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16 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)
高架風(fēng)扇助力噴藥機(jī)設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名 田金鵬
學(xué) 號(hào) 8031212402
所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院
專(zhuān) 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化
班 級(jí) 16-4
指導(dǎo)老師 李平
日 期 2016.05
塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院制
前 言
隨著環(huán)境的惡化，對(duì)土壤品質(zhì)的要求的提高，農(nóng)業(yè)種植的成本增加，對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品要求的提高，農(nóng)藥的利用率成了大家關(guān)注的焦點(diǎn)。今年的農(nóng)業(yè)部首次公布化肥、農(nóng)藥利用率數(shù)據(jù)，農(nóng)藥利用率為36.6%，比2013年提高1.6個(gè)百分點(diǎn)。棉花產(chǎn)業(yè)是的支柱產(chǎn)業(yè)之一，據(jù)得知，2016年的棉花種植面積控制在兩千四百多萬(wàn)畝，預(yù)計(jì)產(chǎn)量可達(dá)兩百九十萬(wàn)噸，這一數(shù)字超過(guò)全國(guó)棉花產(chǎn)量的三分之一，超過(guò)世界產(chǎn)量的十分之一。所以對(duì)于棉花植保農(nóng)藥的利用率也很重要?，F(xiàn)在大力推廣機(jī)采棉，當(dāng)然，對(duì)棉花種植要求也提高，對(duì)于采棉機(jī)采的棉花，里面的雜質(zhì)成為影響評(píng)定棉花等級(jí)一項(xiàng)要求，里面的葉子是主要雜質(zhì)，這就要求在采棉時(shí)，葉子的多少直接影響棉花的采收和等級(jí)，所以想全面提升機(jī)采棉加工品級(jí)和質(zhì)量,對(duì)機(jī)采棉花實(shí)施脫葉是切實(shí)可行的發(fā)展方向。
現(xiàn)在的棉花噴藥機(jī)的對(duì)于農(nóng)藥的利用率都在提高，可在噴灑脫葉劑時(shí)，由于棉花的葉子很茂密，對(duì)于下面的葉子沒(méi)有噴灑上，這就導(dǎo)致了在后面棉花的葉子沒(méi)有脫落干凈，對(duì)于后期采棉機(jī)的采收形成影響，這就造成了棉花等級(jí)的下降，直接影響農(nóng)戶(hù)的收入和棉花的和品質(zhì)，所以對(duì)于脫落劑的噴灑的位置與方法很是重要。如果噴灑正確，那么就直接提高農(nóng)藥的利用率和后期棉花的采收和等級(jí)。該機(jī)在原有的基礎(chǔ)上在每個(gè)噴頭上面加了一個(gè)小風(fēng)扇，這樣不僅幫助農(nóng)藥的噴灑起到霧化的作用，還能在噴灑的同時(shí)用風(fēng)將棉花上面的葉子吹開(kāi)，以助于農(nóng)藥噴灑到下面的葉子，這樣農(nóng)藥就灑在棉花的全身，達(dá)到全部脫葉的效果。
該機(jī)不僅適用于棉花，還適用于向日葵等。
關(guān)鍵詞：自走式 ；噴藥機(jī)；風(fēng)扇助力
目 錄
1 緒論 1
1.1課題研究的意義 1
1.2國(guó)內(nèi)的藥物噴灑機(jī)的現(xiàn)狀 1
1.3 該產(chǎn)品的研究目的 1
1.3.1 研究的方法和內(nèi)容 2
1.3.2預(yù)期的目標(biāo) 2
1.4重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問(wèn)題及解決思路 2
1.4.2工作條件及解決方法 2
2. 產(chǎn)品的總體原理及總體設(shè)計(jì) 3
2.2 主要部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4
3 整機(jī)的設(shè)計(jì) 5
3.1 機(jī)架 5
3.3 攪拌器 6
