3WFXM-400型风送式果园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,近年来随着苹果矮砧密植宽行栽培技术的推广,防治病虫害的果园植保机械等果园农事作业机械在果园应用率逐年提高。本文对3WFXM-400型风送式果园喷雾机的喷雾性能在苹果园试验示范站进行了施药液量误差率、药箱药液残留率、药液附着率和雾滴沉积密度试验研究。结果表明:风送式果园喷雾机在额定工况下作业时,平均施药液量误差率为6.24%,平均药箱药液残留率为0.67%,平均药液附着率达83.0%,雾滴沉积密度均值为90粒/cm~2,满足风送式果园喷雾机的作业质量要求。     

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。     

多态自动对靶风送式喷雾试验台的设计与试验

针对果园喷雾存在的药液沉积量低、农药浪费及环境污染等问题,拟设计1种集传感器探测技术、电子信息技术和风送式喷雾技术于一体的多态自动对靶喷雾试验台。该试验台主要由机架、风送系统、探测及其控制决策系统、药液管路系统和组合喷头喷洒执行机构等组成。对关键部件进行设计仿真,以获得最佳设计方案;设计控制多组合喷头的控制决策算法,实现多态自动对靶喷雾;进行喷雾性能的对比试验。结果表明,设计的多态自动对靶喷雾试验台,可以实现对不同冠层宽度靶标的多状态喷雾,作业效果良好,雾滴沉积量比普通风送式喷雾提高了34.07%,变异系数降低了25.60%;多态自动对靶风送喷雾相较于普通风送式喷雾的综合省药率大于20%,从而提高了农药的利用率,降低了农药残留量。     

Y型棚架式果园的3WZ-300风送喷雾机设计与试验

目的 针对Y型棚架式果树的需风特性设计一款风送喷雾机,探究机具对此树形的施药规律,为新式果园栽植工艺的植保机具设计提供参考。方法 结合棚架梨树Y型树冠需风特性,设计一款异形导风管,确定发散型射流口,喷雾范围可全面覆盖冠层,并进行整机配置,风机使用无级调速带轮进行调速。以作业速度、出口风速、出风口与冠层中部高度差作为试验参数,以靶标雾滴覆盖率、靶标雾滴沉积量以及地面雾滴沉积量作为评价指标,设计田间试验。利用Design-Expert软件建立响应曲面分析参数对指标的影响,并对机具作业参数进行优化。结果 优化结果表明：3WZ-300风送喷雾机在作业速度0.8 m/s、出口风速22 m/s、出风口中部与梨树冠层中部高度差为5.1 cm时,靶标雾滴覆盖率为39.79%,靶标雾滴沉积量为9.89 μL/cm²,地面雾滴沉积量为5.41 μL/cm²,有效附着药液占比60.1%。结论 该喷雾机满足果园作业要求,施药效果较好,为棚架式果园喷雾机的设计及机具参数优化提供了参考。     

多通道农药喷施角度对果树靶标仿形气、雾流场的影响

[目的]本文针对传统风送喷雾存在沉积均匀性和内部沉积不够的问题,从冠层不规则特征出发,提出一种基于角度调节的多通道气流仿形施药策略。[方法]以纺锤型梨树为例,根据纺锤型冠层分布特点沿竖直方向均分为3段,分析不同冠层段的施药需求,构建基于冠层特征的出风口角度参数计算方法,开展多通道风送式雾化装置气、雾流场的分布变化规律试验。[结果]由于多通道气流随着距离的汇聚、重合与衰减,角度参数组合的气流速度因不同施药距离,呈现出"波峰波谷型""纺锤型""单波峰""峰尖型"变化。当施药距离为1.5 m时,角度参数组合的气、雾流场分布曲线与果树冠层轮廓最为接近。在冠层生物量较多的区域气流平均速度为7.1 m·s~(-1),雾量为1 198 mL,与未调节角度情况相比分别提升26.79%、29.93%;冠层叶片正、反面平均覆盖率提升13.52%、29.17%,正、反面雾滴沉积均匀度提升38.11%、43.90%。[结论]提出并验证了一种基于角度调节的多通道仿形气、雾流施药策略,并明确该策略中施药距离参数取值范围,为果树施药增效减量提供新思路。     

