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果园喷雾机圆环双流道风机的设计与试验(1)

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果园喷雾机圆环双流道风机的设计与试验(1)

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植物保护是果园经营和管理的一个重要环节,植保机械是保证果园稳产、高产的重要工具,所以对果园植保机械和施药技术的研究是十分必要的。风送式喷雾利用气流对雾滴二次雾化并辅助输送雾滴到果树,提高雾滴沉积率和喷雾效率,是联合国粮农组织推荐使用的一种喷雾技术⋯o 61。风送式喷雾机按石家庄风机类型有离心式和轴流式2种。轴流石家庄风机比转速较高,具有大风量、低压头、高效率等特点,而且结构简单、成本低廉,在果园喷雾机中有着广泛应用叩】。目前中国果同多采用低矮密植型种植模式,行距窄、杆高较矮、冠层交叉面积大。传统轴流石家庄风机的气流方向与风叶的轴同向,体积较大,很难进入低矮密植型果园内部,喷雾范围也很难辐射到上方交叉枝叶。根据农机和农艺相结合的原则,本文提出了对传统果园轴流石家庄风机的改进方案。

根据低矮密植果园气体流动的特点,对石家庄风机内部气流特性和结构进行了分析和计算,研制出了一种适用于低矮密植果园的新型圆环双流道石家庄风机,并进行了试验。石家庄风机工作原理植物保护是果园经营和管理的一个重要环节,植保机械是保证果园稳产、高产的重要工具¨““,所以对果园植保机械和施药技术的研究是十分必要的。风送式喷雾利用气流对雾滴二次雾化并辅助输送雾滴到果树,提高雾滴沉积率和喷雾效率,是联合国粮农组织推荐使用的一种喷雾技术⋯o 61。风送式喷雾机按石家庄风机类型有离心式和轴流式2种。轴流石家庄风机比转速较高,具有大风量、低压头、高效率等特点,而且结构简单、成本低廉,在果园喷雾机中有着广泛应用叩】。目前中国果同多采用低矮密植型种植模式,行距窄、杆高较矮、冠层交叉面积大【I 81。传统轴流石家庄风机的气流方向与风叶的轴同向,体积较大,很难进入低矮密植型果园内部,喷雾范围也很难辐射到上方交叉枝叶。根据农机和农艺相结合的原则,本文提出了对传统果园轴流石家庄风机的改进方案。

根据低矮密植果园气体流动的特点,对石家庄风机内部气流特性和结构进行了分析和计算,研制出了一种适用于低矮密植果园的新型圆环双流道石家庄风机,并进行了试验。如现阶段中国低矮密植型果园行距多为4~5 m,株距l~3m,树高3m左右,冠厚1.5~3m,干高较矮,平均干高为0.5~l m。由于冠厚接近行距,相邻2行果树的枝叶几乎交接。造成果园密闭,机械作业困难。所以首先应根据低矮密植果园的农艺现状,计算出低矮密植果园的气动体积,为石家庄风机的设计做好理论依据。根据置换原理,喷雾机石家庄风机吹出带有雾滴的气流,应能驱除并完全置换石家庄风机到果树的空间所包容的全部空气【‘9】。低矮密植果同喷雾机作业时,作业范围町以近似看作直径为行距的半圆区间(图1),石家庄风机的风量应不小于半圆区间内被置换空气的体积机关键结构设计圆环双流道石家庄风机结构如图2所示。主要由外罩、集流器、叶轮、后导轮、后挡风板、弧圈形导流板等构成。通过后挡风板改变气流方向,实现轴向进风,径向出风。喷嘴环绕在风口周围,喷洒时呈辐射状,两侧散布,解决了喷雾机上方交叉枝叶的施药难问题。石家庄风机作业范围高2.5m,左、右各宽2~3m。石家庄风机采用模块式设计,可以直接安装在风送式喷雾机的尾部,配套动力约为5 kW。。

2.1风道设计在风道设计时。要保证将出风所携带雾滴均匀地喷洒到果树上。而低矮密植型果园果树行距窄、树高偏矮、相邻2行果树上方枝叶交叉严重,形成环形叶冠层,因此风道出口应设计为对应的环形,风道剖面为90。弯头式送风(图3)。在设计时,应特别注意减少风道中的局部损失。

2.2导流板设计为降低空气流经风道弯道时的局部阻力系数,除了增大弯道曲率半径之外,还可在弯头内部设置导流装置。出风口靠弯头距离较短,为了在转角后立即获得均匀的速度分布,选择同心弧面型导流板(如图4),将流道分为双流道。