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車載式噴藥機的設計
摘 要:我國是農業(yè)大國,保證農業(yè)的高產、穩(wěn)產是解決我國占世界7%的土地養(yǎng)活22%的人口的關鍵,但由于后期病蟲害防治一直不能很好的解決,這就直接影響了產量。因此,與農作物的病蟲害作斗爭是我國農業(yè)生產的重要環(huán)節(jié)。由于化學防治見效快、效率高等特點,仍將是今后防治農業(yè)病蟲害的主要方式之一[1]。車載式噴藥機各種作物的后期病蟲害防治的需要。本設計中關鍵性技術的設計,能夠更高效的解決病蟲害問題[2]。
關鍵詞:車載式噴藥機;噴桿系;傳動系統(tǒng)
中圖分類號: 文獻標識碼:A 文章編號:
0引言
是我國農作物種植面積最大區(qū)域之一。近幾年來,我國農業(yè)發(fā)展迅速,機械水平不斷提高,農作物種植面積不斷增加。 但由于氣候變暖,農業(yè)生態(tài)環(huán)境、種植業(yè)結構、耕作制度、種植品種、生產方式及生產條件等的改變,一些病蟲害或傳媒昆蟲的生活和流行條件也隨之改變,創(chuàng)造了適合某些有害生物積累的生態(tài)環(huán)境,病蟲害的發(fā)生呈加重趨勢,尤其影響農作物種子的發(fā)芽率、凈度和飽滿度。近年來全國防治農業(yè) 病蟲草害每年需要使用農藥120萬噸(制劑)左右,防治面積達4億公頃以上,植物保護工作為農業(yè)豐收做出了巨大貢獻,起到了保駕護航的作用,但與農藥的高速發(fā)展相對應的卻是農藥賴以噴施的農藥機械發(fā)展水平落后,這直接影響到了農業(yè)生物災害的防控能力[4]。植保施藥成為農作物生產過程中必不可少的作業(yè)環(huán)節(jié)。研究表明,農作物因受病蟲草害的影響可直接減產10%~20%,植保施藥成為有效保證農作物優(yōu)質、高產和穩(wěn)產最直接有效的方法之一。常規(guī)的施藥機械難以適應,而人工施藥不僅強度大、效率低,還極易對人身體造成傷害?;瘜W除草殺蟲又是其中的核心技術之一。
因此,尋求一種能夠代替或部分代替人力勞動、作業(yè)效率高、質量好、易于操作、價格低廉的機動施藥機械,成為現(xiàn)實所需。 經過市場調查發(fā)現(xiàn),現(xiàn)階段市場上的機動施藥機價格普遍較高,整體結構復雜,同時還存在一些設計缺陷,農民并不看好。 基于上述情況,所以產生了自行設計車載式機動施藥機的念頭[5]。
因此研制出一種小型、高效、安全的防治農作物病蟲害的車載式噴藥機具有重要的現(xiàn)實意義。
2總體方案的設計
2.1設計的方案
噴藥機是一個集機、液為一體的系統(tǒng),它由機械結構、液壓動力系統(tǒng)組成。將噴藥機比做人的話,機械結構是它的骨架,液壓系統(tǒng)是它的肌肉。因此,噴藥機設計的第一步就是設計機械結構。
設計機械結構之前,已經明確本次設計的噴藥機都有什么功能:
(1)主要用于大田農作物的噴藥工作,作業(yè)面積要大;
(2)能夠根據農作物不同的行距來調整車輪的位置;
(3)能夠根據農作物的株高來調整噴頭的高度。
2.2樣機結構及工作原理
2.2.1樣機結構
車載式噴藥機主要由藥箱,牽引架,支管架,齒輪泵,噴桿噴頭,軟管,液壓等組成。
圖2-1 車載式噴藥機裝配體
2.2.2工作原理
將自吸泵安裝在拖拉機駕駛座后方,由柴油機帶動微型自吸泵工作。工作時,打開噴藥閥,由人工控制噴藥速度。當噴藥速度較快時,白吸泵噴出的藥液 全部從噴頭噴向農作物,在噴藥速度減慢或關閉噴藥閥停止工作時,多余的藥液壓力自然升高,可通過逆止閥回流至藥箱。回流壓力可根據噴藥高度由人工自行調節(jié),噴藥間斷期間無需停機,提高了作業(yè)效率, 同時也避免了藥液的浪費。工作時,藥箱的農藥不斷供給給泵,然后由軟管運送到噴桿中,噴頭就會源源不斷的噴灑農藥。在泵的輸出管中插入一個液壓閥,當壓力達到一定值時,液壓閥會打開,由另一根軟管連接到藥箱,用來攪拌藥箱中的農藥,避免產生沉淀。另外在噴管中也會有一個回流閥,當發(fā)生阻塞或壓力達到一定值時,壓力閥會打開,將農藥送回藥箱。
3關鍵部件的設計
3.1藥箱的設計
藥箱長為3m,寬為1.4m,高為1.2m.總容積為5m3,加液口直徑為0.3m,出液口直徑為0.1m,面倒角半徑為0.3m。主要用于儲存藥液,藥液的攪拌。
為了提高藥液箱的耐農藥腐蝕能力,藥箱采用聚乙烯塑料制作。藥箱的上方開有加液口,并設有加液口濾網;藥箱的下方設有出液口,并在出液口旁做一沉水槽,以達到自然放干藥液的目的。為了保證農用拖拉機的作業(yè)協(xié)調性,提高其工作效率,藥液箱容積設計原則主要有兩個方面:
一是加滿藥液后不至于使拖拉機受力失去平衡;
二是不給農機手帶來不便,不影響噴灑藥物的質量。藥箱的容積大小可根據所選用拖拉機的具體情況來確定。
