亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于單片機(jī)控制的節(jié)水噴灌裝置的設(shè)計(jì)與模擬

        2014-12-04 12:35:30
        關(guān)鍵詞:機(jī)械傳動(dòng)搖臂草坪

        李 洋

        (河北科技大學(xué)(承德油專校區(qū))機(jī)械工程系,河北 承德 067000)

        傳統(tǒng)搖臂噴頭裝置噴頭仰角不能調(diào)節(jié),其通過水流沖擊產(chǎn)生動(dòng)力帶動(dòng)噴頭旋轉(zhuǎn),不但需較大水壓,而且噴灌范圍隨水壓變化難以精確控制,一般僅適用于灌溉圓形草坪。當(dāng)噴灌非圓形狀草坪時(shí),不能有效灌溉草坪邊角,且極易噴射到草坪外,造成水資源浪費(fèi)。本文所述基于單片機(jī)控制的新型噴灌裝置,通過MCS-51單片機(jī)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)對(duì)旋轉(zhuǎn)噴頭的旋轉(zhuǎn)速度和俯仰角度進(jìn)行控制,使水流精確噴射圓形和非圓形狀草坪,克服了傳統(tǒng)搖臂噴頭裝置灌溉圖形的局限性和水利用率低的缺點(diǎn)。

        1 設(shè)計(jì)方案

        1.1 機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)

        機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)如圖1示,能實(shí)現(xiàn)搖臂1繞固定支架11的整周轉(zhuǎn)動(dòng)和繞A處的俯仰擺動(dòng)。

        機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)包括齒輪傳動(dòng)和平行四邊形機(jī)構(gòu)。齒輪傳動(dòng)中,大齒輪6固聯(lián)在固定支架11上,小齒輪8為行星齒輪,控制旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)9帶動(dòng)小齒輪8轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),可動(dòng)支架4繞固定支架11同步旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)搖臂1及與其固聯(lián)的位于搖臂1端部的主噴頭2、副噴頭組3繞固定支架11的整周轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作。平行四邊形機(jī)構(gòu)ABCD中,主動(dòng)件搖桿CD的上下擺動(dòng)由控制俯仰步進(jìn)電機(jī)5轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn);再通過連桿BC帶動(dòng)AB桿(即搖臂1)同步上下擺動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)主噴頭2及副噴頭組3繞A處的俯仰擺動(dòng)。

        1.2 電氣控制結(jié)構(gòu)

        1.2.1 硬件設(shè)計(jì)

        電路部分由MCS-51單片機(jī)最小系統(tǒng)和兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)組成,如圖2所示。左側(cè)部分為單片機(jī)最小系統(tǒng)電路,其結(jié)構(gòu)包括CPU、片內(nèi)振蕩器、時(shí)鐘電路、程序存儲(chǔ)器等,單片機(jī)的P1和P3接口分別接入驅(qū)動(dòng)器電路,然后連接到步進(jìn)電機(jī)端口。

        1.2.2 程序設(shè)計(jì)

        裝置控制部分程序思路為:單片機(jī)的P0口和P3口對(duì)應(yīng)輸出定義執(zhí)行數(shù)組,將旋轉(zhuǎn)和俯仰的函數(shù)程序轉(zhuǎn)換為電平信號(hào)后輸出到驅(qū)動(dòng)電路,使得驅(qū)動(dòng)芯片輸出規(guī)律的電壓和電流信號(hào),驅(qū)動(dòng)兩個(gè)步進(jìn)電機(jī),帶動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)和俯仰的命令完成機(jī)械動(dòng)作。

        以噴灌正方形草坪為例,從RS232接口輸入正方形程序,程序框圖如圖3所示。打開電源開關(guān),程序設(shè)定的脈沖關(guān)系轉(zhuǎn)換為電平信號(hào)后控制兩個(gè)步進(jìn)電機(jī),配合完成精確噴灌正方形草坪的動(dòng)作。同理,從RS232接口輸入不同的程序,通過搖臂的俯仰和旋轉(zhuǎn)的機(jī)械動(dòng)作,可實(shí)現(xiàn)其它形狀草坪的精確噴灌。

        為避免水管和線路的纏繞問題,程序進(jìn)行了防纏繞設(shè)計(jì),使控制旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)繞輪盤的轉(zhuǎn)動(dòng)每360°變換一次方向,且在這360°的運(yùn)行中元件箱勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。

        2 裝置效果模擬

        該設(shè)計(jì)的模擬裝置主要部件包括太陽能電池板、元件箱、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、噴頭、底座等,如圖4所示。連接部位主要采用螺紋連接和固熔膠固定。齒輪模數(shù)取0.5。由于承德市緯度為41°,太陽能電池板傾角設(shè)置為61°,以確保足夠的平均受光功率。太陽能電池板電源引線連接鋰電池后接入MCS-51單片機(jī)最小系統(tǒng)電源接孔。

