一種植保機(jī)械霧化噴頭的設(shè)計(jì)

學(xué)術(shù) AcadmicForum 論 壇·2017.07·FA RM MACHINERYEditor ： Fang Rujuan20 1 2 年完成研制并定型，并向全縣所有有果園鄉(xiāng)鎮(zhèn)推廣 。由于這種水管纏繞架制作材料普通 、工藝簡(jiǎn)單，在 2012年全面推廣以后，果農(nóng)自行仿造，到目前全縣所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)全部果農(nóng)已全面使用，并推廣到靜寧 、秦安和涇川等鄰近縣市 。一個(gè)簡(jiǎn)單的果園用微耕機(jī)農(nóng)藥噴灑及灌溉水管纏繞架的推廣速度之快，打破了所有農(nóng)機(jī)及配套機(jī)具推廣速度記錄，短短的 4 年時(shí)間，其推廣普及面在果農(nóng)用戶的90% 以上，極大地提高了果園機(jī)械化程度 ?，F(xiàn)在又發(fā)展到森林 、草原病蟲害防治及小面積灌溉中 。6 效益 分 析6.1 經(jīng)濟(jì)效 益產(chǎn)品經(jīng) 2 0 10 年開始推廣以后，于 2011 年在全縣有果園鄉(xiāng)鎮(zhèn)推廣使用，至 2015 年底 5 年內(nèi)，使用該水管纏繞架實(shí)現(xiàn)果園農(nóng)藥噴灑累計(jì)面積達(dá) 11.9 萬(wàn) hm2，節(jié) 省 時(shí)間折合勞動(dòng)力總計(jì) 75.17 萬(wàn)人 /d ，節(jié)省勞動(dòng)力折合節(jié)約資金 12 027.2 萬(wàn)元；使用該水管架實(shí)現(xiàn)果樹澆灌累計(jì)面積達(dá) 5.5 萬(wàn) hm2，節(jié) 省時(shí)間折合勞動(dòng)力 總計(jì) 34.64 萬(wàn)人/d ，節(jié)省勞動(dòng)力折合節(jié)約資金 5 542.4 萬(wàn)元 。5 年內(nèi)使用該新型水管纏繞架后累計(jì)為全縣果農(nóng)節(jié)約資金 17 569.6 萬(wàn)元，其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益非常顯著 。6.2 社會(huì)效 益自 20 1 0 年以來(lái)，該產(chǎn)品在本縣 14 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)推廣應(yīng)用，在 2012 年完成研制并定型后向全縣所有有果園鄉(xiāng)鎮(zhèn)全面推廣，到目前全縣所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)全部果農(nóng)已全面使用 。由于這種水管纏繞架制作材料普通 、工藝簡(jiǎn)單，在推廣后期便被靜寧 、秦安和涇川等鄰近縣市果農(nóng)仿制使用 。現(xiàn)在又發(fā)展到森林 、草原病蟲害防治及小面積灌溉中 。目前，其推廣普及已覆蓋縣內(nèi) 95% 以上的果農(nóng)，極大地提高了果園機(jī)械化程度，其產(chǎn)生的社會(huì)效益已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)預(yù)期 。一種植保機(jī)械霧化噴頭的設(shè)計(jì)林 小 軍1周 明1閆 國(guó) 強(qiáng)1吳 國(guó) 明2（1.蘭州工業(yè)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 2.四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械系 ）摘 要 ：介 紹 了 一種植保霧化機(jī)械噴頭，該噴頭適用于山區(qū)蔬菜田間噴霧作業(yè) 。氣體與液體同時(shí)進(jìn)入氣液混合腔，經(jīng)混合后通過(guò)壓片上的中心孔排出進(jìn)入可調(diào)腔，通過(guò)調(diào)節(jié)可調(diào)腔空間的大小來(lái)調(diào)節(jié)壓力大小，使噴射霧化效果最佳，提高施藥過(guò)程中的藥液利用率，降低環(huán)境污染，減少作物農(nóng)藥殘留，保護(hù)操作人員的安全 。