3WZ-700型自走式果园风送定向喷雾机

针对现代果园低矮密植的种植特点,设计了3WZ-700型自走式果园风送定向喷雾机。通过理论计算和虚拟样机技术,完成整机结构设计和各关键部件技术参数的确定。设计了适应于低矮密植果园的圆环双流道风送雾化装置,确定叶轮直径0.7 m、出风口宽度0.13 m。实现风机转速0～2 000 r/min的无级变速。田间试验结果表明,树膛内部枝叶正、反面雾滴附着率分别为61.22%、20.90%;树膛外部枝叶正、反面雾滴附着率分别为77.22%、37.17%;作业效率为1.02 hm2/h。     

塔型风送式果园喷雾机风场参数优化设计

风送式果园喷雾机对宽行密植果园的病虫害防控具有及时性、机动性,能够实现高效轻简化作业。为此,针对3WFXT-400塔型风送式喷雾机存在顶部风场气流小致使药液雾滴不能到达果树冠层顶部等问题,对塔型送风装置导流板4和导流板5的长度、安装角度等参数应用STAR CCM+软件进行优化设计。结果表明:当β_4=β_5=40°、l_4=250mm、l_5=200mm时,v_4=15.246m/s、S_4/S=0.065%,v_5=17.719m/s、S_5/S=0.265%,塔型送风装置顶部风场气流均匀,可使药液雾滴均匀附着于果树枝叶。     

远射程喷雾机喷雾参数优化与试验

针对远射程喷雾机作业参数选择不当导致施药过程中药液在果树冠层附着率低及浪费等问题，以3WF-100型远射程喷雾机为试验平台，研究喷雾距离、喷射角度、喷雾压力3个因素对果树药液附着性能的影响。通过单因素试验确定3个因素取值范围，利用三因素三水平的Box-Behnken Design响应面试验分析得到了优化的远射程喷雾机喷雾参数。结果表明：当喷雾压力为0.3～0.5MPa时，雾滴沉积覆盖率达到峰值，叶面为52.5%～71.8%,叶背为27.6%～32.4%;喷射角度为30°～60°时，雾滴流可覆盖果树冠层范围；喷雾距离为2.5～3.5m时，果树药液附着均匀性及雾滴沉积密度均较高。响应面试验方差分析得知：3个因素与喷雾效果呈极显著相关(P<0.01),远射程喷雾机对果树施药作业的优化参数组合为喷雾距离2.5m、喷射角度54°、喷雾压力0.48MPa时雾滴沉积量为7.09μL/cm²,提升了远射程喷雾机的施药效果。     

3WP-500型喷杆式果园喷雾机的设计与试验

针对现有果园手动式、踏板式喷雾器存在的施药液量大、雾化性能不良、作业效率低、适应性差及污染环境等问题,设计了3WP-500型喷杆式果园喷雾机。该喷雾机主要由机架、传动装置、三缸柱塞泵、喷雾装置及药箱等部件组成。田间试验结果表明:在喷嘴直径1.1mm、药箱压力3.6MPa、机具前进速度3.2m/s时,平均药液沉淀量为3.48ug/cm2,平均喷幅为19.4m,技术指标符合果园喷雾的规范要求。     

3WPZ-4型风送式葡萄喷雾机设计与试验

为解决施药作业过程中劳动强度大、农药利用率低、流失严重,成本高等问题,结合超声波靶标探测、多柔性出风管风送与气流辅助式精量施药、精量喷雾控制等核心技术,设计与PT-115型多功能自走式底盘配套使用的3WPZ-4型葡萄喷雾机,该喷雾机喷药葡萄行距2.5~3.5m,喷雾行数4行,作业速度4.0~6.0km/h,药箱容量1600L,额定喷雾压力0.5~1.0MPa。4年生酿酒葡萄园施药作业结果表明,3WPZ-4型风送式葡萄喷雾机在额定喷雾压力时,喷雾量为37.4~78.7L/min,雾滴体积中径为132.1~251.1μm。为测试开发的施药系统喷雾性能,将精准对靶系统关闭,使用1.2mm喷嘴,喷雾压力1.0MPa,无风送时,施药量为801.2L/hm2,药液沉积率最低为53.24%,地面流失率最大为15.53%,飘移率最高为31.23%;使用1.5mm喷嘴,喷雾压力1.0MPa,有风送时,施药量为1005.4L/hm2,药液沉积率最高为71.90%,飘移率最低为15.68%;使用1.2mm喷嘴,喷雾压力0.5MPa,有风送时,施药量为408.4L/hm2,药液地面流失率最低为10.77%;无辅助风时药液平均沉积率为58.83%,平均地面流失率为14.48%,平均飘移率为26.69%,有辅助风时药液平均沉积率为68.94%,平均地面流失率为12.08%,平均飘移率为18.98%,使用辅助风使药液平均沉积率提高了17.2%,平均地面流失率降低了16.56%,平均飘移率降低了28.87%。启动精准对靶系统,试验中精准对靶系统喷雾量平均误差2.90%,药液平均沉积率为65.76%,平均地面流失率为13.40%,平均飘移率为20.84%。     

