng)作物不同的行距來調(diào)整車輪的位置；
（3）能夠根據(jù)農(nóng)作物的株高來調(diào)整噴頭的高度。
2.2樣機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理
2.2.1樣機(jī)結(jié)構(gòu)
車載式噴藥機(jī)主要由藥箱，牽引架，支管架，齒輪泵，噴桿噴頭，軟管，液壓等組成。
1. 拖拉機(jī)2.皮帶輪3.齒輪泵4.牽引架5.支撐小臂6.支撐中臂7.藥箱8.車輪9.固定架
10.噴頭11.液壓缸12.進(jìn)料口13.卸荷閥
圖2-1 車載式噴藥機(jī)裝配體
2.2.2工作原理
將自吸泵安裝在拖拉機(jī)駕駛座后方，由柴油機(jī)帶動微型自吸泵工作。工作時，打開噴藥閥，由人工控制噴藥速度。當(dāng)噴藥速度較快時，白吸泵噴出的藥液 全部從噴頭噴向農(nóng)作物，在噴藥速度減慢或關(guān)閉噴藥閥停止工作時，多余的藥液壓力自然升高，可通過逆止閥回流至藥箱。回流壓力可根據(jù)噴藥高度由人工自行調(diào)節(jié)，噴藥間斷期間無需停機(jī)，提高了作業(yè)效率， 同時也避免了藥液的浪費(fèi)。工作時，藥箱的農(nóng)藥不斷供給給泵，然后由軟管運(yùn)送到噴桿中，噴頭就會源源不斷的噴灑農(nóng)藥。在泵的輸出管中插入一個液壓閥，當(dāng)壓力達(dá)到一定值時，液壓閥會打開，由另一根軟管連接到藥箱，用來攪拌藥箱中的農(nóng)藥，避免產(chǎn)生沉淀。另外在噴管中也會有一個回流閥，當(dāng)發(fā)生阻塞或壓力達(dá)到一定值時，壓力閥會打開，將農(nóng)藥送回藥箱。
3關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)
3.1藥箱的設(shè)計(jì)
藥箱長為3m，寬為1.4m，高為1.2m.總?cè)莘e為5m3，加液口直徑為0.3m，出液口直徑為0.1m，面倒角半徑為0.3m。主要用于儲存藥液，藥液的攪拌。
為了提高藥液箱的耐農(nóng)藥腐蝕能力，藥箱采用聚乙烯塑料制作。藥箱的上方開有加液口，并設(shè)有加液口濾網(wǎng)；藥箱的下方設(shè)有出液口，并在出液口旁做一沉水槽，以達(dá)到自然放干藥液的目的。為了保證農(nóng)用拖拉機(jī)的作業(yè)協(xié)調(diào)性，提高其工作效率，藥液箱容積設(shè)計(jì)原則主要有兩個方面：
一是加滿藥液后不至于使拖拉機(jī)受力失去平衡；
二是不給農(nóng)機(jī)手帶來不便，不影響噴灑藥物的質(zhì)量。藥箱的容積大小可根據(jù)所選用拖拉機(jī)的具體情況來確定。
圖3-1 藥箱
3.2牽引架的設(shè)計(jì)
牽引架架是承載整個噴藥裝置的載體，屬于大型的構(gòu)件，尺寸與整個噴藥機(jī)的尺寸相互聯(lián)系。同時由于藥箱、支管架、液壓處于重要位置，因此它的整個重量分配以及平衡點(diǎn)需要考慮。牽引架上配備的輪胎可以粗調(diào)，能夠根據(jù)不同行間距進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，方便農(nóng)藥機(jī)的工作。