關(guān)鍵 詞 ：霧化噴 頭 ；植保機(jī)械；螺旋槽中圖 分 類號(hào) ： S49 文獻(xiàn) 標(biāo) 識(shí)碼 ： A 文章 編 號(hào) ： 1000-9868 (2017) 07-0105-02Doi： 10.16167/j.cnki.1000-9868.2017.07.032基金項(xiàng) 目 ： 甘肅省高等學(xué)?？蒲匈Y助項(xiàng)目立項(xiàng)項(xiàng)目 （2014A118）， 甘肅省科技支撐計(jì)劃立項(xiàng)項(xiàng)目 （144GKCA024）作者 簡(jiǎn) 介 ： 林小軍 （1979）， 男 ， 甘 肅通渭人 ， 工學(xué)碩士 ， 副教授 ，研究方向?yàn)橹圃爝^(guò)程信息技術(shù) 。電子郵箱 ： 316766440qq.com。0 引言藥物防治是確保農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn) 增收的重要措施 。隨 著科技的進(jìn)步，人們對(duì)施藥機(jī)械和施藥技術(shù)提出了更高的要求，即不僅能有效防治病蟲害，還要盡量節(jié)約資源，降低環(huán)境污染，減少作物農(nóng)藥殘留，保護(hù)操作人員的安全1 - 3。植保機(jī)具在農(nóng)業(yè) 生產(chǎn)中發(fā)揮了積極作用， 植保噴頭作為噴霧機(jī)實(shí)現(xiàn)噴霧作業(yè)的終端件，在噴霧裝置中起著非常關(guān)鍵的作用，其性能的優(yōu)劣，將直接影響系統(tǒng)的質(zhì)量4- 7。根據(jù) 山 區(qū)田間噴霧車的工作特點(diǎn)和需求，設(shè)計(jì)一專用的植保機(jī)械霧化噴頭，以解決施藥過(guò)程中的藥液霧化不充分和農(nóng)藥浪費(fèi)等問(wèn)題8 - 9。Acadmic 學(xué) 術(shù)研 究 Research105Acadmic 學(xué) 術(shù)論 壇 Forum責(zé) 任 編 輯 ： 方茹娟·2017.07·農(nóng)業(yè)機(jī) 械1 結(jié)構(gòu) 設(shè) 計(jì)設(shè)計(jì)的植保機(jī)械霧化噴頭 如圖 1 所 示 。其主要由壓緊蓋、 密封墊 、氣泡發(fā)生器 、噴頭主體和噴頭等組成 。設(shè)計(jì)的噴頭主體內(nèi)腔裝有氣泡發(fā)生器，噴頭主體上端裝有密封墊 與壓緊蓋螺紋連接，其下端腔內(nèi)依次裝有密封墊 、壓片和密封墊，并螺紋連接噴頭 。這樣使壓片與噴頭主體下端腔內(nèi)形成氣液混合腔，壓片與噴頭腔內(nèi)形成可調(diào)腔 。噴頭主體上端側(cè)面設(shè)有螺紋，其上端腔內(nèi)為階梯孔，階梯孔的下方設(shè)有螺旋槽，形成氣液混合腔，噴頭主體右上側(cè)設(shè)有進(jìn)液孔，其腔底設(shè)有氣液進(jìn)入孔，噴頭主體下端內(nèi)腔設(shè)有內(nèi)螺紋 。氣泡發(fā)生器為臺(tái)階式，其內(nèi)腔為儲(chǔ)氣腔，儲(chǔ)氣腔底部為錐形，底部均布噴氣孔 、噴氣孔 、噴氣孔、噴氣孔 ；噴氣孔 、噴氣孔 、噴氣孔 、噴氣孔的中心線與氣泡發(fā)生器中心線的夾角均為 14 °，其作用是：夾角為 14 °時(shí)霧化效果最佳 。壓片為盆式，其中間設(shè)有中心孔，其作用是：通過(guò)調(diào)節(jié)噴頭聯(lián)接噴頭主體的接入深度改變型腔的大小，從而間接控制霧化效果 。噴頭上端的上側(cè)設(shè)有螺紋，其內(nèi)腔底部中間設(shè)有噴孔，噴孔為 Y 形孔，其錐度為 10.5 °，噴孔的孔徑小于壓片上的中心孔，其作用是兩噴射孔之間形成壓力差 。2 工作原理及使用方法該植 保 霧化機(jī)械噴頭的工作原理是，進(jìn)氣孔接入由空氣壓縮機(jī)提供的高壓空氣，進(jìn)液口通入調(diào)配好的藥液 。