电动自平衡两轮遥控植保车喷洒系统设计

1、电动自平衡两轮遥控植保车喷洒系统设计为了保证粮食产量，使用农药可以从农作物病虫草害口中挽回40%左右的损 失。中国作为农业大国，拥有1.2亿hm2基本农田;我国是农药用量第1大国, 占世界农药用量的30%。从世界植保技术发展来看，今后相当长时间化学防治 依然是防治农作物病、虫、草及鼠害的主要方法,传统人工植保作业越来越不适 合我国城镇化建设，农村劳动力急剧减少的步伐，以4轮或3轮车为主地面植 保机具在转弯过程中会对作物造成伤害z植保过程中，有些药剂会对驾驶员造成 伤害，据报道每年农药中毒人数为10万人。而2轮自平衡遥控植保车，可以实 现转弯半径为0 ”遥控距离为lkm z可有效避免传统地面植保

2、作业机械的缺点。 本文着重对2轮自平衡遥控植保车喷洒系统进行了设计。12轮自平衡遥控植保车喷洒系统机理2轮自平衡遥控植保车喷洒系与普通植保喷洒系统的构成基本相同，主要由 药泵、药箱、喷杆、喷头、输液管路等部分组成，所不同的是其有遥控控制系统。 其工作原理是当进行农药喷洒时，操作者开启上位机的喷洒指令，2轮自平衡遥 控植保车上的下位机接到指令后，展开喷杆，喷杆展开后,药泵将药箱中的药液 通过输液管路输送到喷杆上的喷头，药液喷洒出去，雾滴在惯性及重力共同作用 下，喷施到靶标上。22轮自平衡遥控植保车喷洒系统的整体设计本喷洒系统包括药泵、药箱、喷杆、喷头、输液管路、固定支架、控制装置 等6部分组成，

3、本喷洒系统中以12v电池为本喷洒系统的动力源，在植保车上的车架上固定药箱、喷杆等部件，喷嘴固定在喷杆上。如图1所示：2丄药泵的选择喷洒效果的好坏，药泵起着至关重要的作用，它将电能转化为药液的势能, 最后通过喷嘴再将势能转化为动能喷洒出去。为了减轻植保车的载重，本套系统 的选材需是轻质，考虑到本系统管路短压力损失小，本系统选用石家庄普兰迪机 电设备厂生产的微型直流隔膜泵，其额定电压为12vz压力为10kg z最大流量 为4l/min ,通过螺栓将其固走在车架上。2.2喷头的选型喷头在喷洒系统中起着核心作用，雾滴的大小、速度及分布情况主要取决于 喷头的种类和喷洒参数的设置，通过喷头将药液转化成雾滴

4、，并将其分布到标靶 上。目前植保车植保喷头主要有扇形喷头或电动离心喷头，扇形喷头喷雾药液的 横向沉积呈正态分布，而且雾滴速度较大，为此采用美国teejetll00067扇形 喷头，为避免扇形喷嘴喷雾相互干涉，扇形喷嘴的喷口偏离管轴5。2.3喷杆的设计喷杆是固定喷头和固定输入药管的主要部件，考虑到平衡和运输方便，采用 可遥控折叠式喷杆机构，如图2所示：同电机经过蜗轮蜗杆减速器直接带动喷杆 转动,进而达到折叠目的。为了减轻电机负载,喷杆材料为铝合金。图2喷杆结构图:l.长喷杆2.喷嘴3.减速电机4.电机座5轴承6.连接套7.连接板&横梁9.喷杆座10.短喷杆11.限位板2.4喷杆减速电机选

5、型根据结构设计，将长喷杆固定在连接套上,减速电机直接带动其旋转，进行折叠。考虑到喷杆回转的安全性，所以电机应为低转速电机。电机所受最大力矩 为：m最大二（m长喷杆+4m喷头+m管路+m水）xl/2经计算m最大为1.02kg m z故选用gw4468-10微型蜗轮蜗杆低转速大 扭矩24v电机作为喷杆转动驱动电机。2.5药箱的设计和安装位置的确定为了安装和固走方便，将药箱设计成扁箱形,为了使药箱不存积液，将排液 口置于药箱最下端，在药箱顶部设有2个注药孔，为了减轻重量,药箱采用聚丙 烯注塑成型。3调试时注意事项调试人员在调试前必须熟悉生产机械的结构、操作规程和电气系统的工作要 求。通电时，先接通上位机既遥控器的电源，将所有手柄回到初始位置后，再开 植保车主电源；断电时，顺序相反。通电后，注意观察各种现象，随时做好急停准备，以防止意外事故发生。 如有异常，应立即停止调试，待查明原因之后再继续进行。4结论根据2轮自平衡遥控植保车对喷洒装置的要求，设计了 2轮自平衡遥控植 保车喷洒系统，并进行了安装调试。设计的2轮自平衡遥控植保车喷洒系统各系 统功能正常，运行稳定可靠，达到了预期的设计要求,为进一步硏究奠定了基础。参考文献刘封乐，张晓辉，马伟伟，等.国外大型植保机械及施药技术