如果牽引架過大將會影響整體的尺寸、重量等，穩(wěn)定性不好控制，如果機(jī)架尺寸太小，那么不但不能滿足農(nóng)藥機(jī)的任務(wù)同時也會影響農(nóng)藥機(jī)各個部件的配合，從重量因素上考慮的話，機(jī)架過重的話那么整機(jī)也會過重，對牽引的要求就會增加。
通過數(shù)據(jù)對比和拖拉機(jī)尺寸考：設(shè)計(jì)牽引架長4.3m，寬2.6m，高1.55m。
圖3-2 牽引架
3.3支管架的設(shè)計(jì)
3.3.1支管架液壓升降系統(tǒng)
噴藥機(jī)支管架懸掛系統(tǒng)是由液壓升降油缸來完成升降的。噴藥機(jī)支管架升降系統(tǒng)的的作用是達(dá)到更精確的噴藥高度，提高農(nóng)藥的使用率，減少農(nóng)藥的損失，降低人工勞動強(qiáng)度。該機(jī)構(gòu)中包括活動支架、固定支架和升降液壓缸。固定在固定支架上的升降液壓缸帶動支管架在導(dǎo)軌槽的引導(dǎo)下帶動活動支架進(jìn)行升降，以達(dá)到需要的高度。
圖3-3 液壓升降系統(tǒng)
管支架中小臂長達(dá)3.1m，中臂長3.8m，大臂長4.2m。當(dāng)工作時，整個管支架都打開時，噴藥長度可達(dá)18m。
圖3-5 管支架裝配圖
4主要部件的設(shè)計(jì)和計(jì)算
4.1泵的選用
對于噴藥機(jī)的主要組成部件泵體，在設(shè)計(jì)中選取了直齒圓錐齒輪泵。。由于直齒圓錐齒輪泵的動力主要由手扶拖拉機(jī)或小四輪柴油機(jī)帶動，故該泵體采用三角皮帶傳動。從皮帶輪方向看，泵的轉(zhuǎn)子為逆時針方向旋轉(zhuǎn)。直齒圓錐齒輪泵具有使用壽命長、密封可靠、耗能低和維修方便等特點(diǎn)。輸送溫度不超過80℃的清水或物理、化學(xué)性質(zhì)類似于清水的液體，適合農(nóng)田、桑田、果園以及花卉等作物的噴灌，也可以用于排澇時使用。
圖4-1 泵的安放位置
圖4-2 泵與拖拉機(jī)的傳動方式
4.1.1確定比轉(zhuǎn)數(shù)?
?計(jì)算泵的比轉(zhuǎn)數(shù)ns，確定泵的結(jié)構(gòu)方案。公式為?
（4-1）
式中??Q——單吸葉輪泵的流量，m3/s?
H——單級葉輪泵的揚(yáng)程，m。???????????則：
（4-2）
=108.3
4.1.2確定泵進(jìn)、出口直徑?
吸入口直徑Ds由進(jìn)口流速sv(經(jīng)濟(jì)流速)決定，
（4-3）
由于空化要求較高，應(yīng)取較大的進(jìn)口直徑，以減小流速。???????????
初選vs=2—3.5?m/s??試選?vs=2?m/s??
?則????
（4-4）
=72.8mm
按標(biāo)準(zhǔn)取DS=70?mm?
????????????而出口直徑Dd按經(jīng)驗(yàn)公式Dd＝（0.7～1.0）Ds確定。?
????????????對于低揚(yáng)程泵，取泵出口直徑，則取=Dd=Ds=50?mm?
4.1.3?泵進(jìn)出口流速?
泵進(jìn)口速度Vs????????????
