喷雾机的喷雾系统设计

目前国内市场所售的用于草坪的喷雾机普遍存在喷雾控制精度低的缺陷。然而为了提高草坪的质量又无法避免在日常养护作业中使用农药,农药的过量使用,对环境造成的污染在不断破坏动物的生存环境及人类的身体健康。这就要求提高喷雾作业精度,以安全可靠的自动喷雾控制系统提高药物的利用率。因此,论述了一款喷雾机的高精度喷雾系统的设计。该喷雾系统采用隔膜泵作为动力源,隔膜泵通过水管与喷雾机尾部喷雾控制系统相联,喷雾控制系统所配置的压力传感器和行驶轮所配置的速度传感器为控制台反馈信号,从而实现高精度喷雾作业。主要对喷雾系统设计、喷雾系统原理及主要零部件选型进行了论述。     

高射远程杨树静电喷雾机的研制

为满足杨树病虫害防治的需要,采用压力雾化与风力雾化相结合,利用风机强力气流将含药雾滴风送到远处,再采用低量喷雾、静电喷雾技术,增加雾滴附着性能,成功研制了一种适用于农用车车载的高效杨树静电高射远程喷雾机.实验表明,该机水平射程达45m,垂直射程达22m;防治作业速度快,劳动生产率高;射高作业时喷雾速率为3.24hm2/h,水平喷射时纯喷雾速率为39hm2/h.     

果园气力式静电喷雾机的研制

随着新疆农业产业结构的调整,高效、环保施药技术成为果园植保管理的迫切需要,新疆农垦科学院研制了一种基于气力式静电感应原理的果园气力式静电喷雾机,将雾化的带电雾滴沿着电力线吸向目标,可有效降低农药施用量,提高农药在靶标上的附着率,减少农药对人体和环境的污染。     

宽幅变量喷雾机智能控制系统设计

自走式宽幅喷雾机现场作业时,经常由于机组速度的变化导致喷施差异,影响了喷雾效果,甚至造成药害.为此,开发了基于嵌入式处理器和多传感器高效融合的变量喷雾控制系统,实现了喷洒压力和机组行走速度的在线协调控制.系统采用PID参数模糊自整定控制器,可自动根据作业速度调整喷雾压力和喷雾量,提高了单位面积施药量的均匀程度.通过对自主开发的变量喷雾样机进行实验表明,该模糊PID 控制器响应快速、适应性强,能迅速消除系统余差,使变量喷雾控制系统具有良好的动态和稳态特性.     

自走式气助静电喷雾机设计及研究

气助式静电喷雾技术能够有效增加雾滴在冠层中的沉积性能和穿透性,依据气助式静电喷头设计了自走式气助静电喷雾机,并进行了性能试验,数据表明：自走式气助静电喷雾机作业后的雾滴沉积量平均值为0.94μL/cm²,沉积密度平均值为129.8滴/cm²;冠层外侧正面沉积密度最大为背面的7.39倍,最小为2.76倍;正面沉积量最大为背面的18.20倍,最小为7.31倍;在上、中、下冠层三层的雾滴沉积密度和雾滴沉积量差异不大,变异系数分别为0.11和0.03,数据表明喷雾机设计合理。     

计算机视觉变量喷雾机的系统设计

讨论了农业喷雾机的自动喷雾的系统设计。提出了基于计算机的视觉喷雾机理：包括图像采集和智能喷雾硬件系统组成。主要讨论了由喷雾台架、喷头、电磁阀、继电器组成的智能喷雾硬件系统。同时用VC＋＋和C语言编制了上位机和下位机的控制程序,能实现如下功能：上、下位机的信息通信,将决策结果转化为喷雾指令,控制喷雾执行系统。该系统的研究为户外在真实环境中开展基于机器视觉的植保机械设计提供了理论和实践依据。     

电动力喷雾机控制系统设计与试验

针对现代电动力农业机械自动化发展不成熟的现状,为弥补电动力喷雾机在远程智能控制方面的不足,设计了自走式电动力喷雾机控制系统。通过各部件需求分析和计算,研制了电动力输出装置和远程控制系统,实现了各部件协调工作及远程遥控喷雾作业。整机动力来源为60V铅酸蓄电池串联组,通过控制系统工作试验可知:整机电动力传输效率为88.8%,遥控信号接收并处理成功率达99%;整机电动力利用率较高,续航时间达2.98 h。     