丘陵果园自走式小型靶标跟随喷雾机设计与试验

针对丘陵果园传统大型施药装备入园难、施药劳动强度大、作业效率低及药液浪费严重等问题，根据丘陵果园农艺特点和病虫害防治需求，设计一种丘陵果园自走式小型靶标跟随喷雾机，可配合植保无人机作业，提升果树冠层药液覆盖效果。喷雾机上集成靶标探测追踪系统与自主导航系统，靶标跟随喷雾机构采用双喷头联动式设计，喷雾角度与高度的调节范围根据雾滴运动规律进行确定，实现了果园植保自主作业。果园试验结果表明，对靶喷雾时果树冠层不同高度叶片正面的平均雾滴沉积个数变异系数为34.22%，同一高度不同采样点叶片正面的平均雾滴沉积个数变异系数为34.56%，相比于非对靶喷雾，喷施用水量、地面流失量与冠后飘移流失量分别降低26.70%、84.93%和53.50%，在减少药液浪费的同时，有效提高了果树冠层中下部叶片正面的雾滴分布均匀性。     

基于风送辅助的螺旋风送装置结构设计与试验研究

针对目前喷雾作业中的雾滴雾化效果差、沉积率小、叶片背面药液附着率低等问题,设计了一套由风箱和螺旋风口套组成的风送装置。运用CFD技术对风送装置的流场进行了仿真,结果表明:该风箱结构具备较好的分布风压的能力,螺旋风口套结构能够极大地提高出口风速且改变风向。对装有螺旋风口套和未装有螺旋风口套的两种工况下的试验平台进行喷雾作业,并对雾滴覆盖率和雾滴粒径体积中值等参数进行测量,结果表明:螺旋风口套安装后,提高了树冠各层的雾滴覆盖率,叶片背面药液附着率提高了2.7%,叶片正反面的药液附着率差值缩小至9.6%;树冠的雾滴体积中值直径相比减小了21.6%,说明螺旋风口套的设计细化了雾滴直径,提高了雾滴覆盖率和药液利用率。     

丘陵果园单轨遥控自走式弥雾机的设计与试验

针对丘陵山地地形复杂导致我国地面植保喷雾机械入地难、植保效果差等问题,设计了一种丘陵果园单轨遥控自走式弥雾机,采用轨道设计与弥雾机械相结合的方式,通过理论分析与计算,对控制系统、输运轨道系统和风送喷雾系统进行了设计与选型,田间试验结果表明,该轨道弥雾机行驶速度为0.7 m/s,最大爬坡度为40°,最大遥控距离为200 m;整机最小离地间隙高度为600 mm,弥雾半径≥8 m;苹果树内部枝叶正、反面药液覆盖率分别为43.20%、21.80%,苹果树外部枝叶正、反面药液覆盖率分别为72.26%、35.12%。该轨道弥雾机整机运行平稳,安全可靠,遥控信号稳定,植保作业效率高,可为我国丘陵山地复杂地形的植保作业机械设计制造提供借鉴与参考。     

