桨叶弧面分布四旋翼的农用无人机的制作方法

文档序号:9679355阅读:538来源:国知局
桨叶弧面分布四旋翼的农用无人机的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 1、农业植保。
[0002] 2、空气流体力学。
[0003] 3、受力平衡分析。
【背景技术】
[0004] 1、目前市场上,用于农业植保、施肥的旋翼机,旋翼都是平面分布,即每个旋翼的 轴是相互平行的,W致下洗气流流速很大,若飞机离农作物近一点,就会把农作物压塌,若 是松±,则泥±都会被吹走,特别是自重超过50KG的旋翼植保机。若飞机飞得很高,那药雾 又会漂移,造成漏喷,药害和污染。
[0005] 2、没有根据农业作业的特点,来进行设计,作业效率还有很大的提升空间,市面上 的植保机大都是凑出来的试验品。

【发明内容】

[0006] 1、把奖叶做成弧形,即从奖穀到奖尖,是弧形的,但过任一点的,最小横截面上的 奖距,仍然符合转速和升力的要求。
[0007] 2、在多旋翼中,(运一条也适合奖叶是直的,即从奖穀到奖尖,可W设想一条直线, 且直线任何部分,都置于奖叶中)多旋翼呈弧面分布,即两个或多个不同位置的旋翼转轴在 空间相交一点。
[000引3、同点同轴的多片(大于或者等于2片)奖叶,与转轴的夹角小于90%即奖叶旋转 起来,奖盘呈倒锥形。
[0009] 4、使用大小奖,大奖用于作业的左右方向,增加作业宽度,小奖用于的前后方向, 起平衡作用。
[0010] 5、优点:经过上述的改进,增加作业宽度,加上空气的黏性,下洗气流速度减少,面 积增大,有力地保护了农作物,药雾与下洗气流混合,作业的效率大大提高!且飞机稳定性 也得到提高。
[0011] 6、缺点:由于奖叶弧面分布,非垂直转轴的奖叶,拉力中有一小部分没有转换成升 力,因此无人机要能飞行,需要比奖叶平面分布的输出更大的功率,但下洗气流面积增大, 作业效率(单位时间作业的面积)与无人机输出功率的比值还是提高了很多,总的来说,还 是节约了能量和时间。 技术方案
[0012] 1、多旋翼农业植保无人机作业的方式:无人机在农作物上面2-3米处,从左至右, 或者从右至左,等间隔地来回飞,间隔的宽度,就是无人机的喷幅。喷幅与作业效率直接相 关。
[0013] 2、多旋翼无人机飞行姿态稳定:W无人机的重屯、为准,对升力来讲,前后,左右所 受升力力矩平衡,不一定前后所受升力力矩等于左右所受升力力矩,对反扭力来说,整机的 反扭力力矩为零。
[0014] 3、从效果上来看,下洗气流的方向是垂直于其旋翼扫掠而形成形状(奖盘)的下表 面。
[0015]据上=点,四旋翼农业植保无人机可设计为:左右方向,即喷幅方向,可W使用大 奖,作为主升力部分,且奖叶弧形布置,增加喷幅。后面只需两个小奖动力旋翼,作为平衡部 分。
[0016]运样的动力布局结构,扩展了喷幅,提高了作业效率,减少下洗气流的流速,增大 下洗气流的面积,保护农作物,提高植保的效率和效果。
【附图说明】
[0017] 本文所有图,均由Solidworks软件制作。 标注规则:
[0018] (1)、标号由数字和字母组成,且大于或等于1位,小于或等于3位。
[0019]间、标号的第一位,数字,表示不同器件,"r表示"奖","2"表示"电机","3"表示 "飞控和载物仓","4"表示无人机的机架"碳纤维管","5"表示各碳纤维管的"连接部件", "护表示"尾船v'r表示"支脚v'8"表示"离屯、喷尖'。
[0020] 间、标号的第二位,数字,表示相同的功能器件,大小不一样或者安装位置不一样, 或者一功能模块的不同部分。
[0021] (4)、标号的第S位,字母,表示螺旋奖的旋转方向,"Z"表示"顺时针正转","F"表示 "逆时针反转"。
[0022] 图1是奖和尾舱的示意图,标号注解:"11F",逆时针反转大奖,"11Z",顺时针正转 大奖,V,奖叶与其转轴夹角为(
