一种植保机械雾化喷头的设计

学术 AcadmicForum 论 坛2017.07FA RM MACHINERYEditor ： Fang Rujuan20 1 2 年完成研制并定型，并向全县所有有果园乡镇推广 。由于这种水管缠绕架制作材料普通 、工艺简单，在 2012年全面推广以后，果农自行仿造，到目前全县所有乡镇全部果农已全面使用，并推广到静宁 、秦安和泾川等邻近县市 。一个简单的果园用微耕机农药喷洒及灌溉水管缠绕架的推广速度之快，打破了所有农机及配套机具推广速度记录，短短的 4 年时间，其推广普及面在果农用户的90% 以上，极大地提高了果园机械化程度 。现在又发展到森林 、草原病虫害防治及小面积灌溉中 。6 效益 分 析6.1 经济效 益产品经 2 0 10 年开始推广以后，于 2011 年在全县有果园乡镇推广使用，至 2015 年底 5 年内，使用该水管缠绕架实现果园农药喷洒累计面积达 11.9 万 hm2，节 省 时间折合劳动力总计 75.17 万人 /d ，节省劳动力折合节约资金 12 027.2 万元；使用该水管架实现果树浇灌累计面积达 5.5 万 hm2，节 省时间折合劳动力 总计 34.64 万人/d ，节省劳动力折合节约资金 5 542.4 万元 。5 年内使用该新型水管缠绕架后累计为全县果农节约资金 17 569.6 万元，其产生的经济效益非常显著 。6.2 社会效 益自 20 1 0 年以来，该产品在本县 14 个乡镇推广应用，在 2012 年完成研制并定型后向全县所有有果园乡镇全面推广，到目前全县所有乡镇全部果农已全面使用 。由于这种水管缠绕架制作材料普通 、工艺简单，在推广后期便被静宁 、秦安和泾川等邻近县市果农仿制使用 。现在又发展到森林 、草原病虫害防治及小面积灌溉中 。目前，其推广普及已覆盖县内 95% 以上的果农，极大地提高了果园机械化程度，其产生的社会效益已远远超过预期 。一种植保机械雾化喷头的设计林 小 军1周 明1闫 国 强1吴 国 明2（1.兰州工业学院机电工程学院 2.四川职业技术学院机械系 ）摘 要 ：介 绍 了 一种植保雾化机械喷头，该喷头适用于山区蔬菜田间喷雾作业 。气体与液体同时进入气液混合腔，经混合后通过压片上的中心孔排出进入可调腔，通过调节可调腔空间的大小来调节压力大小，使喷射雾化效果最佳，提高施药过程中的药液利用率，降低环境污染，减少作物农药残留，保护操作人员的安全 。关键 词 ：雾化喷 头 ；植保机械；螺旋槽中图 分 类号 ： S49 文献 标 识码 ： A 文章 编 号 ： 1000-9868 (2017) 07-0105-02Doi： 10.16167/j.cnki.1000-9868.2017.07.032基金项 目 ： 甘肃省高等学校科研资助项目立项项目 （2014A118）， 甘肃省科技支撑计划立项项目 （144GKCA024）作者 简 介 ： 林小军 （1979）， 男 ， 甘 肃通渭人 ， 工学硕士 ， 副教授 ，研究方向为制造过程信息技术 。电子邮箱 ： 316766440qq.com。0 引言药物防治是确保农业稳产 增收的重要措施 。随 着科技的进步，人们对施药机械和施药技术提出了更高的要求，即不仅能有效防治病虫害，还要尽量节约资源，降低环境污染，减少作物农药残留，保护操作人员的安全1 - 3。植保机具在农业 生产中发挥了积极作用， 植保喷头作为喷雾机实现喷雾作业的终端件，在喷雾装置中起着非常关键的作用，其性能的优劣，将直接影响系统的质量4- 7。根据 山 区田间喷雾车的工作特点和需求，设计一专用的植保机械雾化喷头，以解决施药过程中的药液雾化不充分和农药浪费等问题8 - 9。Acadmic 学 术研 究 Research105Acadmic 学 术论 坛 Forum责 任 编 辑 ： 方茹娟2017.07农业机 械1 结构 设 计设计的植保机械雾化喷头 如图 1 所 示 。