3.4 主軸材料的選擇 7
3.4.1 軸的最小直徑與長(zhǎng)度的計(jì)算 7
3.4.2 錐齒輪的計(jì)算 8
3.5 帶及帶輪的設(shè)計(jì) 9
3.6 風(fēng)扇的設(shè)計(jì) 10
3.7噴射部件 10
3.7.1 噴頭 11
3.8噴頭類(lèi)型及形成霧滴的基本原理 12
3.8.1 機(jī)械的方法 12
3.8.2 加熱冷凝法 12
3.8.3 發(fā)射劑汽化法 13
3.9 噴頭流量校核 13
總 結(jié) 14
致 謝 15
參考文獻(xiàn) 16
塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)
1 緒論
1.1課題研究的意義
現(xiàn)在的棉花噴藥機(jī)的對(duì)于農(nóng)藥的利用率都在提高，可在噴灑脫葉劑時(shí)，由于棉花的葉子很茂密，對(duì)于下面的葉子沒(méi)有噴灑上，這就導(dǎo)致了在后面棉花的葉子沒(méi)有脫落干凈，對(duì)于后期采棉機(jī)的采收形成影響，這就造成了棉花等級(jí)的下降，直接影響農(nóng)戶(hù)的收入和棉花的和品質(zhì)，所以對(duì)于脫落劑的噴灑的位置與方法很是重要。如果噴灑正確，那么就直接提高農(nóng)藥的利用率和后期棉花的采收和等級(jí)。該機(jī)在原有的基礎(chǔ)上在每個(gè)噴頭上面加了一個(gè)小風(fēng)扇，這樣不僅幫助農(nóng)藥的噴灑起到霧化的作用，還能在噴灑的同時(shí)用風(fēng)將棉花上面的葉子吹開(kāi)，以助于農(nóng)藥噴灑到下面的葉子，這樣農(nóng)藥就灑在棉花的全身，達(dá)到全部脫葉的效果
該機(jī)不僅適用于棉花，還適用于向日葵等。
1.2國(guó)內(nèi)的藥物噴灑機(jī)的現(xiàn)狀
現(xiàn)如今的高架自走式噴藥機(jī)都是在展開(kāi)的架子上增加數(shù)個(gè)噴頭，在每個(gè)噴頭上有藥管，在用泵進(jìn)行加壓噴灑藥，這樣的噴藥機(jī)噴灑的藥只能在作物上面的葉子上噴灑，但對(duì)于葉子繁茂的作物只能?chē)姙⑸厦娴娜~子，這樣不能將作物全身噴灑到，藥物的利用率下降，不能起到藥物的藥效，為了能?chē)姙⒌阶魑锶恚F(xiàn)在的措施是將藥管的壓力增強(qiáng)。噴灑的多一些。這樣可以起到一些作用，但起到反作用是葉子的藥物累計(jì)過(guò)多，起到了反作用，同時(shí)還浪費(fèi)藥物，污染環(huán)境。
1.3 該產(chǎn)品的研究目的
基于上面的問(wèn)題，該產(chǎn)品的在原的架子上的每個(gè)噴頭上加了一個(gè)風(fēng)扇。風(fēng)扇的作用是將密葉用風(fēng)將氣吹開(kāi)將藥液借助風(fēng)的力將其送到下面的葉子上。這樣就達(dá)到上面和下面的葉子上都有藥液。起到作物全身噴到藥物。
圖1-1 效果圖
1.3.1 研究的方法和內(nèi)容
現(xiàn)如今的高架自走式噴藥機(jī)都是在展開(kāi)的架子上增加數(shù)個(gè)噴頭，在每個(gè)噴頭上有藥管，在用泵進(jìn)行加壓噴灑藥，這樣的噴藥機(jī)噴灑的藥只能在作物上面的葉子上噴灑，但對(duì)于葉子繁茂的作物只能?chē)姙⑸厦娴娜~子，這樣不能將作物全身噴灑到，藥物的利用率下降，不能起到藥物的藥效，為了能?chē)姙⒌阶魑锶?，現(xiàn)在的措施是將藥管的壓力增強(qiáng)。噴灑的多一些。這樣可以起到一些作用，但起到反作用是葉子的藥物累計(jì)過(guò)多，起到了反作用，同時(shí)還浪費(fèi)藥物，污染環(huán)境。對(duì)此基于上面的問(wèn)題，該產(chǎn)品的在原的架子上的每個(gè)噴頭上加了一個(gè)風(fēng)扇。風(fēng)扇的作用是將密葉用風(fēng)將葉子吹開(kāi)將藥液借助風(fēng)的力將其送到下面的葉子上。這樣就達(dá)到上面和下面的葉子上都有藥液。起到作物全身噴到藥物。
1.3.2預(yù)期的目標(biāo)
（1）噴藥傳動(dòng)操作方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性好，使用壽命長(zhǎng)。
（2）風(fēng)扇助力噴藥的藥物利用率提高，能起到作物全身噴灑的作用。
（3）制造價(jià)格便宜，容易普及，能滿足家庭使用的要求。
