2016年,我國(guó)獼猴桃種植面積達(dá)296萬(wàn)畝、產(chǎn)量237萬(wàn)噸,均達(dá)到世界總量的近1/3。目前,獼猴桃種植模式多為棚架式,果園施藥采用的壓力式噴施,霧滴均勻性差、噴霧距離有限,而采用的風(fēng)送式噴施可二次細(xì)化霧滴,但存在霧化控制困難、霧滴飄灑嚴(yán)重等問(wèn)題。因此,在保證噴霧效率、改善霧化質(zhì)量的前提下,研究雙流式精量施藥方法,開(kāi)發(fā)適合于獼猴桃園的高效環(huán)保施藥系統(tǒng),具有減少農(nóng)藥用量、提高施藥效率的現(xiàn)實(shí)意義。本文將氣液雙流式霧化噴施方法引入獼猴桃施藥植保作業(yè),具體分析了雙流式噴嘴的施藥?kù)F化特性,研究了氣液雙流式噴霧技術(shù)的控制參數(shù)及其優(yōu)化方法,構(gòu)建了氣液雙流式霧化噴施的控制系統(tǒng),并結(jié)合獼猴桃園架型結(jié)構(gòu)最優(yōu)化了雙流式霧化系統(tǒng)的控制策略。在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,以微耕機(jī)作為動(dòng)力行走底盤(pán),設(shè)計(jì)并制作了氣液雙流式施藥樣機(jī),完成了田間施藥作業(yè)試驗(yàn),驗(yàn)證了雙流式施藥方法在獼猴桃果園作業(yè)的有效性。主要研究工作如下:(1)氣液雙流式噴嘴霧化特性研究:通過(guò)搭建氣液雙流式噴嘴霧化測(cè)試系統(tǒng),完成對(duì)霧錐角、噴霧距離、流量等參數(shù)的試驗(yàn)測(cè)試,確定雙流式扇形噴嘴,在整個(gè)水量變化范圍內(nèi),能提高液滴噴射的方向性和附著效果,并有效防止飄灑。通過(guò)調(diào)節(jié)藥液流量和氣體壓力,噴霧水量可在0~120ml/s范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)整,可以適應(yīng)頻繁的變量噴霧工況,而且噴嘴的孔徑為1.2mm,具有優(yōu)異的抗堵塞性能。(2)氣液雙流式霧化控制方法與優(yōu)化研究:針對(duì)三種雙流式噴嘴,扇形噴嘴、廣角圓形噴嘴和圓形噴嘴,用鋁型材搭建了雙流式霧化特性試驗(yàn)平臺(tái),對(duì)霧錐角、噴霧距離、流量、壓力等霧化特性參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)研究。在液路泵壓12V的情況下,通過(guò)在1.5-4.0bar范圍內(nèi)改變氣路的氣壓值,獲取噴霧的霧錐角、噴霧距離、氣體和液體流量、氣體和液體壓力。通過(guò)分析噴霧試驗(yàn)中氣壓對(duì)霧錐角和噴霧距離等的關(guān)系,獲取噴霧壓力的最優(yōu)值,試驗(yàn)表明,扇形噴嘴的均勻性和噴霧距離優(yōu)于廣角圓形噴嘴和圓形噴嘴;氣路氣壓值在2.5bar時(shí)雙流式噴嘴霧化特性最優(yōu);雙流式噴嘴的霧化過(guò)程中,氣路壓力和液路流量呈反比,即氣路壓力越大,液路流量越小。(3)基于均勻性導(dǎo)向的氣液雙流式霧化控制系統(tǒng)優(yōu)化研究:在霧化特性試驗(yàn)平臺(tái)的基礎(chǔ)上,搭建雙流式霧化控制系統(tǒng),利用V型噴霧槽,噴霧槽傾斜角度為5.09°,V型槽的角度為36.6°,V型噴霧槽和霧化特性試驗(yàn)平臺(tái)共同組成均勻性試驗(yàn)平臺(tái),以均勻性為導(dǎo)向,依據(jù)霧化特性最優(yōu)參數(shù)下的噴流尺寸,測(cè)試了不同氣壓和不同噴嘴高度下的噴霧均勻性,研究雙流式噴嘴的霧化控制策略。試驗(yàn)表明,氣壓值在2.5bar時(shí)均勻性最優(yōu),噴嘴高度在0.5m處均勻性最優(yōu)。(4)獼猴桃施藥機(jī)的研制與整機(jī)性能試驗(yàn)。針對(duì)眉縣行距3.0m、株距為2.0m的獼猴桃園,設(shè)計(jì)了以微耕機(jī)為行走底盤(pán)的獼猴桃園雙流式施藥機(jī),施藥機(jī)長(zhǎng)度為1.73m,寬度為1.0m,高度為1.45m。通過(guò)合理選擇和布置空氣壓縮機(jī)、液泵和噴霧支架等,進(jìn)行施藥機(jī)室內(nèi)噴霧量試驗(yàn),試驗(yàn)表明在無(wú)氣壓下噴嘴噴霧量為0.3L/min左右,在2.5bar的氣壓下噴霧量為0.21L/min左右。并進(jìn)行室外人工靶標(biāo)試驗(yàn),施藥機(jī)行駛速度為1.0m/s,作業(yè)幅寬為3.0m,噴霧氣壓為2.5bar,噴藥速率為0.21L/min,試驗(yàn)表明霧滴沉積分布的覆蓋率在13~15%之間。研究表明應(yīng)用雙流式噴霧方式的施藥機(jī)基本滿足噴霧需求。
【學(xué)位單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S49
【部分圖文】：