新型扇形雾射流喷头雾滴沉积和飘移潜力特性研究

为合理选用喷头,提高农药有效利用率,减少流失、飘失,应用激光雾滴粒径分析仪和改进后农药雾滴沉积飘移测试平台,依据ISO24253-1田间喷雾沉积试验测试标准和ISO22369-3农药飘移潜力测试平台标准,对具有代表性的德国Lechler公司生产的射流（IDK系列）和双扇面射流（IDKT系列）新型大雾滴扇形雾喷头在不同喷雾压力（0.2、0.3、0.4 MPa）下的雾滴谱、雾滴裸地沉积分布和雾滴飘移潜力进行测试研究,并与常用标准扇形雾喷头Lechler ST、LU系列喷头进行对比。结果表明：随喷雾压力增大,标准扇形雾喷头和射流喷头均雾滴粒径变小,雾滴谱变宽,雾滴直径小于100 μm,V100增大。ST系列的雾滴谱比LU的宽,IDKT的雾滴谱比IDK的宽。标准扇形雾喷头（ST和LU）雾滴为细雾和非常细雾,射流喷头（IDK和IDKT）雾滴为中等雾和粗雾。喷头雾滴粒径决定了雾滴的沉积和飘移特性,在相同喷雾压力条件下,同种型号喷头雾滴裸地沉积量IDKT120＞IDK120＞LU120＞ST110,射流喷头雾滴沉积量显著高于标准扇形雾喷头（P<0.05）,所测喷头雾滴沉积变异系数均低于8.5%。随着喷雾压力增加,喷头雾滴的飘移量均增加,喷雾压力对标准扇形雾喷头雾滴飘移影响更加明显,但对射流喷头不明显。在相同喷雾压力条件下,射流喷头雾滴飘移量远小于标准扇形雾喷头,各喷头雾滴飘移量均随雾滴收集距离增大而呈现减小趋势,且飘移均主要集中在测试平台前5 m处。射流喷头IDK和IDKT之间DPV无显著性差异,但标准扇形雾喷头DPV显著高于射流喷头（P<0.05）,射流喷头与ST喷头相比,相对防飘能力均在55%以上。上述结果将有助于种植户和生产企业选择最佳喷嘴类型,以提高药效,减少农药喷雾漂移。     

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。     

贯流风机禽舍风送喷雾消毒试验研究

采用贯流风机建立了禽舍风送喷雾消毒系统.该系统由贯流风机、细雾喷头、电磁阀、增压泵等构成.喷雾试验结果表明,风送式禽舍喷雾能够达到微雾喷雾的效果,雾滴覆盖均匀,依靠风送气流雾滴飞行距离得到较大的提高.     

农药雾滴在麦田的沉积分布及其对灰飞虱防效的影响

为科学用药防治灰飞虱提供理论依据,采用雾滴采集装置和水敏纸采集农药雾滴,通过Deposit Scan软件分析雾滴覆盖率和雾滴密度,并以示踪剂估测农药沉积量,从而分析两种喷雾方式下农药雾滴在小麦基部2个位点上的沉积分布与对灰飞虱防效的关系。结果表明,弥雾机下倾喷雾获得的雾滴覆盖率频次分布多倾向于高值区间,平均雾滴覆盖率分别为2.52%和0.48%,与弥雾机飘移喷雾下的雾滴覆盖率相比,差异分别达到显著和不显著水平;从雾滴密度来看,两种喷雾方式之间无显著差异。沉积量的结果表明,弥雾机下倾喷雾获得的沉积量均大于弥雾飘移方式下获得的沉积剂量,平均沉积剂量分别为0.427和0.422 mg·m-2,均显著高于弥雾飘移方式下获得的沉积量。由于较高的雾滴覆盖率和沉积量,使得弥雾下倾喷雾田间防治灰飞虱的效果要显著高于弥雾飘移喷雾下的防效,且在药后5 d达到防效最高值86.10%。     