1.4重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問(wèn)題及解決思路
該機(jī)動(dòng)力源于拖拉機(jī)載裝，同時(shí)實(shí)現(xiàn)拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸、齒輪實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳輸，實(shí)現(xiàn)泵的傳動(dòng)，風(fēng)扇的傳動(dòng)，藥物噴灑等工作。
（1）選擇合適動(dòng)力傳遞方式，設(shè)計(jì)工作裝置和傳動(dòng)裝置。
（2）運(yùn)用AutoCAD軟件，繪制二維零件圖。
（3）利用Solidworks進(jìn)行虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)和裝配圖，完成整機(jī)各零部件的三維建模。
1.4.2工作條件及解決方法
塔里木大學(xué)位于南疆中心位置，校內(nèi)有實(shí)習(xí)工廠、土槽實(shí)驗(yàn)室、農(nóng)業(yè)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等，設(shè)計(jì)條件較好，為項(xiàng)目開(kāi)展提供了場(chǎng)地和基本條件。校內(nèi)擁有優(yōu)良的硬件環(huán)境，機(jī)械電氣化工程學(xué)院擁有先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和機(jī)械加工制造設(shè)備，并且?guī)熧Y力量雄厚，完全可以滿足該機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)的工作條件。
2. 產(chǎn)品的總體原理及總體設(shè)計(jì)
1、 藥箱 2、藥箱機(jī)架 3、主傳動(dòng)軸軸座 4、主傳動(dòng)軸軸 5、主動(dòng)輪皮帶輪機(jī)架
6、 主動(dòng)輪皮皮帶輪 7、藥管 8、水泵 9、水管 10、水管
圖 2-1總裝配圖
圖 2-2 原理圖
注：如右圖，皮帶輪從右到左，從下到上，依次是1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)、5號(hào)。
1號(hào)是動(dòng)力輸入皮帶，2號(hào)是水泵的皮帶，3、4、5號(hào)是風(fēng)扇傳動(dòng)的皮帶。當(dāng)拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出軸與1號(hào)動(dòng)力輸入皮帶輪的軸相接，2號(hào)皮帶的軸與泵連接充當(dāng)泵的動(dòng)力來(lái)源，2號(hào)的皮帶與3號(hào)皮帶輪連接，充當(dāng)3號(hào)風(fēng)扇的動(dòng)力來(lái)源。1號(hào)的皮帶輪與4號(hào)皮帶輪相連接。充當(dāng)4號(hào)風(fēng)扇的動(dòng)力來(lái)源，4號(hào)皮帶輪與5號(hào)皮帶輪相連接，充當(dāng)5號(hào)風(fēng)扇的動(dòng)力來(lái)源。這樣泵的動(dòng)力與個(gè)風(fēng)扇的動(dòng)力來(lái)源都解決，如果3號(hào)與5號(hào)再接一個(gè)風(fēng)扇都可以解決風(fēng)扇的動(dòng)力來(lái)源。在停止工作時(shí)，想給藥箱加水，只需將1號(hào)與4號(hào)的皮帶斷掉，只需泵的動(dòng)力來(lái)源不斷，將泵的進(jìn)口與外源水相接，出口與藥箱相接，就可以完成泵的轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)變成給藥箱加水的泵。
2.2 主要部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1、 支撐架 2、風(fēng)扇 3、風(fēng)扇軸支撐桿 4、支撐架 5、軸承座
圖 2-3 風(fēng)扇皮帶輪組
通過(guò)皮帶輪將動(dòng)力傳給風(fēng)扇，已達(dá)到風(fēng)扇助力的作用，在風(fēng)扇的軸支撐桿可以U型槽，可以調(diào)皮帶的張力，起到皮帶張緊輪的作用，
