果园风送式喷雾机设计

[目的]针对我国苹果生产过程中施药技术落后等的题,研究设计出一种新型果园喷雾机。[方法]通过对主要部件设计研制出了适应新型果园种植模式果园喷雾机,并进行试验验证。[结果]验证结果表明新型果园喷雾机工作效率高、噴量稳定、雾化均匀、穿透性好,能够满足新型种植模式果园施药要求。[结论]风送式果园喷雾机使用方便、节药节水,具有广阔应用前景。     

几种常用风送式果园喷雾机作业参数比较

为开发标准化果园适用果园喷雾机及其使用技术,在广泛调研国内外标准化果园植保机械与施药技术基础上,筛选了5种国内外较先进和常用果园喷雾机,针对农药雾化、沉积和飘移等技术参数进行了试验研究,结果表明,FEDE型果园喷雾机,0.4～2 m之间的雾量分布比较均匀;3WFX-400型(W2)在树冠各位置上的沉积分布最均匀,变异系数最小,为18.3%;该研究型号喷雾机地面流失量表现为:F(W5)EDE型3WG-1200A(W4)SSA-E501DX型(W1)3WFX-400(W2)植保无人机(W3)(P0.05);为果农选择植保机械和果园喷雾机生产企业对产品结构设计和性能优化提供参考。     

果园风送喷雾机的改进设计与喷雾高度调控模型构建

【目的】针对第一代果园喷雾机存在的风箱角度不能电动控制且调节精度不高、传动装置设计欠合理和体积偏大等问题进行改进,并建立喷雾高度调控模型,为新一代果园喷雾机的设计提供参考。【方法】对喷雾机导流风箱的固定方式、传动方案和通过性能进行了改进,并通过喷雾沉积分布试验及数学方程拟合,建立沉积分布重心高度、喷雾宽度与风箱角度之间的数学模型。【结果】与改进前相比,该喷雾机不仅支持风箱角度电动精确调控,而且其理论功耗还减少了8%,长度尺寸减小了32.6%。风箱旋转角度对喷雾机尺寸影响的测试结果表明,旋转角度对风箱组宽度有一定的影响,旋转角度为最大值30°时风箱组宽度最大,为0.95m,但仍然小于喷雾机轮距1.0m;风箱旋转角度对喷雾机高度基本没有影响。改进后的喷雾机喷雾沉积分布试验表明,风箱与铅垂线夹角分别为0°,15°和30°时,喷雾沉积分布重心高度分别为1.14,1.55和2.20m,70.7%的药量分别垂直集中分布于0.72~1.56,1.15~1.94和1.71~2.69m,拟合得到的沉积分布重心高度、喷雾宽度和风箱角度之间的数学方程均为线性方程,其R2值分别为0.982和0.996。【结论】改进后喷雾机支持喷雾高度电动精确调节;所建立的喷雾高度智能调控模型可为果园喷雾机的改进完善提供支持。     

3WF-2.5风送式果园喷雾机通过科技成果鉴定

由新疆维吾尔自治区科技厅组织专家对新疆农业大学机械交通学院杨宛章教授主持完成的“3WF-2．5风送式果园喷雾机”项目进行了科技成果鉴定。鉴定委员会认真审阅了课题组提交的全套技术资料,听取了项目负责人的汇报,对相关问题进行了质询,结合现场勘验意见,     

果园风送喷雾机蝶型导流结构设计仿真与试验

针对传统风送喷雾机风道气流分布不均匀的问题,设计1种蝶型导流结构,对不同进风口直径、风道倾斜角度、涡轮转速等结构参数,利用Flow simulation软件对导流结构内部气流场进行模拟仿真,监测6个出风口风速,并计算其速度均值和标准差,并通过正交实验法,以均值和标准差为优化响应值,得出最优配置参数为进风口直径535 mm、风道倾斜角度90°、风机转速190 rad/s。对调整风道参数后的导流结构内部气流场模拟仿真,分析其速度云图和相对压力云图,6个出风口风速分别为20.394、22.232、25.799、20.159、22.446、23.732 m/s,风速均值为22.627 m/s,标准差为1.93,风速分布较均匀,压力分布均匀。通过试验验证,出风口风速真实值与模拟值误差不超过5%,叶面叶背雾滴沉积密度在20滴/cm²以上,变异系数不超过10%,雾滴分布均匀,蝶型导流结构设计符合要求。     

