噴桿彌霧機氣流輔助系統(tǒng)的設計與試驗.pdf

1、化學農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100萬噸農藥制劑、1億噸藥液噴灑到農田中。噴灑出去的農藥只有20％～30％能沉積在作物葉片上，不僅造成農藥大量浪費，還造成環(huán)境污染，農產品農藥殘留超標。本文基于充分利用農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)降低農藥用量的噴霧技術，探討了影響農藥霧滴飄移的因素，并進行了霧滴飄移特性的試驗和評價。在總結國外研究控制霧滴飄移技術的基礎上，針對噴桿噴霧機，依據(jù)流體力學

2、原理設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，使得設計結果更加直觀。利用計算流體力學軟件對該系統(tǒng)的關鍵部件氣囊進行了內部流場的模擬。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，將前置處理器產生的網(wǎng)格文件導入FLUENT中，設定邊界條件并選擇合適的數(shù)學模型，對各部件內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，分析模擬結果并對原設計結構不合理之處進行改進，對改進后的結構重新建模并模擬內部氣流場。最終改進結構的模擬結果表明：流場分布和速度分布都達到了設計要求。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)中的風機馬達的轉速進行控制，根據(jù)不同環(huán)境條件，使用相應的轉速下的氣流速度。測定了調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，并與噴桿機構組裝，完成樣機整體制作。
　　 室內試驗驗證了氣囊的防飄性能效果，驗證風幕技術機理分析的正確性。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。試驗結果表明，采用氣流輔助技術能有效降低霧滴飄移，提高農藥利用率。實現(xiàn)了風機正反轉控制，快速折疊噴桿；采用霧量沉積質量中

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