其中，高壓空氣由壓力緩沖器進(jìn)行緩沖調(diào)壓，利用高壓空氣管道傳輸至噴頭，藥物流量由液體流量閥控制 。當(dāng)高壓氣體通過(guò)壓緊蓋上的進(jìn)氣孔進(jìn)入氣泡發(fā)生器的儲(chǔ)氣腔，將氣體壓力增大后同時(shí)經(jīng)過(guò)儲(chǔ)氣腔上的噴氣孔、 噴氣孔 、噴氣孔和噴氣孔排出進(jìn)入螺旋腔，再通過(guò)氣液進(jìn)入孔排到氣液混合腔 。藥液通過(guò)噴頭主體上的進(jìn)液孔進(jìn)入螺旋腔，經(jīng)過(guò)螺旋槽的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)加大藥液壓力，通過(guò)氣液進(jìn)入孔排到氣液混合腔 。因此氣體與液體同時(shí)進(jìn)入氣液混合腔，經(jīng)混合后通過(guò)壓片上的中心孔排出進(jìn)入可調(diào)腔，通過(guò)調(diào)節(jié)可調(diào)腔空間的大小來(lái)調(diào)節(jié)壓力大小氣液混合體通過(guò)噴孔排出進(jìn)行霧化 。通過(guò)改變噴頭與噴頭主體聯(lián)接的深度改變型腔的大小可調(diào)節(jié)壓力 。3 結(jié)論該植保霧化機(jī)械噴頭利 用 高壓空氣將混合藥液從噴頭高速噴出，可使藥液充分霧化，以使藥液很好地吸附在農(nóng)作物的表面 。霧滴粒直徑小 、霧化效率高 、耗氣率低和不易磨損；噴口較大，可減輕堵塞；液體黏度不影響霧滴大小 。參 考 文 獻(xiàn)1 王 懷敏，劉加平 . 我國(guó)植保機(jī)械及施藥技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) J. 中國(guó)機(jī)械， 2015 （ 17 ）： 69- 70.2 何雄奎. 試論我國(guó)植保機(jī)械與施藥技術(shù) J. 中國(guó)森林病蟲， 2010 ， 29（ B3 ）： 1- 3.3 陸琳 . 我國(guó)植保機(jī)械及施藥技術(shù)落后原因淺析 J. 南方農(nóng)機(jī)， 2010（ 4 ）： 13- 13.4 鄒雪劍，臧秀法，王曉勇 . 我國(guó)植保機(jī)械與施藥技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展措施J. 農(nóng)業(yè)科技與裝備， 2014 （ 12 ）： 49- 50.5 賈林 . 我國(guó)植保機(jī)械發(fā)展探析 J. 農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備， 2013 （ 1 ）：14- 15.6 耿愛軍，李法德，李陸星 . 國(guó)內(nèi)外植保機(jī)械及植保技術(shù)研究現(xiàn)狀 J.農(nóng)機(jī)化研究， 2007 （ 4 ）： 189- 191.7 全永統(tǒng) . 植保機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) J. 城市建設(shè)理論研究：電子版， 2015 ， 5（ 27 ） .8 果霖，陽(yáng)厚森，施杰，等 . 基于快速成型技術(shù)的植保機(jī)械快速設(shè)計(jì)開發(fā)以農(nóng)用噴霧器為例 J. 農(nóng)機(jī)化研究， 2015 （ 10 ）： 220- 223.9 陳寶昌，李存斌，王立軍，等 . 植保機(jī)械噴頭磨損和損壞的研究 J.農(nóng)機(jī)使用與維修， 2014 （ 7 ）： 14- 17.1. 壓緊 蓋 2 - 密封墊 3. 氣泡發(fā)生器 4. 密封墊 5. 噴頭主體 6. 氣液進(jìn)入孔 7. 密封墊 8. 壓片 9. 噴頭 10. 噴孔11. 噴頭 12. 可調(diào)腔 13. 氣液混合腔 14. 螺旋腔 15. 儲(chǔ)氣腔16. 進(jìn)液孔 17. 進(jìn)氣孔 18. 中心孔圖 1 植保機(jī)械霧化噴頭結(jié)構(gòu)示意學(xué) 術(shù) AcadmicResearch 研 究106