履带自走式果园自动对靶风送喷雾机研究

为提高较小树龄或稀疏果园的雾滴沉积量和省药率,将风送施药技术与物联网技术相结合,设计了履带自走式果园自动对靶风送喷雾机。该机主要由机架、操控系统、动力部分、行走系统、传动系统和风送系统等组成,其中控制部分由超声波传感器感知层、单片机数据处理层、Wi-Fi无线传输层及手机上位机控制层组成。手机能实时显示施药状态参数并向微处理器发送操控指令。对样机进行了性能试验,试验结果表明：有风送时雾滴沉积量相对无风送时提高了34.57%,变异系数降低了13.39个百分点;自动对靶风送喷雾比普通喷雾综合省药率大于30%;风机气流提高了雾滴的靶标附着率和沉积均匀性;超声波传感器及在线处理喷药状态参数的控制系统实现了对有效靶标的间歇性喷药,节省了农药使用量,降低了农药残留量。该机尺寸小、行动灵活、通过性强,满足矮化果园植保机械作业要求。     

保东3WP-600自走式喷雾机

<正>该机由石家庄保东农业机械有限公司生产制造。喷雾机选用优质柱塞泵,压力高,流量大,性能稳定可靠,可在低矮的果园大棚中灵活作业,在风机的推送下,雾化的药液最大可喷射5 m,药液喷洒均匀,覆盖面广,是人工喷药作业效率的10倍以上,同时还能极大地降低劳动强度。喷射部件位于最后端,远离作业人员,可有效地降低作业人员中毒的危险。该机悬挂360°风送式喷药机,结构紧凑、操纵方便、维修简单、节能环保,零部件有较好的通用性。     

履带式苎麻联合收割机的设计与试验

针对国内苎麻种植特点,在已有设计研究的基础上研制了一种适合于中国苎麻主产区收获作业的履带式苎麻收割机.整机侧向配置,采用半喂入稻麦联合收获机底盘,并配有液压无级变速系统,作业组件包括分禾装置、扶禾装置、割刀传动装置、横向输送装置、纵向强制输送装置和集秆箱等.该机采用双动刀切割装置结合三组链条输送器夹持输送,提高了整机的作业质量和稳定性.通过田间试验表明:切割率可到达93.5％,输送率可到达85.6％,平均生产率为0.94hm2/h,各项性能指标均到达设计要求.     

“Π”型循环喷雾机防飘性能试验

为适应篱架型作物病虫害防治要求,研制了能够将未沉积在靶标上的农药雾滴截留回收再利用的循环喷雾机,并与传统果园风送喷雾机进行了防飘性能对比试验。结果表明:在作业行下风向,"Π"型循环喷雾机空中飘失的药液比传统果园风送喷雾机减少了97.9%;在飘失距离内的地面飘失量比常规果园风送喷雾机减少了99.3%。     

柔性底盘自走式高地隙喷杆喷雾机的设计

针对我国中小型植保机操作舒适性差、路况颠簸机架开焊的现状,设计了一种旱田专用的柔性底盘自走式喷杆喷雾机。高地隙喷杆喷雾机主要由底盘、动力系统、喷药系统及液压系统等部件组成。喷雾机前桥采用单轴铰接柔性减震,后轮采用独立柔性弹簧双轴减震机构;传动系统采用后轮链式两轮驱动,喷药系统采用全液压控制喷药及喷杆折叠。试验表明:该机作业效率高、可靠性强、操作方便,在满足农业要求的同时解决了颠簸机架开焊的问题。     

3 WFQ-1600型牵引式风送喷雾机喷雾性能试验研究

我国苹果产业已经成为农民致富的重要途径之一且种植面积越来越大,近年来我国苹果矮砧密植栽培栽培模式的发展,为果园内机械作业提供了条件。本文对喷雾机进行了药液残留量、有效喷幅测试,以及药液覆盖率与雾滴沉积密度果园内试验研究。试验结果表明:3WFQ-1600型牵引式风送喷雾机喷雾性能优越,工作稳定;风机产生的气流能够搅动叶片,有很强的穿透能力;有效喷幅满足工作要求;药液在叶片叶面与叶背吸附率很均匀、充分。     

小型助力推车式果园喷雾机的研制

介绍了一种以电力驱动的小型助力推车式果园喷雾机.对该机具的总体设计、技术特点等做了细致阐述.同时,重点介绍了该机具底盘结构及选型过程.研究结果表明,该机具底盘作为一种新型施药平台,在密植低矮果园中的通过性优良,在植株行间助力匀速行走时可大幅降低劳动强度;可选配轻量远射可调式喷枪与仿形均匀雾喷杆以满足不同条件下的果园作业要求,是现代化果园植保机械又一技术创新装备.     

