[00122160]枸杞专用风送式植保机的研制

一、项目背景 枸杞树在各个生长时期所需要喷洒的农药不同。枸杞因茎叶繁茂、果汁甘甜、营养丰富,易遭受病虫害的危害。吴福祯最早进行了宁夏枸杞害虫区系分析及种类记述（记述专寄主害虫18种,多寄主偶发性害虫9种）。据文献报道,危害枸杞的害虫种类有30种,其中专寄主害虫20种,多寄种害虫10种。枸杞病害有5种。对枸杞构成直接危害的病虫害有蚜虫、负泥虫、瘦嫡、锈嫡、木虱、瘦蚊和炭疽病。我区的枸杞病虫害防治研究已有40年的历史,长期以化学防治为主。近年来,由于气候因素的影响,枸杞病虫害频频发生,造成大面积减产和果实品质低劣。因此,植保工作者已将枸杞病虫害综合防治研究作为工作重点,并有一定进展。 国内果园喷药机械也有多种,但就总体情况看,仍然存在的“跑、冒、滴、漏”现象,作业效果还不能满足果园种植的需要。同时,当前机械施药技术不规范,农民缺乏正确的施药方法指导,造成农产品中农药残留超标。 二、项目目标： 本项目的目标是开发出枸杞专用风送式植保机,具有以下功能：（1）具备风送施药、风力扰叶功能;（2）具备风送通道可调功能;（3）具备施药量单边可调功能;（4）具备循环搅药功能;旨在解决喷药不连续,喷药不稳定、喷药不均匀、药液利用率低等问题。通过提高枸杞喷药作业的机械化程度,能够很大程度的降低人力劳动成本、生产成本,提升喷药效率。申报专利两项,将枸杞专用风送式植保机在区内外大量的推广使用。 三、研究内容： 设计一种以小型四轮拖拉机为动力的枸杞专用风送式植保机。它针对了目前宁夏不同地区枸杞园生产种植方式的差异,以及传统喷雾机在枸杞园植保喷雾作业过程中,对靶性能差,农药流失飘失现象严重,药液利用率低等问题。利用了小型四轮拖拉机灵活性强的特点,提高了植保机的机动性。利用风送技术,弧形面的设计,降低了气流在导流板内变向时的能量损失,节约能源的同时也有效的提高了二次雾化的效果。导流板两侧的立式出风口的设计,有效的提高了对靶率,使喷头与枸杞的间距基本一致,提高了对靶性能,保证了不同篱架间喷头与篱架的距离,使喷雾更加均匀。将喷头安装在导流板两侧出风口处,利用气流对喷头喷出的粗雾滴进行二次雾化,使雾滴更加细小,在气流的胁迫作用下,飞向植株。在植保作业过程中,枸杞叶片在风幕的作用下不断的翻转扰动,提高了药液雾滴的穿透性。同时在喷头与枸杞篱架之形成的气流风幕,大大降低了自然风对于雾滴的千扰能力,减少了植保作业过程中药液的飘失。并且一次可完成枸杞园两行篱架内侧的植保喷雾作业。 （1）植保机机架的设计; 植保机机架的设计包括了为喷雾系统、风送系统、传动系统、药箱预留合理的安装位置,并进行模拟仿真,使其具有良好的力学性能。 （2）药箱的设计; 药箱的设计包括了药箱的外形设计和功能设计,使其具有能够可视药液高度、方便加药等功能。 （3）喷雾系统的设计; 喷雾系统的设计包括了隔膜泵的选型、喷头的选型和管路的设计,使其具有均匀搅药、快速喷药等功能。 （4）风送系统的设计; 风送系统的设计包括了轴流风机的选型和导流板的设计,使其具有大风量输送的功能。 （5）传动系统的设计。 传动系统的设计包括了拖拉机后输出轴和隔膜泵的传动及轴流风机的传动,传动系统要合理紧凑。 四、主要技术考核指标： 喷雾半径≥6m;喷雾量≥100L/min;药液附着率≥70%。 五、项目各项技术指标的实现 （1）喷药稳定性和均匀性的实现 设计了合理的喷雾系统。喷雾系统主要由药液箱、隔膜泵、高低压药液管、高压喷头、药液过滤装置及药箱总开关等部分组成。隔膜泵从药液箱中吸取药液,药液经低压药液管进入隔膜泵泵腔,进行加压。加压后的高压药液经分配阀分流,去向分为三部分,其中一部分进入高压药液管,供给高压喷头进行喷药作业;一部分作用于液力搅拌;剩下的多余药液通过调压阀回流至药液箱内。 （2）均匀搅拌药液的实现 喷雾系统通过液力搅拌作用,使药液箱内的农药与清水的均匀混合得到保障,保证了植保喷雾作业质量。隔膜泵与高压喷头是喷雾系统中影响喷雾质量的最主要部件,隔膜泵为药液加压,提供足够的喷雾压力是保证喷雾作业质量的前提。 样机设计制造后,对枸杞专用风送式植保机进行了静态及动态试验,试验结果良好,各项技术指标实现预期。 六、先进性及创新点 于2019年3月获得实用新型专利证书。关键在于以下几点技术的实现： （1）药箱容量大,保证作业效率高,同时喷雾量大并且喷药稳定、均匀性好; （2）拖拉机后输出轴传动,传动效率高,机枸结枸紧凑; （3）设计研发的高效喷雾系统,保证了雾化的效果, 创新点： （1）枸杞专用风送式植保机采用牵引机的动力带动高压喷药泵工作的同时,将动力通过联接长轴传输至风机; （2）并且在风机的前端左侧和右侧分别设置风送通道,风送通道上设置有高度可调节风道; （3）植保机上还设置有循环式搅药系统和防吸装置; （4）每个喷头均可单独控制流量; （5）对于树叶扰动能力强,增加了喷药附着率。