圖 1-1 葡萄園噴霧機(jī)Fig.1-1 Vineyard sprayer樣的，朱瑞祥教授團(tuán)隊(duì)研制了果園風(fēng)送施藥機(jī)，針對(duì)目前現(xiàn)有的果園風(fēng)足果樹(shù)施藥作業(yè)需要，設(shè)計(jì)了一種導(dǎo)流風(fēng)箱可以旋轉(zhuǎn)調(diào)整的果園風(fēng)送施元的分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化，提高了該機(jī)具的作業(yè)性能以及可靠性，并且對(duì)樣研究和風(fēng)送系統(tǒng)參數(shù)化設(shè)計(jì)（徐莎等 2014）。崔永杰教授團(tuán)隊(duì)針對(duì)獼猴計(jì)了末端執(zhí)行器，并進(jìn)行了末端執(zhí)行器的試制與模擬試驗(yàn)（郭昊明 201行了果園對(duì)靶施藥控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)噴霧壓力、流量信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)靶精準(zhǔn)施藥（李為 2014；翟長(zhǎng)遠(yuǎn) 2012）。西北農(nóng)林科技噴霧，研制了多種類型的噴霧機(jī)，如圖 1-2 所示。

圖 1-1 葡萄園噴霧機(jī)Fig.1-1 Vineyard sprayer祥教授團(tuán)隊(duì)研制了果園風(fēng)送施藥機(jī)，針對(duì)目前現(xiàn)有的果藥作業(yè)需要，設(shè)計(jì)了一種導(dǎo)流風(fēng)箱可以旋轉(zhuǎn)調(diào)整的果園風(fēng)與結(jié)構(gòu)優(yōu)化，提高了該機(jī)具的作業(yè)性能以及可靠性，并且送系統(tǒng)參數(shù)化設(shè)計(jì)（徐莎等 2014）。崔永杰教授團(tuán)隊(duì)針執(zhí)行器，并進(jìn)行了末端執(zhí)行器的試制與模擬試驗(yàn)（郭昊靶施藥控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)噴霧壓力、對(duì)靶精準(zhǔn)施藥（李為 2014；翟長(zhǎng)遠(yuǎn) 2012）。西北農(nóng)林制了多種類型的噴霧機(jī)，如圖 1-2 所示。

第二章 獼猴桃園施藥機(jī)的整體方案設(shè)計(jì) 和果園有著一定的差別，因此需要對(duì)當(dāng)?shù)匾?guī)劃化種植的點(diǎn)的獼猴桃園架型結(jié)構(gòu)有一定的區(qū)別，因此，選取調(diào)研種植園，結(jié)合兩次崔西溝調(diào)研情況，以及當(dāng)?shù)胤N植獼猴的獼猴桃園部分進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量重復(fù)五次取平均值，測(cè)下高和葉幕層上高。獼猴桃園基本形狀如圖 2-1 所示，獼猴桃園基本參數(shù)調(diào)研結(jié)果如表 2-1 所示：

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號(hào)：2829588