91WZ-250型自走式超低量静电喷雾机

由新疆农科院农机化研究所主持，自治区治蝗灭鼠、测报防治中心站、江苏理工大学参加共同研制的91WZ—250型自走式超低量静电喷雾机于1996年12月通过了自治区级鉴定．鉴定委员会认为，该机具为及时有效地防治草原蝗灾，增强牧区抗灾保亩能力提供了大型高效的地面治蝗机械，该机具结构紧凑、布局合理．采用扭低星育电喷雾装置，工作部件以电力驱动等结构，技术先进；样机性能稳定．工作可月，主要技术性能指标达到了要求，该机具工作幅宽大，工效高．灭蝗效果好，经济效益和社会效益大；该机具的研究达到了国内先进水平（外形见下图）．91W…     

气力式静电喷雾机的特点及引进试验

阐述了气力式静电喷雾系统(AA-ESS)的工作原理及特点,介绍了美国ESS-350RC气力式静电喷雾机的特点与试验情况。     

喷杆喷雾机智能控制系统设计及试验

为提高喷雾均匀性和农药的有效利用率,针对大田作物施药的农艺要求,设计了一种安装于大田常用喷杆喷雾机的喷雾机智能控制系统,并介绍总体方案和工作原理。该系统主要包括变量施药、喷杆高度自动调节等功能,变量施药系统通过变量调节阀调节喷雾流量,通过喷雾量与作业速度自适应控制模型,实现作业过程中药液均匀喷施;喷杆高度调节系统采用超声波传感器检测喷头与作物顶端的距离,根据设定的目标高度,控制电动缸动作,调节喷杆高度。试验表明:变量喷雾控制系统能够根据设定喷量和作业速度的变化准确发出调控指令,控制流量调节阀动作进行流量调节,提高了喷雾作业的均匀性,喷雾精度误差最小为2.24%,能够有效提高喷药作业质量;喷杆高度调节最大误差为5.40%,提高了喷杆与作物顶端距离调整的准确度。     

自走式旋翼气流静电喷杆喷雾机喷雾性能测试

设计了一款自走式旋翼气流辅助式静电喷杆喷雾机,应用静电喷雾技术提高了雾滴在靶标上的附着性,利用气流辅助技术提高雾滴的穿透性。该机具有水平和垂直两种工作方式,可针对不同高度、不同长势的作物进行喷洒。对喷雾机开展了流量、水平喷幅测试,进行了雾滴沉积效果及雾滴穿透性等试验研究。研究结果表明:整机静态和动态流量接近,稳定性较好;随着喷头与靶标距离增大,喷雾幅宽增大。在整个幅宽范围内雾滴覆盖较均匀,当喷雾高度为1m时,9#~11#水敏纸上的覆盖率和沉积量最大;雾滴粒径为150~300μm,平均雾滴粒谱宽度1.1~1.8,说明雾滴分布较均匀。旋翼气流对雾滴在植株内的穿透性有直接影响,喷头距离靶标越近,雾滴穿透沉积效果越好。试验结果对优化旋翼气流静电喷杆喷雾机的结构,提高其应用效果具有重要意义。     

风送式静电喷雾机的研究现状分析与展望

近几年来,风送式静电喷雾技术在果园病虫害防治上的应用越来越多.本文通过阐述风送式静电喷雾技术的原理和特点,总结了国内外风送静电喷雾技术的研究现状,分析了风送静电喷雾技术的主要影响因素、风送静电技术对于喷雾效果的影响以及风送静电技术在其他领域的相关应用,最后提出了存在的问题以及展望建议,以期为新疆果园风送式静电喷雾技术和...     

喷雾机喷头流量在线测量系统设计与试验

为实现精确喷雾,需要对各类喷雾机喷雾性能进行测试并校准。为此,设计了一套喷雾机喷头流量在线测量系统,可同时测量喷雾机主管道压力值和6个喷头流量值。药液由自制转换接头引流至流量传感器,由药液收集槽收集,流量传感器输出信号经处理模块处理后上传至上位机界面显示。试验时,针对 ALBUZ-ATR80型喷头进行流量测量。结果表明,当压力为0．3～1．5MPa、流量为0．53～1．25L/m 时,最大相对误差为4．40％;当压力为0．7MPa、流量为0．83～0．91L/m时,最大相对误差为3．88％。系统具有较高测量精度,操作方便,便于对各类喷雾机喷头流量进行测量与校准。     