其主要由压紧盖、 密封垫 、气泡发生器 、喷头主体和喷头等组成 。设计的喷头主体内腔装有气泡发生器，喷头主体上端装有密封垫 与压紧盖螺纹连接，其下端腔内依次装有密封垫 、压片和密封垫，并螺纹连接喷头 。这样使压片与喷头主体下端腔内形成气液混合腔，压片与喷头腔内形成可调腔 。喷头主体上端侧面设有螺纹，其上端腔内为阶梯孔，阶梯孔的下方设有螺旋槽，形成气液混合腔，喷头主体右上侧设有进液孔，其腔底设有气液进入孔，喷头主体下端内腔设有内螺纹 。气泡发生器为台阶式，其内腔为储气腔，储气腔底部为锥形，底部均布喷气孔 、喷气孔 、喷气孔、喷气孔 ；喷气孔 、喷气孔 、喷气孔 、喷气孔的中心线与气泡发生器中心线的夹角均为 14 ，其作用是：夹角为 14 时雾化效果最佳 。压片为盆式，其中间设有中心孔，其作用是：通过调节喷头联接喷头主体的接入深度改变型腔的大小，从而间接控制雾化效果 。喷头上端的上侧设有螺纹，其内腔底部中间设有喷孔，喷孔为 Y 形孔，其锥度为 10.5 ，喷孔的孔径小于压片上的中心孔，其作用是两喷射孔之间形成压力差 。2 工作原理及使用方法该植 保 雾化机械喷头的工作原理是，进气孔接入由空气压缩机提供的高压空气，进液口通入调配好的药液 。其中，高压空气由压力缓冲器进行缓冲调压，利用高压空气管道传输至喷头，药物流量由液体流量阀控制 。当高压气体通过压紧盖上的进气孔进入气泡发生器的储气腔，将气体压力增大后同时经过储气腔上的喷气孔、 喷气孔 、喷气孔和喷气孔排出进入螺旋腔，再通过气液进入孔排到气液混合腔 。药液通过喷头主体上的进液孔进入螺旋腔，经过螺旋槽的旋转运动加大药液压力，通过气液进入孔排到气液混合腔 。因此气体与液体同时进入气液混合腔，经混合后通过压片上的中心孔排出进入可调腔，通过调节可调腔空间的大小来调节压力大小气液混合体通过喷孔排出进行雾化 。通过改变喷头与喷头主体联接的深度改变型腔的大小可调节压力 。3 结论该植保雾化机械喷头利 用 高压空气将混合药液从喷头高速喷出，可使药液充分雾化，以使药液很好地吸附在农作物的表面 。雾滴粒直径小 、雾化效率高 、耗气率低和不易磨损；喷口较大，可减轻堵塞；液体黏度不影响雾滴大小 。参 考 文 献1 王 怀敏，刘加平 . 我国植保机械及施药技术现状与发展趋势 J. 中国机械， 2015 （ 17 ）： 69- 70.2 何雄奎. 试论我国植保机械与施药技术 J. 中国森林病虫， 2010 ， 29（ B3 ）： 1- 3.3 陆琳 . 我国植保机械及施药技术落后原因浅析 J. 南方农机， 2010（ 4 ）： 13- 13.4 邹雪剑，臧秀法，王晓勇 . 我国植保机械与施药技术现状及发展措施J. 农业科技与装备， 2014 （ 12 ）： 49- 50.5 贾林 . 我国植保机械发展探析 J. 农业开发与装备， 2013 （ 1 ）：14- 15.6 耿爱军，李法德，李陆星 . 国内外植保机械及植保技术研究现状 J.农机化研究， 2007 （ 4 ）： 189- 191.7 全永统 . 植保机械设计制造技术研究现状及发展趋势 J. 城市建设理论研究：电子版， 2015 ， 5（ 27 ） .8 果霖，阳厚森，施杰，等 . 基于快速成型技术的植保机械快速设计开发以农用喷雾器为例 J. 农机化研究， 2015 （ 10 ）： 220- 223.9 陈宝昌，李存斌，王立军，等 . 植保机械喷头磨损和损坏的研究 J.农机使用与维修， 2014 （ 7 ）： 14- 17.1. 压紧 盖 2 - 密封垫 3. 气泡发生器 4. 密封垫 5. 喷头主体 6. 气液进入孔 7. 密封垫 8. 压片 9. 喷头 10. 喷孔11. 喷头 12. 可调腔 13. 气液混合腔 14. 螺旋腔 15. 储气腔16. 进液孔 17. 进气孔 18. 中心孔图 1 植保机械雾化喷头结构示意学 术 AcadmicResearch 研 究106