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。     

果园风送静电喷头设计与试验

[目的]针对雾滴在叶背面覆盖密度低的问题,设计了一种风送静电喷头。[方法]根据感应充电模型,同时进行理论计算,从而设计出电极及电极帽的尺寸。电极设计成锥形电极,开角为80°,高10 mm,厚2 mm,材料为铜,具有高导电性;电极帽设计成仿锥形,防止电极被药液腐蚀,材料选用环氧树脂制作,可提高介电常数,增大感应充电电场电荷。并对喷头进行了3个方面的性能试验,包括荷质比测量、静电雾滴覆盖密度对比试验和田间验证试验。[结果]荷质比测量表明:雾滴在喷头处的最大荷质比为1.167 m C·kg-1,并且距离喷头1 m处的雾滴仍然带电。雾滴覆盖密度对比试验表明:静电及喷雾距离对正、背面覆盖密度影响显著,在喷雾距离1～2 m内,背面覆盖密度相对增幅可达70%以上。田间验证试验证明:静电作用同时作用了叶片正、背沉积;风机转速对荷质比的影响与对叶片正、背沉积量的影响结果一致。[结论]研究证明该静电喷头具有明显的静电喷雾效果,可为果园风送静电喷头的设计与效果检验提供参考。     

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。     

宽喷幅风送式喷雾机在果树冠层中喷雾有效性及雾滴穿透性试验研究

风送式喷雾可以有效地抵御自然风的干扰,减少雾滴的漂移,其喷雾有效性及雾滴的穿透性直接影响着喷雾机的喷雾性能.以宽喷幅风送式喷雾机为试验平台,用0.1％的罗丹明B为示踪剂,对靶标树进行了喷雾试验,研究宽喷幅风送式喷雾机雾滴沉积的有效性与穿透性.结果表明:喷雾雾滴在树冠前冠面及内膛均有较高的效率,在靶标树的前冠面、中膛、后冠面和距离树冠后方10 cm的外截面等4个截面上都有雾滴沉积,喷雾有效率分别为100％、86.2％、48.3％和62.1％;树冠前冠面、中膛、后冠面雾滴沉积量分别为0.028、0.007、0.003 mL,树冠前后地面上有明显的雾滴沉积,地面采样点上的沉积量分别为0.044、0.031 mL;喷雾过程中气流在靶标树两边存在绕流是引起树冠后方雾滴沉积的原因,关闭处于喷口下方的喷头可以减少雾滴在地面上的沉积.     

气力式静电感应喷雾系统研究

<正>论文针对新疆垦区高密度机采棉采收前喷施脱叶催熟剂不均直接影响棉花品质的问题,为改善脱叶催熟剂的喷施效果,提高雾滴在棉株中下部及隐蔽部位的沉积率,减少细小雾滴的飘移和地面无效沉积,研究开发了气力式静电喷雾机;本研究重点从雾滴充电过程、雾滴运输过程和雾滴沉降过程深入分析其机理,并用计算流体力学软件对气力式静电喷雾状态下雾滴的运动和沉积进行模拟分析,优化关键部件的结构和工作参数,实现气力雾化和雾滴荷电的方法减少飘移和提高     

新型适用植保机械

3WGZ-250型果园自动对靶喷雾机 该机适合于果园喷洒杀虫剂、杀菌剂和其他液体。采用红外线自动探测及喷雾控制、风送及低量喷雾等技术．可节省农药50％以上，雾滴穿透性和沉积效果好，作业效率高。     

双风送静电喷雾中雾滴在果园空间沉积分布试验

为评价所设计的双风送静电果园喷雾机室外性能,测试喷雾机在Y形梨树园内的雾量分布。以纸卡为样本、丽春红溶液为示踪剂,测试区域采样与断面采样对试验结果影响及不同作业速度下的田间雾量分布,分析静电喷雾效果。结果表明,区域采样策略和断面采样对冠层平均雾滴覆盖密度的结果影响不大,但断面采样策略比区域采样策略所得的雾滴覆盖密度具有更大的变异系数;作业速度是影响静电喷雾效果的一个重要因素,Ⅱ、Ⅳ档速度下静电喷雾的反面雾滴覆盖率分别提高40%、17%,但对正面的雾滴覆盖密度基本没有影响,甚至略低于非静电喷雾;静电喷雾有助于抑制雾滴飘移,试验结果显示在5.0～12.5 m的采样区域内,静电喷雾的的飘移量比非静电喷雾减少18%;该喷雾机在同类型果园应用中,防虫时可以采用Ⅲ档及以下作业速度,防病选用Ⅱ档及以下速度可以满足防治要求,但Ⅰ档作业时地面沉积量明显高于其他作业速度,不建议使用。     