= （4-5）
=2.17m/s
泵出口速度Vd
（4-6）
=4.25m/s
4.1.4確定效率和功率
1）水力效率：
（4-7）
=0.85
4.1.5容積效率：
（4-8）
=0.97
4.2液壓回路
圖4-3液壓回路
4.3噴頭的選擇
噴頭在噴霧裝置中起著非常關(guān)鍵的作用。噴霧裝置通過噴頭控制液體的流量，使液體霧化成霧滴，并將霧滴分布在目標(biāo)的表面上。噴頭是噴藥機(jī)實(shí)現(xiàn)噴霧作業(yè)的終端件，其選型對噴藥機(jī)的性能尤為重要。在相同噴藥量條件下，藥液霧滴越小，霧滴的數(shù)目也就越多，覆蓋面積越大，并且比較均勻，防治效果越好.可根據(jù)以下6點(diǎn)要求來選擇噴頭：
（1）覆蓋率，一般小霧滴的覆蓋率要高于大霧滴(同等噴霧量)；
（2）漂移率，在有風(fēng)的情況下，大霧滴的抗漂移性能明顯好于小霧滴；
（3）均勻性，小霧滴的穿透力強(qiáng)于大霧滴，特別是當(dāng)作物密度較高時，有利于霧滴在作物枝葉各層次上的分布。
（4）噴頭距工作面的高度應(yīng)為400mm，此時霧化及扇形狀態(tài)均好。過低則霧化不良，過高則扇面變形。
（5）噴頭間距應(yīng)為500mm，這樣可確保噴射的扇形霧面一次重疊覆蓋，從而獲得理想均勻的霧量分布。
（6）所有的噴嘴縫隙應(yīng)平行錯開，與噴桿方向形成5～10°的夾角，以防止扇形霧面重疊時碰撞產(chǎn)生較大霧滴，從而避免藥害，確保霧滴大小均勻。
所以由此我選用延長范圍扇形噴頭，而且在此基礎(chǔ)上我增加了噴頭數(shù)量，使它的范圍更廣。這種噴咀是目前我國所用最多的噴咀，但要求用戶使用時選擇不同的壓力。效果才會更佳。
噴頭的幾種類型：
（1）文丘里氣吸噴咀（通常我們稱之為防飄移噴咀），這種噴咀最大特點(diǎn)是，噴灑藥液形狀是由充氣的大霧滴組成，一般可在五級風(fēng)范圍內(nèi)均可噴灑。
圖4-4 文丘里氣吸噴咀
（2）前置噴孔扇形噴咀，這種噴咀一般多用于苗后期，與第一類有相同之處，比第二類飄移量少。
圖4-5 前置噴孔扇形噴咀
（3）撞擊式扇形噴咀，噴霧形狀扇形，與第二類相比噴霧壓力的變化對噴霧效果影響更大，防飄移效果較好。
圖4-6 撞擊式扇形噴咀
（4） 延長范圍扇形噴頭，這種噴咀是目前我國所用最多的噴咀，但要求用戶使用時選擇不同的壓力。效果才會更佳。
圖4-7 延長范圍扇形噴頭
經(jīng)過參考，我結(jié)合的上述噴頭的一些優(yōu)點(diǎn)，并且噴頭數(shù)量和角度上進(jìn)行一些改進(jìn)，使它噴藥范圍更廣。我設(shè)計(jì)的噴頭如圖：
圖4-8 短噴頭
4.4液壓缸的選用
牽引架重500kg，需要上下移動的距離是0.7m,由于承受的壓力比較小，所以選用缸徑40mm，行程0.7m的液壓缸。
圖4-9 液壓缸
4.5閥的選用
（1） 卸荷閥：當(dāng)拖拉機(jī)在田間作業(yè)時，可能會造成噴桿件內(nèi)壓力過大，為此設(shè)計(jì)安裝了噴藥卸荷閥。在藥液壓力自然升高時，多余的藥液可通過回流閥回流至藥箱，避免了藥液應(yīng)壓力大遺漏所造成的泄露和浪費(fèi)。該卸荷閥由殼體、鋼珠、彈簧以及旋蓋等組成，利用旋蓋可以自由調(diào)節(jié)噴藥壓力，以適應(yīng)不同的噴藥高度，將噴藥溢流閥安裝在齒輪泵的出藥口端。
（2） 溢流閥：在泵的輸出管中插入一個液壓閥，當(dāng)壓力達(dá)到一定值時，溢流閥會打開，由另一根軟管連接到藥箱，用來攪拌藥箱中的農(nóng)藥，避免產(chǎn)生沉淀，而且大大的增加了藥液的利用率。
總 結(jié)
畢業(yè)論文是本科學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會，通過這次比較完整的給車載式噴藥機(jī)的設(shè)計(jì)，我擺脫了單純的理論知識學(xué)習(xí)狀態(tài)，和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識，解決實(shí)際工程問題的能力，同時也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊、設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗(yàn)得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的也正是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的所在。