3.2牽引架的設計
牽引架架是承載整個噴藥裝置的載體,屬于大型的構件,尺寸與整個噴藥機的尺寸相互聯(lián)系。同時由于藥箱、支管架、液壓處于重要位置,因此它的整個重量分配以及平衡點需要考慮。牽引架上配備的輪胎可以粗調,能夠根據不同行間距進行適當?shù)恼{整,方便農藥機的工作。
如果牽引架過大將會影響整體的尺寸、重量等,穩(wěn)定性不好控制,如果機架尺寸太小,那么不但不能滿足農藥機的任務同時也會影響農藥機各個部件的配合,從重量因素上考慮的話,機架過重的話那么整機也會過重,對牽引的要求就會增加。
通過數(shù)據對比和拖拉機尺寸考:設計牽引架長4.3m,寬2.6m,高1.55m。
4噴頭的選擇
噴頭在噴霧裝置中起著非常關鍵的作用。噴霧裝置通過噴頭控制液體的流量,使液體霧化成霧滴,并將霧滴分布在目標的表面上。噴頭是噴藥機實現(xiàn)噴霧作業(yè)的終端件,其選型對噴藥機的性能尤為重要。在相同噴藥量條件下,藥液霧滴越小,霧滴的數(shù)目也就越多,覆蓋面積越大,并且比較均勻,防治效果越好.可根據以下6點要求來選擇噴頭:
(1)覆蓋率,一般小霧滴的覆蓋率要高于大霧滴(同等噴霧量);
(2)漂移率,在有風的情況下,大霧滴的抗漂移性能明顯好于小霧滴;
(3)均勻性,小霧滴的穿透力強于大霧滴,特別是當作物密度較高時,有利于霧滴在作物枝葉各層次上的分布。
(4)噴頭距工作面的高度應為400mm,此時霧化及扇形狀態(tài)均好。過低則霧化不良,過高則扇面變形。
(5)噴頭間距應為500mm,這樣可確保噴射的扇形霧面一次重疊覆蓋,從而獲得理想均勻的霧量分布。
(6)所有的噴嘴縫隙應平行錯開,與噴桿方向形成5~10°的夾角,以防止扇形霧面重疊時碰撞產生較大霧滴,從而避免藥害,確保霧滴大小均勻。
所以由此我選用延長范圍扇形噴頭,而且在此基礎上我增加了噴頭數(shù)量,使它的范圍更廣。這種噴咀是目前我國所用最多的噴咀,但要求用戶使用時選擇不同的壓力。效果才會更佳。
總 結
畢業(yè)論文是本科學習階段一次非常難得的理論與實際相結合的機會,通過這次比較完整的給車載式噴藥機的設計,我擺脫了單純的理論知識學習狀態(tài),和實際設計的結合鍛煉了我的綜合運用所學的專業(yè)基礎知識,解決實際工程問題的能力,同時也提高我查閱文獻資料、設計手冊、設計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平,而且通過對整體的掌控,對局部的取舍,以及對細節(jié)的斟酌處理,都使我的能力得到了鍛煉,經驗得到了豐富,并且意志品質力,抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的也正是我們進行畢業(yè)設計的目的所在。
雖然畢業(yè)設計內容繁多,過程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。各種系統(tǒng)的適用條件,各種設備的選用標準,各種管道的安裝方式,我都是隨著設計的不斷深入而不斷熟悉并學會應用的。和老師的溝通交流更使我從經濟的角度對設計有了新的認識也對自己提出了新的要求,這些本是我工作后才會意識到的問題,通過這次畢業(yè)設計讓我提前了解了這些知識,這是很珍貴的。
提高是有限的但提高也是全面的,正是這一次設計讓我積累了無數(shù)實際經驗,使我的頭腦更好的被知識武裝了起來,也必然會讓我在未來的工作學習中表現(xiàn)出更高的應變能力,更強的溝通力和理解力。
從不知道畢業(yè)論文怎么寫,到順利如期的完成本次畢業(yè)設計,這給了我很大的信心,讓我了解專業(yè)知識的同時也對本專業(yè)的發(fā)展前景充
滿信心,這些我在畢業(yè)論文結束語中都提起過。事實上,車載式噴藥機上我采用了一些新的技術和設備他們有著很多的優(yōu)越性但也存在一定的不足,這些不足在一定程度上限制了我們的創(chuàng)造力。這無疑是很讓我自身感到遺憾的,可這些不足正是我們去更好的研究更好的創(chuàng)造的最大動力,只有發(fā)現(xiàn)問題面對問題才有可能解決問題,不足和遺憾不會給我打擊只會更好的鞭策我前行,今后我更會關注新技術新設備新工藝的出現(xiàn),并爭取盡快的掌握這些先進的知識,更好的為祖國的四化服務。
車載式噴藥機是由農村常見的動力機械通過與泵組合而成,結構緊湊、安裝方便、流動性強、使用性能好、作業(yè)效率高,很適合農村道路兩側、房前屋后樹木及果園噴藥之用。
該噴藥機還可與田園微耕機配套使用,適應大面積作業(yè),是農村植保專業(yè)戶的理想機具,具有很好的推廣前景。
參考文獻
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