。"12Z",顺时针正转弧形小奖,"12F",逆时针反转 弧形小奖。"62",尾舱叶。
[0023] 图2是机架的侧视图,标号注解:"21",右边的大电机,"22",左边的大电机,"23", 机尾共轴反浆上端小电机,"24",机尾共轴反浆下端小电机,"3",飞控和载物仓,"41",前端 碳纤维管,"42",机尾碳纤维管,"43",左下碳纤维管护杆,"44",右下碳纤维管护杆,"45", 后下碳纤维管护杆,"46",左侧碳纤维管护杆,"47",右侧碳纤维管护杆,"5",机架碳纤维管 的连接部件,"61",尾舱轴,"7",机脚,"8",离屯、喷头。
[0024]图3是整机的侧视图,标号注解:"11Z",顺时针正转大奖,"11F",逆时针反转大奖, "12Z",顺时针正转弧形小奖,"12F",逆时针反转弧形小奖,"21",右边的大电机,"22",左边 的大电机,"23",机尾共轴反浆上端小电机,"24",机尾共轴反浆下端小电机,"62",尾舱叶。
[0025]图4是整机的前视图,标号注解:"11Z",顺时针正转大奖,"11F",逆时针反转大奖, "12Z",顺时针正转弧形小奖,"12F",逆时针反转弧形小奖,"b",无人机水平放置时,奖叶旋 转到最外端时与水平面的夹角大小。
[0026] 图5是整机的上视图,标号注解:"11Z",顺时针正转大奖,"11F",逆时针反转大奖, "12Z",顺时针正转弧形小奖,,逆时针反转弧形小奖/'62",尾舱。
[0027]图6是整机的右视图。
【具体实施方式】 1、 结构
[002引图1:大奖"11F"和"11Z"的奖叶与其转轴夹角为(撕° -f),目的是使其下洗气流发 散减速。小奖"12Z"和"12F"是弧形的,目的也是使其下洗气流发散减速。"11Z"和"11F"是一 对反奖,"12F"和"12Z"是一对反奖。尾舱"62",垂直轴屯、的截面呈菱形,目的:W轴为中屯、, 轴的两边都受力,转动就容易。
[0029] 图2:前端碳纤维管"41",和左下碳纤维管护杆"43",及右下碳纤维管护杆"44",构 成了一个等腰=角形,设其所在面为"A"。"41"两端装有大电机"21"和"22",大电机的转轴 线与"41"的中屯、线也构成了一个等腰S角形,设其所在面为与"A"共面,两大电机 的外端,各装有离屯、喷头"8"和支脚"7"集成的功能器件一套。机尾碳纤维管"42",和后下碳 纤维管护杆"45",相交于机尾,其另一端,"42"于"41"的中点垂直"41","45"与"43"、"44"相 交于一点,设"41"、"42"所在面为"C",则"C"垂直于"A"。机尾装有共轴两个小电机"23"、 "24"、一套离屯、喷头%'和支脚"7"集成的功能器件及尾舱轴"61",且碳纤维管"42"、"45"的 中屯、线,电机"23"、"24"、离屯、喷头"8"的轴线及尾舱轴"6r的轴线,共面"护。左侧碳纤维管 护杆"46"、右侧碳纤维管护杆"47",连着机尾与"41"的两个外端点,防止机尾左右摆动。屯 根碳纤维管通过五个碳纤维管连接件"5",构成一个刚性和强度很好的四面体机架,碳纤维 管根据受力,可大小不一,最好是楠圆形管,受风阻力小。"5"由航空侣材或碳纤维制作,有 紧固和快速拆卸功能的连接件,位置不一样,实际的外观结构有区别。两组电池,可靠近两 大电机挂卡,也可集成到"41"管内,"41"和"42"的连接处,装有飞控和载物仓"3"。碳纤维管 护杆"43"、"44"和"45"构成了运个四面体的下部分,是机载设备的主要安装部位,如在植保 中,管内可装药管。重要扩展:①、两侧碳纤维管护杆"46"和"47",可根据无人机的载重级 另Ij,对称地连接在碳纤维管"41"和"42"的外端点内侧,即离外端点有一段距离,运样缩短了 "46"和"47",可减重。②、"4r可W由两段
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