喷嘴类型对植保无人飞机喷雾性能的影响

【目的】植保无人飞机具有喷雾效率高、适用性好、作物损伤小和操控人员安全系数高等特点,但飘移严重制约着其推广应用,喷嘴作为核心组件,是影响雾滴飘移的关键因素。本文旨在明确不同类型喷嘴对植保无人飞机喷雾的雾化性能及雾滴飘移的影响,为选择合适喷嘴提供理论依据。【方法】筛选20种常见的扇形、气吸型和圆锥形喷嘴,采用激光粒度仪系统测定并计算喷嘴的分布跨度、体积中径(D50)及尺寸150μm的雾滴占全部雾粒体积的百分比(ΦVol150μm)等表征雾化性能的参数,在开放式风洞中首先测定不同喷嘴在0.3 MPa下的流量,然后采用相片纸法和麦拉片法评价喷嘴型号对喷雾飘移和飘移沉积雾滴粒径特征的影响。【结果】在0.3MPa喷雾压力下测定不同喷嘴雾化性能表明,在常规扇形喷嘴中,F110-01、F110-015、F110-02和F110-03随着型号的增加,分布跨度和D50显著增加,而ΦVol150μm显著减低,气吸型扇形喷嘴AFC-01—AFC-05和圆锥形喷嘴HCC80-0075—HCC80-025具有相同的规律,但相同型号的气吸型扇形喷嘴,ΦVol150μm均显著小于扇形喷嘴和圆锥形喷嘴,而分布跨度和D50均大于扇形喷嘴和圆锥形喷嘴;在气吸型扇形喷嘴中,AFC-01及IDK120-015分布跨度和D50显著小于其他类型;IDK120-015ΦVol150μm极显著低于HCC80-02、F110-015和F110-03,分布跨度和D50显著高于HCC80-02和F110-015,HCC80-02的流量分别与IDK120-015、F110-015之间差异不显著,均显著低于F110-03。进一步采用麦拉片和相片纸法评价地面飘移沉积雾滴粒径特征和飘移量,喷嘴类型和飘移距离对飘移沉积雾滴D50和分布跨度的影响均达到极显著,飘移距离3 m的D50和分布跨度均显著低于1 m和2 m的,Depositscan软件计算预估飘移量的趋势和实测飘移量一致,均为HCC80-02F110-015F110-03IDK120-015。计算不同喷嘴防飘移效果可知,IDK120-015的防飘移效果最好,达72.02%,F110-03次之,HCC80-02最差。【结论】麦拉片和相片纸均可收集地面飘移量作为评估雾滴飘移的方法;合理选择喷嘴可降低小雾滴的百分比和扩大相对雾滴粒径,显著减少植保无人飞机施药作业过程中的雾滴飘移。     

风送式葡萄喷雾机的结构及使用

随着我国农业的不断发展,在果园种植过程中,风送式葡萄喷雾机能够很好的节省药剂,而且具有较高的生产率,不仅是通过液泵来让药剂雾化,而且还是通过风力来将雾化的药剂送至葡萄架的每个部分。通过风送的方法,不仅能够让雾滴接触到葡萄的每一个部分,进而更好的提高药物的附着能力,不会出现损坏葡萄的情况。本文先说明风送式葡萄喷雾机的结构,然后说明其使用方法。     

多旋翼植保无人机棉花飞防作业效果

目的 研究植保无人机喷施作业雾滴的沉积分布规律和病虫害防治效果,为植保无人机田间作业提供理论依据和技术支持。方法 使用无人机和喷杆喷雾机进行喷施试验,以卡罗米特纸卡和滤纸作为取样器采集雾滴,研究雾滴在棉花冠层的沉积规律,比较两种植保机械的病虫害防治效果。结果 在有效喷幅范围内,无人机喷施作业雾滴主要集中在棉花冠层上部,棉花冠层中部和下部雾滴沉积量和覆盖率均较低;无人机施药雾滴在上风向和下风向的飘移量有显著差异,上风向雾滴平均飘移百分比为4.93%,下风向平均飘移百分比为14.96%,且波动较大;JT-30植保无人机和3W-1000Y悬挂式喷杆喷雾机在施药7 d后对棉蚜防治效果较好,在施药后15 d对棉叶螨防治效果较好。结论 雾滴在棉花冠层的穿透性较差,下风向雾滴飘移现象较突出,对蚜虫的防治效果较好。