果园仿形喷雾机的电控系统设计与试验

为了提高传统果园喷雾机的智能化程度,实现对靶喷施的效果,设计了果园喷雾机的电控系统。通过建立MatLab仿真模型,对步进电机进行机械特性仿真,研究电机转速与控制系统发射的脉冲频率的内在联系,针对此联系结合HC-SR04超声波传感器的电路特征和步进电机驱动器通信协议,设计了以Arduino单片机为核心的控制系统,实现了喷雾机仿形功能。台架试验结果表明：超声波测量的平均误差率均小于4%,平均响应时间均小于3s,符合田间作业需求,与传统作业方式相比,雾滴分布更加均匀,优化了喷雾机作业效果,节约了药量。     

自走式喷雾机底盘静液压驱动系统设计与试验

为解决我国自走式喷雾机底盘液压驱动系统发展滞后,无法满足自走式喷雾机驱动需求的瓶颈问题,设计一种可应用于自走式喷雾机底盘的闭式静液压驱动系统。系统由1台柱塞液压泵、4个并联的液压马达、驻车制动器和分流集流阀等组成,依靠调节补油压力实现高低速切换和驻车制动,行车制动通过泵和液压马达的反向利用实现。在满负荷、高温和不同行驶速度条件下,对液压驱动系统的性能进行试验测试。结果表明:液压驱动系统设计原理正确,各功能均能顺利实现;系统最高工作压力39 MPa,壳体泄油压力＜0.3 MPa,补油压力2.4 MPa;冲洗阀冲洗流量11~14 L/min,能起到良好的液压系统冷却和清洁功能。配合安装的散热器,液压系统内液压油的温度能维持在系统允许的70 ℃以下。满载条件下长时间工作,液压系统性能稳定、可靠,系统的各主要参数都能维持在合理范围。      

基于雾滴性能农用喷雾机监控系统设计与试验

药剂喷施是种植业中一个重要的农艺操作,人工喷施的劳动强度大、作业效率低,大量药剂喷施需要利用喷雾机完成.喷雾效果主要由雾滴的性能决定,提高喷雾效果的关键在于对喷雾机作业状态进行监控.为此,基于粒径和运动速度两个因素,设计了一个自走式喷杆喷雾机的监控系统.系统以PLC为核心,根据喷雾高度的变化调节雾滴性能,可提高雾滴漂移...     

液压四驱喷雾机模糊防滑控制系统设计与试验

自走式喷雾机由于其作业路面复杂多样易产生滑转,需防滑控制保持机具稳定驱动,本文提出一种模糊防滑控制策略,设计了控制器,并在Matlab/Simulink中对控制系统进行了仿真分析,仿真结果表明：该模糊防滑控制系统可以有效将滑转率控制在0.05左右。最后通过田间试验验证了驱动防滑控制系统的性能,试验表明,所设计的全时四驱液压驱动喷雾机模糊防滑控制机具在低速行进时,未开启防滑控制时相对滑转率均值为0.078,开启后相对滑转率均值为0.028;在中速行进时,未开启防滑控制时相对滑转率均值为0.109,开启后滑转率均值为0.031;在高速行进时,未开启防滑控制时相对滑转率均值为0.110,开启后相对滑转率均值为0.035,表明了该控制系统防滑控制效果良好。     

果园多风道喷雾机送风系统设计优化与试验

针对果园多风道喷雾机内部气流分布不均导致由出风口吹出的气流紊乱、影响使雾滴在果树冠层上均匀沉积的问题,对多风道喷雾机内部导流板长度参数进行了优化。应用计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）技术,基于Star-CCM+软件对喷雾机送风系统内部气流进行了模拟分析,得到出风口1~6的风速在不同导流板长度的标准差分别为0.7468、0.6776、1.4441、5.1305、4.5768和0.8209。对风速标准差较大的出风口3、出风口4、出风口5进行响应面分析,最终确定导流板1长度200.00 mm、导流板2长度60.00 mm、导流板3长度50.00 mm为最优参数组合。在最优组合参数下,计算得到对称出风口3和出风口6的风速值分别为39.135和41.320 m/s,相对偏差为5.58%;出风口4和出风口5的风速值分别为33.022和34.328 m/s,相对偏差为3.95%,符合设计要求。室内风速试验结果表明,在距离喷雾机出风口1.25 m处,风场风速由上层到下层逐渐增大,实现风场按果树冠层形状分布,喷雾机左右两侧风场对称分布,气流分布均匀。果园多风道喷雾机设计满足要求,可为同类设计提供参考。