圖 2-4 動(dòng)力輸入與水泵組
如圖所示，當(dāng)拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出軸與噴藥機(jī)的動(dòng)力輸入軸用萬(wàn)向節(jié)相結(jié)合，這樣就把動(dòng)力傳給噴藥機(jī)。通過(guò)傳動(dòng)比1:1的錐齒輪，將動(dòng)力改變成豎直方向， 再把動(dòng)力傳給皮帶輪的軸，再通過(guò)皮帶將動(dòng)力傳給泵的皮帶輪，通過(guò)傳動(dòng)比1:1的錐齒輪將動(dòng)力傳給泵。這樣，就解決泵的動(dòng)力。
3 整機(jī)的設(shè)計(jì)
3.1 機(jī)架
圖 3-1 機(jī)架
機(jī)架(圖3-1)采用方鋼40mm×40mm國(guó)標(biāo)型材，通過(guò)焊接和螺紋固定。在保證機(jī)架強(qiáng)度的前提下滿足整機(jī)安裝、輕量化、美觀等要求，機(jī)架的總體尺寸為2500×1980×480mm，便于運(yùn)輸和懸掛。3.2 藥液箱
藥箱(圖3-1） 的容積是962L,藥箱上方有加液口，裝有加液口濾網(wǎng)，下方有出液口，箱內(nèi)裝有攪拌器。藥液箱常用耐農(nóng)藥腐蝕的聚乙烯塑料制作，濾網(wǎng)采用可以防腐蝕和生銹的黃銅絲編織成的，攪拌器大多采用液力攪拌器。液力攪拌，可在噴管上開(kāi)些小孔，藥液從小孔中流出，在藥箱內(nèi)形成循環(huán)，這種形式液流速度小。
（1）藥箱應(yīng)加的農(nóng)藥
設(shè)噴霧機(jī)藥箱容量為V=962L，即可盛水為962kg，已知農(nóng)藥原液或原液中所含的有效成分為ε%=75%,農(nóng)藝上要求噴灑藥液中有效成分的含量為β%=0.1%，則一箱水應(yīng)加的農(nóng)藥原液或原藥可按下式求出:
農(nóng)藥原液。 （3-1）
（1） 噴完一藥箱所需的時(shí)間T可按如下公式計(jì)算：
Q-藥箱有效容量（L）；
-噴霧機(jī)全部噴頭的總噴量（L/s)
圖3-1 噴藥箱
3.3 攪拌器
本設(shè)計(jì)采用的是液力攪拌器，它是將一部分液流引入藥液箱通過(guò)攪拌噴頭噴出或流經(jīng)加水用的射流泵的噴嘴噴射液流進(jìn)行攪拌。它可以使藥液箱的藥劑與水充分混合，防止藥劑沉淀，保證噴出的藥液具有均一致的濃度。
由于本設(shè)計(jì)是一種中小型噴霧機(jī)，所以我主要采用30L/min的三缸活塞泵。其壓力為1500kpa,它是由泵體、曲軸、連桿、缸筒、活塞桿、活塞、進(jìn)水閥組、出水閥及調(diào)壓閥等組成，它的優(yōu)點(diǎn)是：活塞為橡膠碗，是易損件，與柱塞泵相比，不銹鋼用料少；泵缸簡(jiǎn)單，可用不銹鋼管制造，加工簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是：活塞與泵缸接觸密封且相對(duì)運(yùn)動(dòng)，藥液中的雜質(zhì)沉淀在活塞碗與泵缸之間成為磨料，造成泵缸與活塞的磨損加大。
噴霧機(jī)工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過(guò)三角皮帶帶動(dòng)泵的曲軸旋轉(zhuǎn)，通過(guò)曲柄連桿帶動(dòng)活塞桿和活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)?；钊麠U向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，進(jìn)水閥組上的平閥壓緊在活塞碗托上，進(jìn)水閥片的孔道被關(guān)閉，使活塞后部形成局部真空，藥液便經(jīng)濾網(wǎng)進(jìn)入活塞后部的缸筒內(nèi)；活塞向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，平閥開(kāi)啟，后部缸筒內(nèi)的藥液，經(jīng)過(guò)進(jìn)水閥片上的孔，流入活塞前的缸筒內(nèi)。當(dāng)活塞再次向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，缸筒后部仍進(jìn)水，而其前部的水則受壓頂開(kāi)出水閥進(jìn)入空氣室。由于活塞不斷地往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入空氣室的水使空氣壓縮產(chǎn)生壓力，高壓水便經(jīng)截止閥及軟管從噴射部件噴出。
