自走式喷杆喷雾机的平衡机构分析

金晶 翟恩昱 苏婷 李建平

摘 要：针对现有自走式喷杆喷雾机的设计重心高导致重心不稳，从而使得喷杆摇晃导致喷洒不均匀。本论文利用山地平衡车的平衡机构和喷杆式喷雾机相结合，对其进行了改进。其运作原理主要是通过“动态稳定”理论分析，利用内部陀螺仪判断车身所处的姿势状态，结合内部处理器计算出适当的指令后可以驱动马达，因而达到平衡效果。借助MATLAB/Simulink仿真平台，结果显示，在喷雾机三种速度下，平衡机构可以在2-3s短时间内使得喷杆稳定，对提高自走式喷雾机的工作稳定性具有很大的实用价值。

关键词：平衡机构;动态稳定性;自走式喷杆喷雾机;MATLAB/Simulink仿真

1 引言

1.1 研究背景

喷杆式喷雾机主要分为悬挂式喷杆喷雾机和自走式喷杆喷雾机，中农立华丰茂植保机械有限公司制造的3WX-500悬挂式喷雾机[1]需要与25.74kw以上的拖拉机套配使用，不仅不环保，仍旧存在人为操作失误的可能性。我国现阶段的主要植保机械是各种自走式喷杆喷雾机，涵盖价格几万元的简易三轮喷杆喷雾机，200多万元四轮驱动进口机型和创新的电动遥控喷杆喷雾机[2]，遥控自走式喷杆喷雾机，虽然实现了智能遥控，安全性高，但是在喷杆稳定性与喷洒均匀方面仍存在着问题。自走式喷杆喷雾机具有作业效率高、安全性能高、药液量分布均匀、喷洒质量好等特点[3]，目前广泛用于温室，大田，草坪，苗圃等等场合。

尽管自走式喷杆喷雾机目前应用广泛，但是它在作业时的稳定性研究还有很大的提升空间。……