喷杆式喷雾分布均匀性试验研究

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1、2015年10月农机化研究第10期喷杆式喷雾分布均匀性试验研究王璐，陈永成，苏迪，王丽雅，张曼(石河子大学机械电气工程学院，新疆石河子832000)摘要:针对喷杆喷雾雾量分布不均的问题，借助喷雾性能综合试验台，研究扇形喷头喷雾分布的均匀性，得到影响喷雾分布均匀性的主要因素和变化规律。同时，用正交方法试验得到喷杆安装高度、工作压力和流量对喷雾均匀性的影响，并通过数据处理和数据分析，得出均匀性较高时的因素水平组合。关键词:喷雾均匀性;正交试验;喷杆高度;工作压力;流量中图分类号:S491文献标识码:A文章编号:1003－188X(2015)10－0193－04DOI:10.1

2、3427/j.cnki.njyi.2015.10.043可以提高均匀性;为了降低风速对喷雾均匀性的影0引言响，应该适当增加喷头的工作压力或者降低喷杆安装［6］现代农作物种植过程中，植保作业起到了决定作高度。Muhammad、Kh、AltafHussai等在Faisalabad物产量的关键作用。在农药各种施用方法中，喷雾法大学农业部的喷杆喷雾机试验台上对空心锥形喷嘴是最主要的一种施药方式，90%的农药施用是以液体的喷液压力、喷头流速和垂直高度3个因素进行了正［1］药剂经雾化喷洒的。我国植保机械整体性能较低，交试验。实验表明:当垂直高度为30、50、70cm时的所用的喷头喷雾

3、性能差，喷雾分布不均匀。据估算，平均覆盖均匀性为90．8%、73．7%、32．6%，因此高度喷洒农药时只有25%～50%可以喷洒到作物表面，而对均匀性的影响非常显著;当压力从300kPa增加到能喷洒在害虫身上的不足1%，起到杀虫作用的不足400kPa时平均覆盖率增加了1．05倍，当压力从［2］400kPa增加到500kPa时平均覆盖率增加了1．04倍，0．03%。喷杆式喷雾机在喷雾的过程中，农药从喷头喷洒出来后呈正态分布，喷杆上布置多个喷头，喷因此压力对喷雾均匀性的影响并不显著。国内叶连［7］雾会出现叠加现象，部分地方药液分布较多，部分地民、吕天峰、崔为善指出，影响喷杆式

4、喷雾机全面喷方药液分布较少，均匀性不高，无法保证药液有效作雾作业雾量分布均匀性的因素主要有喷雾高度、喷头用于靶作物上。因此，研究喷雾的均匀性，找到喷头工作压力、喷头喷雾量分布特性、喷头安装距离，以及喷雾的分布规律，可以有效提高农药的利用率，改善地面平整程度和风力等。其中，喷雾高度对雾量喷雾［8］农业生态环境。均匀性的影响最为明显。陈志刚、吴春笃、杨学军国外Carltonetal［3］提出提出均匀性就是指假定在指出，间距增大、喷杆高度增加时，喷杆分布的变异系［9］大小确定的平面上，喷雾完全均匀覆盖，此时的均匀数呈波浪式变化。杨君对影响喷雾分布均匀性的性为100%，其余的情况

5、与理想情况的比值为其均匀主要因工作压力、喷嘴直径和喷杆高度进行了正交试性。Smith［4］指出，最均匀的喷雾应由沉积变异系数为验，得出喷嘴类型对喷雾的均匀性影响最大，工作压［5］力对喷雾分布均匀性的影响最小。0和最大与最小沉积比率为1来说明。Sehsah在德国Hohenheim大学的农业工程研究所研究了风速、喷1试验设备头工作压力和高度之间在不同水平下对喷雾均匀性试验在由哈尔滨博纳科技有限公司生产的喷雾的影响。研究表明:在一定范围内喷嘴高度越大，喷性能综合试验台(见图1)上完成。该试验台可以通雾的均匀性越大;在风速一致时，增加喷嘴的压力过调节喷杆高度及喷头工作压力等因素，

6、对喷雾均匀收稿日期:2014－10－08性进行测试。基金项目:“十二五”国家科技支撑计划项目(2012BAD42B03)该试验台可以完成《喷雾机喷头试验方法》所规作者简介:王璐(1990－)，女，甘肃天水人，硕士研究生，(E－mail)定的综合试验内容，采用模块化设计，可通过灵活选447365063@qq．com。用、组合，利用先进的计算机视觉图像处理技术、超声通讯作者:陈永成(1957－)，男，河南镇平人，教授，硕士生导师，(E－mail)cyc_mac@shzu．edu．cn。波精确测距技术、传感器耦合技术和微机综合控制技·193·2015年10月农机化研究第10期术

7、，可以自动精确的测量各种数据，从而达到对喷雾3喷杆喷雾均匀性的正交试验机喷洒部件和增压部件各项指标的综合测试。喷头性能测试示意图如图2所示。3．1试验方案本试验主要对影响喷雾分布均匀性的喷杆安装高度、喷头工作压力和喷头流量的不同水平进行试3验。每个因素取3个水平，即需要做3次试验。为了避免重复试验浪费时间、降低效率，根据正交试验的4原理，将该试验设计为L9(3)的正交试验，这样可以减少试验次数，只需进行9次试验。试验正交表如表1所示。表1正交试验表试验号压力高度流量因素/Pa/cm－1/L·min10．34000．2图1喷雾性