实验方案设计与分析

基于现有喷施机喷施性能的研究

实验目的:

模拟猕猴桃喷施工作环境，研究不同喷施高度下的幅宽及其雾化的均匀度。对各

部件的分析，对以后的整机设计提供数据支持。

实验原理：

针对对猕猴桃喷施机喷施系统的研究，采用风送喷雾技术的应用大大增强了雾滴

穿透性，它是利用气流的动能把药液雾滴吹送到果树冠层中，从而改善了药液雾化、

增强了雾滴穿透性、提高了雾滴在果树冠层中的沉积。最理想的施药效是将农药雾滴

均匀地分撒到靶标上。本次试验以餐巾纸模拟猕猴桃叶片，均匀的贴在薄纸板上，纸

板长度度约为 3.6m（模拟猕猴桃行距），纸板位于喷药机正下方，设置不同的喷施

高度（最高点喷头距靶标的高度）喷施机以工作速度走过，测得喷福F，记录每张餐

巾纸的重量，间接得出喷施量Q和雾化性能。

实验设备:

现有果哈哈喷施机3代一台（尺寸2×1×0.9），三合薄板24片（210*210），餐巾纸若干包（205*208），电子天平一台，米尺，夹子若干，线绳等。

实验内容：

1.检查实验设备。

2.选择平直的一段路，作为实验地点。画出喷施机的行走路线。

3.将各个纸板进行标号（1，2，3，4，5........18），将纸片均匀的铺在纸板上（为防止打透，平铺两张）。

4.选择平行的两棵树作为高度基准，用线绳拉两条平行的线。将纸板和纸片利用夹子夹到线绳上，纸片面朝下。称量两片干纸的重量，记录。

5.准备工作做好后，将喷药机喷头放置在纸板下方，调整线绳高度，分别距靶标高度调整为15cm，20cm，25cm，30cm，35cm，40cm，45cm，50cm。进行8组实验。每组实验尽可能保证线绳保证平直。

6.将喷施机放置后方合适位置，开机，打开喷头，代进入正常工作后挂前进档位，沿行走路线匀速走过。

7.关闭机器，迅速测量喷福f（不完全打湿按半张算起），两头打湿的距离。将纸片从夹子中取出，迅速放置在电子天平称量，记录18份纸片的重量。

8.调整高度，重复一下7组实验。记录数据。

9.整理实验仪器。分析数据。

实验分析：

实验数据，经测两片干纸的重量为5.381g，5.348g，5.379g，5.323g，取5.323g为实验标准。没次没有喷施的纸片，记为干纸片的重量5.323g，实验数据如下表：

.

经过整理得到以下数据

表二整理实验数据

图一：实验数据折线图

数据分析：

1)喷施量

经查，该型号喷药机一档行驶速度为2000m/h。作为实验时的行走速度。本次试验是布置五个喷头，喷头弧度大约为90˚。基本满足实际喷施要求，可垂直喷施平行于地面的纸板。模拟实验环境成功。由上图可得实际平均喷施量Q1为36.86g，纸片的宽度取210mm，按实验行走速度可得经过一个纸板的时间t：

t 得：约t=0.5s，进而推算出喷施量q=4.4L/min。

s/v

设计要求达到7.5L/min>4.4l/min（实验测得）

提出方案：①缩小喷头布置间距，加大喷头数量可增加喷施量。

缺点：重复喷施过多，导致中间多两边少，浪费药液。雾化均匀度不够。

②改换喷头类型。

③设置两排喷头，两个风机同时送风。示意图：

优点：1：解决单面喷施喷幅不足的效果。（单面幅宽3.2m左右）

2:风机罩可以带动风机可以小角度旋转，带动喷射面积可以调整。

2）喷幅F（m）与喷头布置

猕猴桃行距在1.5m0--3.0m之间，设计要求喷射幅宽约为4.0米。（最大宽度）。实验分析

分析实验数据当设有五组喷头时，随着喷施距靶标高度的增加喷施宽度也随着在增加。但当喷施靶标高度超过45cm后，幅宽稳定在3.2m左右，可确定实验喷雾机最大喷幅在3.2m。

设计：每排风机组设计如图所示，喷头布置在风机中间的弧形架上（弧形架可以放置在风机外侧，起支撑喷头的作用）

取极限，将喷施面积看为三角形，依据相似三角形原理，计算可得：依图示：弧形架弧度约为30˚，幅宽约为2.0m，两边总宽度约为4.0m（满足猕猴桃最大喷施宽度）。设置4个喷头，每个喷头占7.5˚。

3）风机：实验：风速在2800转左右，风机筒径560mm，叶片8个，叶宽75mm

实验所用风机为左图的风机形式，风机转动形成的轴风并非直接作用于喷头，而是水平先打在药箱，通过药箱的反作用力垂直作用于喷头，起到送风的效果。

设计右图的风机，送风形式为直接轴送式，扇叶多，风力大。

4）液压泵26的普通泵

实验所用的泵为OS-22A-2型喷雾器。该机型可以实现灌溉作业和喷雾作业两个方面的内容。本次实验所用的喷雾的工作数据。

转速：1200r/min，工作流量22L/min，工作压力4.0Mpa，功率2HP=15KW

5）发动机186柴油机

YM186F风冷柴油机，输出功率6.0kw/h，输出电流10A，额定转速3000r/min，重量48KG。