在空氣室的旁邊裝有調(diào)節(jié)閥和壓力表。調(diào)節(jié)閥用來(lái)調(diào)節(jié)泵的工作壓力，并起到安全閥的作用，壓力表用來(lái)指示泵的工作壓力。
輕型小流量高速液泵是實(shí)施均勻霧噴施技術(shù)的主要關(guān)鍵部件，高速泵閥的設(shè)計(jì)是液泵性能的關(guān)鍵技術(shù)，直接影響整機(jī)性能，尤其是噴霧系統(tǒng)性能。因此，通過(guò)對(duì)高速泵閥的結(jié)構(gòu)原理、往復(fù)次數(shù)、材料特性、加工精度等各影響因素進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)研究，并根據(jù)噴霧系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量、噴霧壓力等參數(shù)配置等，液泵設(shè)計(jì)采用了雙作用柱塞泵，設(shè)計(jì)流量8～10L／min．壓力在0.1～1.0MPa間可調(diào)。為實(shí)現(xiàn)小流量高速液泵的輕量、簡(jiǎn)便、防泄漏，液泵泵體與主要部件采用工程塑料制造。
3.4 主軸材料的選擇
軸的材料主要是碳素鋼和合金鋼。鋼軸的毛坯多數(shù)用軋制圓鋼和鍛件。有的則直接用圓鋼。碳素鋼比合金鋼低廉，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低，同時(shí)也可以用熱處理或化學(xué)熱處理的方法提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度的。故采用碳鋼制造軸尤為廣泛，所示選用45號(hào)鋼。
3.4.1 軸的最小直徑與長(zhǎng)度的計(jì)算
各軸段的直徑所需要的軸徑與軸上的載荷的大小有關(guān)。在初步確定其直徑的同時(shí)，還通常不知道支反力的作用點(diǎn)，不能確定其彎矩的大小及分布情況。因此還不能按軸上的所受的具體載荷及其引起的應(yīng)力來(lái)確定主軸的直徑。但是，在對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前，通常能求主軸的扭矩。所以，先按軸的扭矩初步估計(jì)所要的軸的直徑。
（3-2）
式中 p——軸傳遞的功率，kW;
n——軸的轉(zhuǎn)速，r/min。
由 表 查得A=126：
=50mm （3-3）
還考慮到其它的因素取主軸示意圖5-4 如下
圖3-3 動(dòng)力輸入軸
計(jì)算公式是 T=9549 * P / n 。 P是電機(jī)的額定（輸出）功率單位是千瓦（KW） 分母 是額定轉(zhuǎn)速 n 單位是轉(zhuǎn)每分 (r/min)
（3-4）
圖3-4 錐齒輪的軸
按軸的扭矩初步估計(jì)所要的軸的直徑。
（3-5）
式中 p——軸傳遞的功率，kW;
n——軸的轉(zhuǎn)速，r/min。
由 表 查得A=126：
（3-6）
還考慮到其它的因素取主軸示意圖5-4 如下
（3-7）
3.4.2 錐齒輪的計(jì)算
齒輪齒數(shù)為Z=22
=d=arctan==45° （3-8）
大端模數(shù)：m==2.0833（查表取m=2.25）
大端分度圓直徑：=*m=22*2.25=50 =*m=22*2.25=50
外錐距：=/2sin=50/2sin26.565=56.81mm
齒寬系數(shù)：￠=0.3 （一般取 0.25-0.35）
齒寬：b=￠=0.3*12.516=3.7548mm，圓整后取整數(shù)4
實(shí)際齒寬系數(shù)￠=b/=4/12.516=0.32
中點(diǎn)模數(shù)：=（1-0.5￠）=1.75（1-0.5*0.32）=1.47mm
中點(diǎn)分度圓直徑：==（1-0.5￠）24*（1-0.5*0.32）=20.16mm
頂息：C=Cm=0.2*1.1.75=0.35mm（C查GB12369-1990齒制C=0.2）
切向變位系數(shù)：X=0，X=0
高變位系數(shù)：X=0 X=0
大端齒頂高：=（1+X）=1.75mm，=（1+X）=1.75mm。
