噴桿彌霧機氣流輔助系統(tǒng)的設(shè)計與試驗.pdf

1、化學農(nóng)藥的使用已成為防治病蟲害的主要、高效手段，僅每年我國都有100萬噸農(nóng)藥制劑、1億噸藥液噴灑到農(nóng)田中。噴灑出去的農(nóng)藥只有20％～30％能沉積在作物葉片上，不僅造成農(nóng)藥大量浪費，還造成環(huán)境污染，農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留超標。本文基于充分利用農(nóng)藥噴灑過程中小霧滴的有效性和如何控制其飄移性以實現(xiàn)降低農(nóng)藥用量的噴霧技術(shù)，探討了影響農(nóng)藥霧滴飄移的因素，并進行了霧滴飄移特性的試驗和評價。在總結(jié)國外研究控制霧滴飄移技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對噴桿噴霧機，依據(jù)流體力學

2、原理設(shè)計了一套氣流輔助系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括風機氣囊裝置、液壓傳動裝置和調(diào)速裝置。
　　 利用SolidWorks繪制了各零部件及整機的三維實體圖，使得設(shè)計結(jié)果更加直觀。利用計算流體力學軟件對該系統(tǒng)的關(guān)鍵部件氣囊進行了內(nèi)部流場的模擬。首先，利用前置處理器GAMBIT對各部件建立模型、劃分網(wǎng)格并生成網(wǎng)格文件；然后，將前置處理器產(chǎn)生的網(wǎng)格文件導入FLUENT中，設(shè)定邊界條件并選擇合適的數(shù)學模型，對各部件內(nèi)部氣流場的速度等高線、速度矢量

3、圖和流線軌跡進行了數(shù)值模擬，分析模擬結(jié)果并對原設(shè)計結(jié)構(gòu)不合理之處進行改進，對改進后的結(jié)構(gòu)重新建模并模擬內(nèi)部氣流場。最終改進結(jié)構(gòu)的模擬結(jié)果表明：流場分布和速度分布都達到了設(shè)計要求。確定了系統(tǒng)動力傳遞方式-由拖拉機供油泵提供高壓油，驅(qū)動齒輪馬達，再帶動軸流風機，向氣囊灌氣。對液壓傳動系統(tǒng)中的風機馬達的轉(zhuǎn)速進行控制，根據(jù)不同環(huán)境條件，使用相應的轉(zhuǎn)速下的氣流速度。測定了調(diào)速裝置對風機風量控制，并標記出相應刻度下的風量。
　　 使用Aut

4、oCAD繪制了各部件的零件圖和系統(tǒng)裝配圖，加工制作了風機、氣囊等部件，并與噴桿機構(gòu)組裝，完成樣機整體制作。
　　 室內(nèi)試驗驗證了氣囊的防飄性能效果，驗證風幕技術(shù)機理分析的正確性。測定在不同外界條件下，使用不同速度氣流的合理性。驗證氣囊速度均勻性，氣流輔助系統(tǒng)的防飄性能、二次霧化性能等。同時進行防飄噴頭對比試驗。試驗結(jié)果表明，采用氣流輔助技術(shù)能有效降低霧滴飄移，提高農(nóng)藥利用率。實現(xiàn)了風機正反轉(zhuǎn)控制，快速折疊噴桿；采用霧量沉積質(zhì)量中

5、心距Dc指標，有效的評價了本系統(tǒng)的防飄性能。霧滴體積中經(jīng)在81.1以下，二次霧化性能良好，霧滴均勻度DR在0.74以上，滿足要求。風幕對普通噴頭及防飄噴頭均有明顯防飄效果，對普通噴頭的Dc的降低值都大小于防飄噴頭的值。同時高壓、低外界風速組合比低壓、高外界風速組合的Dc值要大，這說明壓力的變化引起霧滴大小的變化對Dc值的影響要大于風速變化對其的影響，因此，說明輔助氣流更有利于對小霧滴的脅迫沉降。從霧滴二次霧化情況和降低飄移率來看，效果良