果园多风道风送喷雾机送风机构模拟分析与试验

针对传统风送式喷雾机作业时雾滴漂移量较大的问题,设计了1种多风道送风机构以优化风场配置,利用STAR CCM+软件对果园多风道风送喷雾机送风机构内部气流场进行模拟研究,分析送风机构主体部分气流场分布特性,得出该喷雾机风道主体部分气压云图以及速度矢量图,寻找最佳送风参数,并通过田间试验进行验证。试验结果表明:该喷雾机风道主体部分压力分布均匀,当涡轮速度在20 m/s时,出口速度集中在57.2 m/s,雾滴沉积密度在20滴/cm2以上,满足果园风送喷雾要求;喷雾机能够有效穿透果树冠层,叶面叶背雾滴沉积分布均匀,满足喷雾标准;对比传统风送式喷雾机,雾滴漂移减少,设计满足要求。     

果园风送式施药雾滴在冠层内沉积分布规律

为探究果园风送施药雾滴在梨树冠层内的穿透规律和冠层各区域沉积药量分布,通过田间试验研究风送式喷雾机典型工况下,单、双侧风送式施药雾滴在梨树冠层不同区域的沉积分布规律。结果表明:风送喷雾机不同风送状态下,果园树冠内各截面雾滴覆盖均沿风送方向呈现递进减弱关系。风机单侧施药、转速为1 300r·min-1时,靠近喷头的C环前半层的雾滴覆盖率达26.1%,C后层约为7.35%;喷雾机双侧施药,树冠内各层雾滴覆盖均沿风送方向呈现"V字"分布。单、双侧施药时,药液在叶片正反两面覆盖均存在互斥行为,正面沉积越多的叶片,反面沉积越少。风机转速提高至1 300r·min-1时可以改善正反面覆盖均匀性。     

果园农药喷雾机监测系统的研究

为提高果园中小型机动农药喷雾机的喷雾效果,以单片机为核心,采用压力传感器、流量传感器、速度传感器和液位传感器,研制了果园机动农药喷雾机监测系统.该系统可实时监测喷施农药过程中的喷雾压力、喷雾流量、喷雾机行走速度和药桶药液余量4个主要参数.试验结果表明,系统具有较高的可靠性和测量精度.     

单旋翼油动无人机与圆形果园风送喷雾机作业性能对比试验研究

为验证单旋翼油动无人机在丘陵山地果园的喷雾效果,将单旋翼油动无人机与圆形果园风送喷雾机在矮砧密植苹果园进行喷雾性能对比试验,结果表明:单旋翼油动无人机喷雾作业的果树上中下层雾滴沉积覆盖率分别为0.66%~21.98%、1.20%~16.17%、0.38%~3.96%,雾滴平均体积中值直径大小顺序依次为上层>中层>下层;圆形果园风送喷雾机喷雾作业的果树上中下层雾滴沉积覆盖率分别为5.68%~24.94%、2.64%~34.61%、3.15%~21.78%,雾滴平均体积中值直径大小顺序依次为下层>中层>上层;单旋翼油动无人机喷洒的雾滴在果树中上层的沉积效果显著,圆形果园风送喷雾机则为中下层效果显著。排除机具故障等不确定因素影响,无人机作业的工作效能与节水省药性能优于喷雾机;在果园生产抢农时和病虫害应急处理中,无人机表现出较好的实用性能。     

基于CFD果园风送式喷雾机雾滴沉积特性研究

自制应用于柑橘园施药的风送式喷雾机,并基于CFD建立喷雾机雾滴运动轨迹及沉积模型,考察该喷雾机雾滴沉积特性及送风方向对雾滴沉积的影响。根据喷雾机尺寸参数,建立喷雾流场二维模型,并确定DPM模型参数,模拟获得距喷头不同距离的垂直截面上雾滴沉积量。试验结果显示:在距喷头1.0 m的范围内,雾滴沉积特性与试验结果相符,且在1.0 m范围内,送风角度的增加对雾滴飘移影响较小,随着与喷头距离的增大,送风角度对底部雾滴飘移损失的影响逐渐加剧;在距喷头1.0 m范围以外,雾滴沉积特性与实际试验结果偏差较大,但雾滴沉积量随与喷头距离的增大而逐渐减少的规律是一致的。     

