为解决吊蔓类日光温室植保作业机械化程度低的问题,本文结合温室结构特点以及作物种植模式,参考国内外温室喷雾机和伸缩机构的应用,设计了温室用伸缩式喷雾机,建立了伸缩机构跨越固定障碍物的模型,并进行试验验证。测量了伸缩机构在不平整地面运行时的喷杆末端位移。通过正交试验确定了卷扬机安装最优位置,并通过试验测得绳索受力曲线。主要从以下四个方面研究伸缩式喷雾机:(1)温室用伸缩式喷雾机的整机设计针对吊蔓类温室的结构特点以及作物种植模式,设计了从棚侧通道进入行间进行喷雾作业,且在完成单行作业之后能够进行换行的作业模式。本文设计的温室伸缩式喷雾机,主要包括喷雾机伸缩机构的伸缩方式、驱动方式及传动方案设计,换行机构的设计以及适应伸缩机构伸缩运行的喷雾系统的选型。主要部件伸缩机构的外形尺寸:13 m×0.3 m×0.6 m(伸展状态)、1.8 m×0.3 m×0.6 m(收缩状态),运行速度:0.2~1 m/s,喷杆垂直安装于伸缩机构,喷幅:0~2 m可调。并通过雾量垂直分布均匀性试验选出最佳垂直喷杆的参数组合:喷雾压力0.3 MPa,喷头间距50 cm。(2)伸缩机构跨越固定障碍物的动力学分析伸缩机构在直线行驶时,当支撑轮受到行间土块或地面不平度的影响会发生侧倾现象,如果速度过快,会产生侧翻。将固定障碍物描述为三角函数半波,分别对伸缩机构整体和支撑轮进行受力分析,推导出伸缩机构侧倾的动力学模型,求解前进速度与最大侧倾角度的关系。并设计试验,当伸缩机构分别以0.4 m/s、0.6 m/s、0.8 m/s的前进速度跨越固定障碍物时,其最大倾角的试验值分别为4.2°、5.1°、6.3°,与理论最大倾角的误差分别为7.5%、9.2%、12.1%。(3)地面不平引起的喷杆末端位移试验建立喷杆运动模型,通过试验测量地面不平度,对数据进行曲线拟合得到温室地形谱。伸缩机构在行间作业时会受到地面不平度的影响,垂直喷杆随之发生翻滚运动。通过位姿传感器记录喷杆末端坐标变化,从而得到喷杆末端位移。当伸缩机构分别以0.4 m/s、0.6 m/s、0.8 m/s的前进速度运行时,喷杆末端的最大位移分别为30 mm、50 mm、90 mm。(4)换行机构的动力学研究为确定伸缩机构收上过程的终止位置,通过试验准确测量并得到伸缩机构的重心高度为14.76 cm,重心与前轴的水平距离为56.95 cm。建立卷扬机安装位置的数学模型,采用向量法研究了伸缩机构被举升过程的运动规律,并对安装位置(x,y,R)进行了三因素四水平正交试验,求解得到卷扬机安装的最优位置为(-300,-1250,2000),并通过试验测量了换行机构收上过程中绳索受力的力学曲线,受力最大值出现在初始时刻,其值为450 N。