喷杆式喷雾机喷雾质量影响因素分析

在农业生产系统中,保护农作物免受杂草、昆虫、病菌等的危害是作业过程中的一个重要环节,而目前农作物保护最主要的手段是用化学农药.现代不断开发的高效农药在理论上可以使农药有效成分的使用量减少到每公顷数千克以内,但是在实际中这样少量的农药能否有效地得到投放是一个值得怀疑的事情.为此,通过喷杆式喷雾机喷雾质量影响因素分析,为农药的合理使用在技术上提供参考依据.     

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。     

喷杆式喷雾机的研究

喷杆式喷雾机是大田植保作业应用最为广泛的机型.为此,在国内外有关研究的基础上,针对喷杆式喷雾机的喷杆与喷头系统、风力辅助喷雾系统、喷幅指示系统及带状喷雾等几个方面在设计和使用过程中常见问题进行了简要论述,为喷杆式喷雾机的研究提供参考依据.     

矮化密植果园摇摆变量喷雾机参数响应面法优化

针对矮化密植果园作业特点,设计了一种具有多角度变速摇摆喷头功能的电力驱动果园喷雾机。基于Box-Behnken原理设计四因素三水平的中心组合试验,并结合响应面分析法研究了喷雾流量、喷雾距离、喷雾机行走速度和喷头摆动速度对雾滴分布均匀性的影响;以雾滴分布变异系数为响应值创建二次多项式模型,并利用软件Design-Expert 8.0对模型进行分析和优化,得到喷雾参数的最佳组合。结果表明：各因素对喷雾分布变异系数的影响大小顺序依次是：喷头摆动速度、喷雾距离、喷雾流量、喷雾机行走速度;喷雾参数的最佳组合为：喷雾流量375.20mL/min、喷雾距离1.72m、喷雾机行走速度0.14m/s、喷头摇摆速度16.19（°）/s,此时雾滴分布变异系数为11.471%。     

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。     

3WZ-300型喷杆式喷雾机

该机由山东华盛农业药械股份有限公司（电话：0539—8488612）生产,其主要性能特点有：     

喷杆式喷雾机关键部件设计与研究

随着保护性耕作技术的推广,大型喷杆式喷雾机的需求逐渐增加,为克服目前国内普遍使用的喷杆式喷雾机喷幅小、喷杆架升降连续性差、喷杆平衡机构复杂等突出问题,对3WF-1000型喷杆式喷雾机的关键部件进行了设计,通过对升降、喷杆架平衡等机构进行了理论分析和机构设计,使之具有升降机构工作更加连续稳定、平衡调节简单有效等优点。同时,进行了不同压力对分布均匀性影响的试验,结果表明,在喷雾机标准工作压力0.4MPa、喷雾高度500mm时,沿喷杆方向的多喷头雾量叠加均匀性变异系数为3.5%,喷雾均匀性较好。该研究为后续喷杆式喷雾机的研究提供了一定的参考。     

喷杆式施药机对行喷雾控制系统设计与试验

针对现有大田喷杆式施药机喷雾过程中喷头无法精准对行喷施造成农药浪费的问题,基于机器视觉技术设计了喷杆式施药机对行喷雾控制系统。该系统包括作物行中心线位置提取上位机软件和电动喷杆控制系统,利用工业相机获取作物行RGB图像,采用G-RTG-BT算法及形态学处理实现作物行分割,基于改进的垂直投影法获取作物行中心线,利用坐标系转换实现将作物行中心线位置信息转化为喷杆横向偏移量,并经RS2 3 2串口传输至ATMega1 6控制器,控制推杆电机带动喷杆在滑轨上左右移动,借助位移传感器实时监测喷杆移动距离,以实现作物行追踪和对行喷雾控制。实验室和田间试验表明:改进的作物行中心线提取算法平均耗时12.51ms,喷杆横向偏移量计算误差小于0.44cm;电动喷杆右移最大误差0.3cm,左移最大误差0.5cm;小车速度为0.26m/s时,对倾角为5°、10°、15°模拟作物行的最大对行误差分别为3.22、2.86、2.51cm;小车速度为0.2 4 m/s,最大偏移1 4.0 2 cm时,对田间玉米幼苗的对行喷雾最大误差为4.8 6 cm,为实现作物行追踪和对行喷雾控制提供了一种有效的解决方案。     

喷雾机喷杆压力损失及对喷雾质量的影响

运用流体力学理论,对喷雾机喷杆压力损失进行了分析。在对喷杆中液体的流动模型作出假设的基础上,结合具体参数分析了喷杆中的液流状态,确定了喷杆压力损失的范围。确定了ALLMAN200型喷杆式喷雾机单个喷杆上压力损失的范围,用实验对计算结果进行了验证。利用激光粒度仪研究了压力损失对XR系列喷头雾滴径谱分布的影响,指出压力损失对喷雾质量的影响程度应根据具体条件确定,不能一概忽略不计。     

喷杆式喷雾机水平折叠喷杆设计与试验

针对喷杆式喷雾机在农作物生长中后期进行施药作业时需加装吊喷杆、分禾器等施药辅助装置,而加装后立式折叠喷杆易产生干涉,甚至无法折叠等问题,设计一种基于3WF-1000型喷杆式喷雾机的宽幅水平折叠喷杆.采用解析法与遗传算法对喷杆水平展开机构及喷杆展开角速度进行优化设计,实现喷杆水平展开与折叠动作的流畅、平稳;提出一种喷杆偏...     