3WF-8型果园喷雾机的试验与研究

3WF-8型风送式果园喷雾机是一种新型打药机,该机具结构简单、工作可靠,适用于多种作业环境。通过正交试验得出影响3WF-8型风送式喷雾机性能的各因素的最佳水平组合。试验表明,3WF-8型风送式喷雾机的水平射程为8 m、喷雾高度为6.8 m、雾滴均匀性为96%,试验指标均达到作业要求。     

91WDC-150型风送式喷雾机喷雾系统的试验研究

利用91WDC-150型风送式喷雾机的样机，采用撞击雾滴采集法，通过三因素三水平的正交试验和方差分析得出：喷嘴直径是影响雾滴均匀性的主要因素，其次是药液流量和药箱压力，并找出了最佳参数组合。分析和总结了雾滴密度和雾滴直径在雾流轴线方向上的变化规律。     

标准化果园信息服务查询系统的开发与应用

为提升贵州山区果园的生产管理水平,以标准果园示范点为对象,采用计算机技术、数据库技术、地理信息系统技术和多媒体技术,根据果树生产中的栽培管理、施肥、病虫害防治、采收等主要生产环节,以“农户十品种”为基本单元,设计开发了基于卫星图片和ArcGIS的触摸屏版、单机版、网络版标准化果园信息服务查询系统.系统经贵州省开阳县枇杷园、关岭县火龙果园、锦屏县柑橘园和贵阳市南明区桃园的推广应用,取得了较好的效果,为果园精准管理提供了技术支持.     

果园机械化生产技术研究进展

近年来,随着果园种植规模的不断扩大,传统果园生产技术普遍存在水果栽培方式与机械化作业不配套,农艺与农机结合不完善,呈现各自发展态势上升,标准化技术短缺、人工成本增高、劳动力不足等突出问题,严重制约我国水果产业的经济效益。目前,我国果园大部分环节仍采用人工作业的方式,制造技术落后、机械化程度较低已成为制约我国果园现代化发展的主要因素,传统的人工作业已无法满足现代果园的发展需求,果园机械化问题亟待解决,而生产作业机械化已发展成为支撑现代水果产业提质增效的重要保障,更是推动产业科技进步的重要根源。对国内外水果生产管理及各个作业环节的机械化现状进行分析总结,重点围绕果园土壤与植被管理、病虫害防治、冠层花果管理、水果采收及智能信息管控等技术进行综述,展望了水果生产机械化技术的研究方向,提出未来果园机械化生产技术将逐渐向智能化、标准化、精准化方向发展,为全面提高我国果园机械化生产水平提出发展思路和对策。     

车载式果园静电喷雾机的研制

针对目前果园施药过程中耗时费力及环境日益恶化的问题,设计了一款轻便、高效、省药、能减少对环境的污染、悬挂于农用三轮车尾部的果园静电自动喷雾机。该喷雾机有效减小了劳动强度,降低了农药施用量,高效低污染。因此,这种新型的车载果园静电喷雾机具有良好的推广应用前景。     

我国数字果园的研究与发展

数字果园是信息技术在果业中由单项应用走向综合应用的必然体现。提出了数字果园的概念、内涵和发展趋势。指出数字果园研究的内容包括：果园生产的数字化管理与控制、果产品质量安全数字化管理与追溯、果产品经营与流通数字化管理与电子商务。     

数字化果园视频系统设计与实现

数字化视频监控技术在各种环境中实时、持续、真实地观测和记录对象信息,并且具有可远程、可扩展,易集成等一系列优点,被广泛应用于农业生产中.数字化果园视频监控系统是远程专家和基地种植人员沟通的桥梁,也是远程诊断的关键.远程专家可通过客户端诊断系统观看到视频监控系统的画面,并可对网络高清红外智能球进行远程控制.该研究首先介绍了整个系统的基本硬件结构及视频信息和控制信息在系统中的传输过程,然后提出了远程监控系统中几个关键技术的实现方法,最后概述了系统的主要功能.     

植物信息系统研究现状及发展趋势

简述了国内外植物信息系统的研究现状及总体特征,分析了国内外植物信息系统的差异,并在此基础上对植物信息系统的发展前景进行了展望。