雖然畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多，過程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。各種系統(tǒng)的適用條件，各種設(shè)備的選用標(biāo)準(zhǔn)，各種管道的安裝方式，我都是隨著設(shè)計(jì)的不斷深入而不斷熟悉并學(xué)會應(yīng)用的。和老師的溝通交流更使我從經(jīng)濟(jì)的角度對設(shè)計(jì)有了新的認(rèn)識也對自己提出了新的要求，這些本是我工作后才會意識到的問題，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我提前了解了這些知識，這是很珍貴的。
提高是有限的但提高也是全面的，正是這一次設(shè)計(jì)讓我積累了無數(shù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，使我的頭腦更好的被知識武裝了起來，也必然會讓我在未來的工作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出更高的應(yīng)變能力，更強(qiáng)的溝通力和理解力。
從不知道畢業(yè)論文怎么寫，到順利如期的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，這給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識的同時也對本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心，這些我在畢業(yè)論文結(jié)束語中都提起過。事實(shí)上，車載式噴藥機(jī)上我采用了一些新的技術(shù)和設(shè)備他們有著很多的優(yōu)越性但也存在一定的不足，這些不足在一定程度上限制了我們的創(chuàng)造力。這無疑是很讓我自身感到遺憾的，可這些不足正是我們?nèi)ジ玫难芯扛玫膭?chuàng)造的最大動力，只有發(fā)現(xiàn)問題面對問題才有可能解決問題，不足和遺憾不會給我打擊只會更好的鞭策我前行，今后我更會關(guān)注新技術(shù)新設(shè)備新工藝的出現(xiàn)，并爭取盡快的掌握這些先進(jìn)的知識，更好的為祖國的四化服務(wù)。
車載式噴藥機(jī)是由農(nóng)村常見的動力機(jī)械通過與泵組合而成，結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便、流動性強(qiáng)、使用性能好、作業(yè)效率高，很適合農(nóng)村道路兩側(cè)、房前屋后樹木及果園噴藥之用。
該噴藥機(jī)還可與田園微耕機(jī)配套使用，適應(yīng)大面積作業(yè)，是農(nóng)村植保專業(yè)戶的理想機(jī)具，具有很好的推廣前景。
致 謝
非常感謝安靜老師在我大學(xué)的最后學(xué)習(xí)階段——畢業(yè)設(shè)計(jì)階段給自己的指導(dǎo)，通過這一階段的努力，我的畢業(yè)論文《車載式噴藥機(jī)》終于完成了，這意味著大學(xué)生活即將結(jié)束。在大學(xué)階段，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺，這除了自身的努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵是分不開的。
在本論文的寫作過程中，我的導(dǎo)師安靜老師傾注了大量的心血，每次遇到難題，我最先做的就是安靜老師尋求幫助，而安靜老師每次不管忙或閑，總會抽空來找我面談，然后一起商量解決的辦法。從選題到開題報(bào)告，從寫作提綱，到一遍又一遍地指出每稿中的具體問題，嚴(yán)格把關(guān)，循循善誘，在此我表示衷心感謝。 再一次對我的母校表示感謝，感謝校方給予我這樣一次機(jī)會，能夠獨(dú)立地完成一個課題，并在這個過程當(dāng)中，給予我們各種方便，使我們在即將離校的最后一段時間里，能夠更多學(xué)習(xí)一些實(shí)踐應(yīng)用知識，增強(qiáng)了我們實(shí)踐操作和動手應(yīng)用能力，提高了獨(dú)立思考的能力。感謝在整個畢業(yè)設(shè)計(jì)期間和我密切合作的同學(xué)，和曾經(jīng)在各個方面給予過我?guī)椭幕锇閭?，在大學(xué)生活即將結(jié)束的最后的日子里，我們再一次演繹了團(tuán)結(jié)合作的童話，把一個龐大的，從來沒有上手的課題，圓滿地完成了。正是因?yàn)橛辛四銈兊膸椭抛屛也粌H學(xué)到了本次課題所涉及的新知識，更讓我感覺到了知識以外的東西，那就是團(tuán)結(jié)的力量。寫作畢業(yè)論文是一次再系統(tǒng)學(xué)習(xí)的過程，畢業(yè)論文的完成，同樣也意味著新的學(xué)習(xí)生活的開始。
我將銘記我曾是一名塔里木大學(xué)學(xué)子，在今后的工作中把塔里木大學(xué)的優(yōu)良傳統(tǒng)發(fā)揚(yáng)光大。
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