有边界式棉田喷雾机的研制与试验

针对棉花生长前期,行间距较大,普通风送植保作业机存在气流扩散严重,对靶性不强,设计有边界式棉田喷雾机,该机基于高地隙通用底盘,通过动力输出和液压系统带动药泵、液压装置和轴流风机工作。采用Pro/E5.0进行零部件三维设计和模拟仿真,在计算流体力学CFD的基础上,对有边界式轴流风送系统中轴流风扇气流场相关参数等性能进行模拟改进优化。对轴流风送系统和液压系统等关键部件进行设计、计算和验证,实现有边界式定向喷洒。试验结果表明:有风送比无风送时雾滴沉积量提高了23.75%,变异系数降低了11.24%,有风送喷雾附着率达到40%以上,喷雾效果良好,适用于棉花前中期植保作业。     

半喂入自走式大蒜联合收获机

针对国内大蒜种植特点,在已有设计研究的基础上研制了一种适合于中国大蒜主产区收获作业的半喂入自走式大蒜联合收获机。整机侧向配置,采用450型半喂入稻麦联合收获机底盘,并配有液压无级变速系统,作业组件包括分禾装置、扶禾装置、挖掘装置、夹持输送装置、清土装置、对齐切秧装置和集果系统等。该机采用挖拔组合式工作原理,保证了大蒜收获中挖掘效果,提高了整机的作业质量和稳定性。通过田间检测表明：果实损失率不大于1.8%,破损率不大于2.1%,含土率不大于12.8%,各项性能指标均达到设计要求。     

二次气液二相流超低量喷雾器的特性试验研究

基于气力雾化与风送施药技术,并结合背负式电动喷雾器,研发了一种二次气液二相流超低量喷雾器。将该机具与传统的担架式机动喷雾机在种植网纹瓜的设施大棚内进行田间喷雾试验对比,结果显示:经试验测算,二次气液二相流超低量喷雾器单位面积施药量最大为20L/hm~2,仅为担架式机动喷雾机的26.7%;雾滴在作物叶片正反两面上均有明显沉积附着,且正反面上雾滴覆盖率差异为3.076%,沉积量差异为0.268μg/cm~2,远小于担架式机动喷雾的33.272%、3.278μg/cm~2;与担架式机动喷雾机相比,药液在叶片背面有较好的沉积覆盖,平均覆盖率及沉积量分别为9.523%、0.456μg/cm~2,大于担架式机动喷雾机的7.397%、0.406μg/cm~2,且雾滴沉积覆盖均匀性总体优于担架式机动喷雾机,尤其叶片反面,覆盖率和沉积量变异系数分别为0.161、0.187,远小于担架式机动喷雾机0.438、0.454。该机具具有良好的雾化效果,药液雾化更充分,产生的雾滴均匀性较好,且在风力辅助下,雾滴在作物冠层具有较强的穿透性,可有效附着于叶片背面,改善了农药的防治效果,达到了农药减量高效施用的目的。     

三种果园施药机械施药效果研究

使用药液沉积变异系数Cv、农药有效利用率、地面药液沉积率和飘失率作为衡量指标,对比常用喷枪、改进喷枪和果园自动对靶喷雾机的施药效果进行研究。研究结果表明:改进喷枪和果园自动对靶喷雾机都能提高药液在果树冠层中的沉积均匀性,减少药液在地面的流失量,果园自动对靶喷雾机效果最佳。改进喷枪比常用喷枪的施药效果略有提高,果园自动对靶喷雾机会显著提高药液沉积均匀性和农药利用率。     

葡萄园喷雾机药液回收系统的试验研究

针对新疆篱架型葡萄园植保作业过程中农药用量大、有效利用率低及污染生态环境等问题,以风送式喷雾机为平台,设计了一套药液回收系统。对药液收集装置进行试验,结果表明:减小喷雾距离、收集装置内加装100～200目雾滴沉降网可增加药液回收率;当喷雾距离为1.3～1.5m时,加装雾滴沉降网后可提高药液回收率4.57%～11.48%;当雾滴沉降网目数过大时,网孔径小于雾滴直径,阻碍雾滴的沉降,导致药液回收率的下降。田间试验结果表明:在喷雾压力1MPa、风机转速1200r/min、喷雾距离1.5m的较优作业条件下,葡萄叶片正反面药液平均沉积率为52.35%,药液回收率为16.28%。