自适应升降喷杆施药系统的研发

针对传统简易施药机易造成人员中毒、药液喷洒过多易造成环境污染等问题,以及现在温室内用施药机在自适应作物高矮、自主行走、精准施药等方面仍存在一定的局限,北京京鹏环球科技股份有限公司研发了一种自适应升降喷杆施药系统,包括喷药系统、雾化系统、喷杆自动调节系统、控制系统及无轨道自走式底盘等。该施药系统创新性在于温室内与无轨道自走式底盘配合使用,可实现路径导航的自动化、智能化;其喷杆自动调节系统创新性地采用超声波传感器用于探测施药机与农作物施药目标的距离,以便进行精准施药,拟为解决狭小温室空间内自主行走及施药问题提供参考,实现温室内施药的无人化、机械化、自动化、精准化,提高温室内植保装备的机械化水平,改善劳动环境,提高劳动效率。     

毒饵喷撒机的改进设计与试验研究

草原毒饵喷撒机在灭鼠作业中,经常会出现排毒饵器堵塞及毒饵喷撒分布不均匀的现象。如果此问题不能及时解决,就会严重影响毒饵喷撒机灭鼠的效果和效率。为了提高毒饵喷撒机的灭鼠性能,在原毒饵喷撒机相关研究的基础上,设计了一种排毒饵器排毒饵的自动控制系统和摆动机构摆动频率调节装置,根据风机的转速控制排毒饵器是否排毒饵,根据毒饵喷撒机前进速度调节喷筒摆动的频率。同时,通过试验得到一组最佳的毒饵喷撒机作业性能参数,使毒饵喷撒机在草原灭鼠作业过程中不出现排毒饵器堵塞且使喷撒毒饵均匀,达到最佳的使用效果。     

喷药机田间作业驱动轮结构对牵引力的影响

用力学分析的方法对自走式喷药机驱动结构对牵引力的形成及影响进行了理论分析。寻求改善牵引条件，提高牵引力的途径，从而加强机器作业时对土壤的附着能力，保证作业质量。提出在发动机功率不变的前提下，可采取改变驱动结构从而改变负荷分布的可行措施，提高机具的牵引力。     

3WYP 900型旱地胡麻喷药机设计与试验

针对目前旱地胡麻机械化喷药作业中存在作业效率低、配套机型少、自动化程度低、药雾对操作人员伤害大等问题,设计了3WYP900型旱地胡麻喷药机,该机可实现远程遥控及滑移转向。对样机行走转向装置、喷洒装置、喷杆升降折叠装置等关键部件进行了设计,并结合作业要求进行了理论分析计算。设定不同的喷头施药压力进行喷头施药量及喷幅试验,试验结果表明,当压力为0.3MPa时,单个喷头变异系数最小为0.0096,稳定性最优,且该压力下喷幅稳定为9.423~9.622m。在0.3MPa压力下发生滴漏喷头数目均小于3,单个喷头的滴液量最大为3滴,滴漏液滴数为5滴,防滴性能符合国家标准。同时整机调速转向以及制动灵活,控制反馈精准迅速,试验过程中未发生侧翻、失速、喷药中断等现象,表明整机基本达到设计要求,具备田间试验的相关条件。      

气流辅助式喷雾工况参数对雾滴飘移特性的影响

采用三维流场的多相流计算流体力学模型,研究雾滴在自然风影响、辅助气流胁迫和自身重力作用下在连续相和雾滴粒子群离散相耦合的交互作用,并分析了不同工况参数对雾滴漂移特性的影响.结果表明:增大风筒气流出口速度,可以胁迫雾滴向靶标运动,减少雾滴飘失率.当喷嘴流量较小时,雾滴飘失率变小的趋势最为明显.然而喷嘴流量过大时,雾滴整体抗飘失能力显著下降.辅助气流的喷雾角对减少雾滴飘失相对于自然风速、辅助气流风速没有显著的影响.     

水稻喷雾杀虫作业问题分析及解决途径

近年来由于政府的大量投入和引导，我国农业机械化事业得以迅猛发展，但是，水稻喷雾杀虫作业仍然劳动强度大．工作环境恶劣，这与现代农业机械化发展很不相称。本文分析了我国目前用于水稻杀虫作业主要机型的存在问题．并提出了解决方案。     

低压可调幅式喷灌机研制

通过分析国内喷灌发展中存在的问题,介绍了一种新型低压可调幅式喷灌机。该机型采用可升降的伸缩式桁架,实现喷幅可按地块的大小任意调节,喷灌机桁架高度可按作物高度进行升降,最大限度地减少了喷灌的漂移损失,节约了灌溉用水;配套的低压喷头,降低了系统工作压力,降低喷灌能耗。低压可调幅式喷灌机既可作为新开发地区的喷灌机型,也可与低压管道输水或渠道灌溉相结合,变低压管道输水或渠道灌溉为喷灌,提高了喷灌水源的灵活性。     

车载式施药机末端执行器流量控制策略研究

我国是农业大国,农业经济的健康、快速发展是我国现代经济稳步增长的可靠保障,现代化农业的发展离不开自动化机械的帮助。近年来,车载式施药机逐步在农业病虫害防治中推广使用,但是由于技术相对落后,在施药过程中普遍存在"跑冒滴漏"、农药喷施不均、漂移、蒸发、污染和施药者中毒等问题。为此,在概述车载式施药机系统的基础上提出了基于PID压力反应机制的末端执行器流量控制策略,并对其运行效率进行计算机仿真分析,以期在车载式施药机行走速度不同的情况下保证相同的施药量,并在减少对环境污染的同时也降低农业生产成本。     

农药静电喷雾研究现状与应用前景

我国植保机械和农药施用技术相对落后,给农业生产造成了较大损失和不良影响。农药静电喷雾是随着低量和超低量喷雾技术发展起来的新型施药技术,近年来已成为我国植保领域的研究热点。为此,阐述了农药静电喷雾的原理与特点,介绍了国内外的研究与发展现状,分析了我国的应用前景,指出了研究和发展方向。