        副噴頭組在主噴頭下方同一豎直平面內(nèi)排列成一列,其位置和角度經(jīng)過多次調(diào)試,最終定位后達(dá)到主噴頭和副噴頭組水流從草坪邊界向里均勻分布無重疊的效果??紤]裝置外觀對(duì)環(huán)境美觀帶來的影響,改進(jìn)時(shí)元件箱外觀將采用與景觀相搭配的卡通型(海豚造型)設(shè)計(jì)。

        3 實(shí)測(cè)效果模擬

        為了檢驗(yàn)實(shí)際效果,進(jìn)行了多次噴灑測(cè)試,噴灌了60 cm×60 cm的正方形,得到的噴灌實(shí)景如圖5所示。測(cè)得主噴頭水流落點(diǎn)的實(shí)際偏差為0~3 cm,在四個(gè)頂點(diǎn)處有較小的圓角。同時(shí)進(jìn)行了其他圖形的擴(kuò)展測(cè)試。以正六邊形為例,經(jīng)RS232接口寫入正六邊形程序,噴灌了邊長(zhǎng)為50 cm的正六邊形,效果如圖6所示,測(cè)得主噴頭水流落點(diǎn)的實(shí)際偏差為0~2 cm,在六個(gè)頂點(diǎn)處仍有較小的圓角。

        噴灑效果計(jì)算以正方形草坪為例,令噴灑在草坪內(nèi)的面積為有效噴灑面積,有效噴灑面積與總噴灑面積的比值為水的利用效率。按最大實(shí)際偏差估算,水的利用效率為91.3%,而普通搖臂噴頭裝置在噴灑相同形狀草坪時(shí),水的利用效率為80%左右,因此,該裝置水的利用率明顯提高,達(dá)到預(yù)期效果,基本實(shí)現(xiàn)了精確噴灌多種形狀草坪的的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

        4 結(jié)論

        該裝置不僅能實(shí)現(xiàn)精確噴灌方形草坪,改變程序后還可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀草坪的精確噴灌。多個(gè)裝置組合使用,適用范圍更廣。同時(shí),裝置采用太陽能供電,節(jié)能且節(jié)水,具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

        [1]嚴(yán)海軍,劉竹青,王福星,等.國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2007(12):77-80.

        [2]孫恒,陳作模,葛文杰.機(jī)械原理[M].北京:高等教育出版社,2006.

        [3]馮文旭.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.

        [4]王炳忠,申彥波.從資源角度對(duì)太陽能裝置最佳傾角的討論[J].太陽能,2010(7):17-20.

        猜你喜歡
        機(jī)械傳動(dòng)搖臂草坪
        柴油機(jī)搖臂與搖臂軸粘連原因分析及改進(jìn)
        專利名稱:電腦機(jī)箱沖壓廢料回收裝置及操作方法
        一種加工搖臂裝置銷孔的工藝
        水泥工程(2020年4期)2020-12-18 07:12:12
        機(jī)械設(shè)計(jì)制造中液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用分析
        草坪理發(fā)
        大草坪
        家教世界(2017年8期)2017-06-21 10:44:45
        汽車搖臂中頻電磁感應(yīng)加熱爐控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        機(jī)械設(shè)計(jì)制造中液壓機(jī)械傳動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用
        關(guān)于汽車機(jī)械傳動(dòng)桿斷裂的檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用分析
        我們都愛大草坪
        孩子(2016年4期)2016-04-13 12:41:29
        在线天堂www中文| 亚洲精品乱码久久麻豆| 国产亚洲av综合人人澡精品| 国产高清在线精品一区app| 久久久久女人精品毛片| 国产免费专区| 日韩av他人妻中文字幕| 人妻少妇不满足中文字幕| 97人妻精品一区二区三区| 视频一区二区在线播放| 亚洲一区二区三区99区| 白白色发布的在线视频| 香港台湾经典三级a视频| 日韩国产精品一区二区Hd| 午夜人妻中文字幕福利| 日韩肥臀人妻中文字幕一区 | 337p日本欧洲亚洲大胆精品| 成人午夜毛片| 午夜精品一区二区三区av免费| 亚洲人成综合第一网站| 天天夜碰日日摸日日澡| 亚洲av日韩aⅴ无码电影| 麻豆av在线免费观看精品| 少妇被猛烈进入到喷白浆| 国产va在线观看免费| 精品不卡久久久久久无码人妻| 女同亚洲一区二区三区精品久久 | 999国产精品999久久久久久| 高潮毛片无遮挡高清免费| 日本在线免费精品视频| 亚洲av日韩一卡二卡| 男男啪啪激烈高潮cc漫画免费| 五月丁香六月综合激情在线观看| 日韩一区中文字幕在线| 亚洲av日韩精品久久久久久a| 中文字幕人妻丝袜美腿乱| 极品av在线播放| av网站大全免费在线观看| 日韩一卡2卡3卡4卡新区亚洲| 本道无码一区二区久久激情| 久久综合伊人有码一区中文字幕|