风送式喷雾机实时混药系统设计与试验

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1、第32卷第11期农业工程学报Vol.32No.11622016年6月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringJun.2016风送式喷雾机实时混药系统设计与试验1,211,2※111李君，许绩彤，杨洲，牛萌萌，薛坤鹏，莫谋斌（1.华南农业大学工程学院，广州510642；2.南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室，广州510642）摘要：为提高果园风送式喷雾机的作业性能，设计了一种采用蠕动泵和静态混合器进行农药精量控制的实时混药系统。运用FLUENT软件，采用SIMP

2、LEC算法对SK、SX和SD型3种静态混合器进行模拟计算，得出SX型静态混合器性能较优。以甘油模拟代替农药，添加胭脂红染色剂进行混药试验，得出静态混合器的混合单元数与模拟结果一致，实时混药系统的药流量控制响应迅速，混药稳定性的浓度相对误差小于4.33%，混药均匀性的变异系数小于4.98%。结果表明，所设计的实时混药系统具有良好的混药性能。该文研究为果园实时混药喷雾机的机构设计和性能优化提供了参考。关键词：农业机械；设计；喷雾；风送式喷雾机；实时混药；蠕动泵；静态混合器；变异系数doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2

3、016.11.009中图分类号：S491文献标志码：A文章编号：1002-6819(2016)-11-0062-08李君，许绩彤，杨洲，牛萌萌，薛坤鹏，莫谋斌.风送式喷雾机实时混药系统设计与试验[J].农业工程学报，2016，32(11)：62－69.doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.11.009http://www.tcsae.orgLiJun,XuJitong,YangZhou,NiuMengmeng,XueKunpeng,MoMoubin.Designandexperimentonreal-tim

4、emixingsystemforair-assistedsprayer[J].TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE),2016,32(11):62－69.(inChinesewithEnglishabstract)doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.11.009http://www.tcsae.org[9-15][16-19]药浓度。邱白晶、陈志刚、邓斌等设计射流混药0引言装置并应用于实

5、时混药喷雾系统中，射流混药装置的工近年来，中国水果品种、产量、人均消费以及出口作状态受结构参数和喷雾系统共同作用的影响。混药浓[1]量均居世界前列。国内果园施药机械以背负式、机动式度检测目前主要基于农药光透性和折光率不同设计混药浓液力雾化型喷雾机为主，但纯液力雾化的雾滴很难穿透[20-24]度在线检测装置，对于光源和溶液颜色有一定要求。[2-3]果树冠层达到沉积均匀的效果。风送式喷雾机是在液另外，使用混合器对于提高实时混药系统的混药均匀力雾化的基础上，借助轴流风机排出强风所形成的一定[25-27]性有明显提高。为提高风送式喷雾机实时混药的

6、真空度，获得二次雾化，并在机组纵向形成一定幅宽的快速性与准确性，本文设计基于蠕动泵和静态混合器弥雾扇层，在强风的作用下输送到靶标上，携带有细小的实时混药控制系统，采用FLUENT软件仿真对比多[4]雾滴的气流驱动叶片翻动，使叶面的正、反面都能着药。种静态混药器，确定混药器的最佳工作参数，通过开风送式喷施方法不仅使喷施的药液量大为减少，而且提展混药性能试验，分析该系统在果园植保作业的适用高了药液的覆盖密度和均匀度，有着广阔的果园植保应性，以期为果园实时混药喷雾机的机构设计和性能优用前景。化提供参考。风送式喷雾机多采用预混药方式，即由操作人员

7、将1系统设计农药与水一起装入药箱中，手工或机械搅拌完成农药与[5-7]水的均匀混合，这种混药方式存在着操作人员与农药1.1实时混药系统总体结构的密切接触，农药对机械部件的污染，未用完的混合药如图1所示，所设计的风送式喷雾机实时混药系统[8]液处理不当会造成极大的浪费和污染等弊端。实时混药由柱塞泵、水箱、调压组合阀、供药系统、混药系统、减少了操作者与农药的接触机会，更有利于清洗。农药控制系统等组成。风送式喷雾机主要技术参数见表1。系小流量控制是实时混药系统的关键技术，目前主要采取统工作时，蠕动泵泵出的药液流经单向阀后与流经单向电控喷嘴、流量

8、调节阀、比例自吸泵等方法改变实时混阀的水在柱塞泵的抽吸作用下，共同进入静态混合器混合均匀。比例截止阀和压力控制阀精确控制流量和压力，收稿日期：2016-01-29修订日期：2016-04-11