【摘要】：在林業(yè)病蟲害防治工作中,國內(nèi)傳統(tǒng)的噴藥機械普遍存在著浪費農(nóng)藥,加劇污染環(huán)境的缺陷,為了改變這一現(xiàn)狀需要對噴藥機械進行一定的改進和創(chuàng)新,從而提高農(nóng)藥的利用率以及減少對周邊環(huán)境的污染。直立風送式對靶噴霧機成功的應用了精確噴藥的技術(shù),加之其良好的風送系統(tǒng),在實踐應用中較之傳統(tǒng)的噴霧機械能夠明顯的提高農(nóng)藥的使用率。因此,在噴霧機中應用風送系統(tǒng)以及精確噴藥技術(shù)不僅能夠避免常規(guī)噴藥造成的藥液浪費以及嚴重的環(huán)境污染,同時對提高我國現(xiàn)階段病蟲害行業(yè)機械化、自動化整體水平,具有十分重要的現(xiàn)實意義。本文研究設(shè)計的直立風送式對靶噴藥機在參考借鑒國外風送式噴霧技術(shù)的基礎(chǔ)上,對傳統(tǒng)的噴霧機進行了一定的創(chuàng)新,使其能夠?qū)崿F(xiàn)間歇精確噴藥。文中主要對直立式風送噴藥機進行了關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)設(shè)計以及有關(guān)的流場分析。在結(jié)構(gòu)設(shè)計上主要包括了風機風箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計,噴頭的參數(shù)化設(shè)計以及軸流式風機的設(shè)計計算。在風力系統(tǒng)設(shè)計中,對風箱內(nèi)部流場分布做出了分析計算,分析出在出口位置的最大速度分布位置,為噴頭的安裝選址提供了有力的理論依據(jù),同時對葉柵位置角度的優(yōu)化計算,對應其角度設(shè)置不同時,進行了仿真計算以及計算了不同角度對應下各個噴頭處的風速,從而得出了其速度分布曲線。從曲線的走勢上我們能夠直觀的找到最適合風柵布置的角度,得到了葉柵在風箱內(nèi)部合理的分布。在噴頭設(shè)計中,分析確定了噴頭結(jié)構(gòu)的主要參數(shù)是噴孔直徑、進液槽寬度及渦流室的高度,以及使用SolidWorks Flow Simitation對噴頭內(nèi)部流場進行了變參數(shù)分析,從而得到各參數(shù)對其工作性能的影響規(guī)律。研究分析后得到,噴孔直徑發(fā)生變化時,會使得噴霧量隨著發(fā)生變化;渦流室的高度變化則會引起霧滴大小以及噴霧范圍的改變,渦流室的高度在影響噴頭性能方面有著重要的作用。在噴孔處,我們可以看到隨著噴孔直徑變大,其速度的最大值是在不斷的減小的;當切向進液槽高度變大時,噴孔處的流速也會相應的增加;隨著寬度的增加,進入渦流室內(nèi)部的液體也會瞬間增多,從而使得在噴孔處的速度也隨之變大。在軸流式風機的設(shè)計當中,主要包括了葉輪結(jié)構(gòu)設(shè)計和后導葉設(shè)計,葉輪和后導葉的設(shè)計都采用了孤立葉型的方法,其中在葉輪設(shè)計中確定了主要的結(jié)構(gòu)參數(shù),分別是輪轂比,葉輪外徑和葉片數(shù)目。通過流場的仿真分析,軸流式風機工作時,空氣介質(zhì)在通過葉輪葉片時,必然會產(chǎn)生一定的渦流,從而引起了氣流速度發(fā)生了不均勻的改變,當然同時也造成了部分氣流的損失;另外,葉輪對氣流做功,一方面起到推動氣流的作用;另一方面,在進口附近形成了氣流流速的不同,有助于氣流流入軸流式風機。直立風送式對靶噴藥機的管路系統(tǒng)則是設(shè)計了三條不同的分路完成藥液的流動,分別是噴霧工作分路,藥液回流分路和攪拌回流分路,噴霧工作分路主要是為了實現(xiàn)將藥液從藥箱輸送到工作噴頭,從而完成噴霧機主要的工作;回流分路存在的主要功用是為了維持整個管路的壓力平穩(wěn),有卸載的作用。在隔膜泵工作時,會產(chǎn)生脈動,這種脈動在隔膜泵中不可避免,因此會造成整個管路的不平穩(wěn)現(xiàn)象,從而需要設(shè)置一回流分路,減少避免壓力不均的問題�；亓鞣致穼⒏裟け昧鞒龅牟糠炙幰和ㄟ^節(jié)流閥輸送回藥箱,既可以實現(xiàn)其卸載減壓作用也對藥液完成了部分循環(huán),沒有因卸載減壓而造成浪費;攪拌回流分路的設(shè)置目的是:通過藥液自身的循環(huán)流動,實現(xiàn)對藥箱內(nèi)藥液的混合攪拌作用。直立風送式對靶噴藥機的動力輸入采用拖拉機帶動的方式,通過聯(lián)軸器加之傳動軸進行主要的動力傳動,在動力分配上有兩條支路:風機傳動支路和藥液泵傳動支路,兩條支路的正常運轉(zhuǎn)從而使得噴藥機得以正常工作。本文從直立風送式對靶噴藥機的結(jié)構(gòu)模型建立、風力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計、風力系統(tǒng)的優(yōu)化模擬、噴頭的設(shè)計分析和管路系統(tǒng)及其他關(guān)鍵部件的設(shè)計方面進行了系統(tǒng)的研究。理論的設(shè)計和實際試驗相結(jié)合,所取得的研究成果對直立風送式對靶噴藥機推廣研究和設(shè)計具有重要的理論價值和實際意義,為后續(xù)的研究打下了基礎(chǔ)。
【學位授予單位】：中國林業(yè)科學研究院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S776.28

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本文編號：2662294