大端齒根高：=（1+C-x）=2.1mm，=（1+C-x）=2.1mm
齒根高：θ=arctan=9,5°（采用等頂隙收縮齒）
頂錐角:δ=δ1+θ=36.065°=δ
根錐角：δ=δ-θ=17.065°=δ
大端齒頂圓直徑：=+2cosδ=29.5645mm
冠頂距：=-sinδ=13.21775=
大端分度圓弧齒厚：=（π/2+2+tanα+）=2.7475=
當(dāng)量齒頂圓直徑：=+2=56mm
當(dāng)量齒輪根圓直徑：=cosα=12.355mm，
當(dāng)量齒輪傳動(dòng)中心距：=1/2（+）=32.87mm
當(dāng)量齒輪基圓齒距：=πcosα=5.16mm
3.5 帶及帶輪的設(shè)計(jì)
根據(jù)設(shè)計(jì)的具體傳動(dòng)要求，可選取電動(dòng)機(jī)和主軸之間用T型帶和帶輪的傳動(dòng)方式傳動(dòng)，因?yàn)樵诠ぷ鲌A盤(pán)的工作過(guò)程中，傳動(dòng)件T型帶是一個(gè)撓性件，它賦有彈性，能緩和沖擊，吸收震動(dòng)，因而使制粒圓盤(pán)工作平穩(wěn)，噪音小等優(yōu)點(diǎn)。雖然在傳動(dòng)過(guò)程中T型帶與帶輪之間存在著一些摩擦，導(dǎo)致兩者的相對(duì)滑動(dòng)，使傳動(dòng)比不精確但不會(huì)影響制粒機(jī)的傳動(dòng)，因?yàn)橹屏C(jī)不需要精確的傳動(dòng)比，只要傳動(dòng)比比較準(zhǔn)確就可以滿足要求T型帶及帶輪的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本底、容易維修和保養(yǎng)、便于安裝。所以，在電動(dòng)機(jī)與治理圓盤(pán)之間選用T型帶與帶輪的傳動(dòng)配合是很合理的。
選擇T型帶和帶輪因當(dāng)從它的傳動(dòng)參數(shù)入手，來(lái)確定T型帶的型號(hào)、長(zhǎng)度和根數(shù)，再來(lái)確定導(dǎo)輪的材料、結(jié)構(gòu)和尺寸，輪寬、直徑、槽數(shù)及槽的尺寸等，傳動(dòng)中心距，安裝尺寸，帶輪作用在軸的壓力，為設(shè)計(jì)軸承作好準(zhǔn)備。
3.6 風(fēng)扇的設(shè)計(jì)
圖3-5 風(fēng)扇
風(fēng)扇葉片的材質(zhì)是塑料的，這樣不僅減輕風(fēng)扇的重量，還方便制造，價(jià)格便宜 ，經(jīng)濟(jì)又實(shí)惠
風(fēng)扇的數(shù)據(jù)為 V=/sec
出口面積就是風(fēng)扇的截面積
Q=60VA （3-9）
Q--風(fēng)量，/min
V--風(fēng)速，/sec
A--截面積，
則 Q=60×13×125.6=97968
3.7噴射部件
在噴射部件采用輕型低量均勻霧噴桿和低量遠(yuǎn)射均勻霧噴槍。噴桿與噴槍可分別與液泵連接或通過(guò)截止閥控制各液路的開(kāi)、閉：噴桿的噴灑角度可在0～90°間調(diào)節(jié)。田間噴灑作業(yè)時(shí)，根據(jù)作物的種類(lèi)、不同的生長(zhǎng)期、種植密度等囚素選擇最佳的噴灑方式，滿足不同的噴灑要求。
3.7.1 噴頭
噴頭由噴頭座、噴嘴及轉(zhuǎn)盤(pán)等組成。轉(zhuǎn)盤(pán)包括前齒盤(pán)、后齒盤(pán)及護(hù)罩等部分。工作時(shí)，轉(zhuǎn)盤(pán)由微型直流電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)高速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)到齒盤(pán)高速回轉(zhuǎn)離心力的作用，形成均勻的細(xì)小霧粒，隨自然風(fēng)飄移到植株上。在2－3級(jí)風(fēng)的條件下，噴幅為3－5m。根據(jù)需要可改變轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速獲得不同的霧滴直徑。藥液在重力作用下，由貯藥瓶經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)、輸液管、流量開(kāi)關(guān)及噴嘴流入轉(zhuǎn)盤(pán)的前后齒盤(pán)的縫隙里，受壓力作用噴出，主桿一般采用撞擊式扇型噴頭和實(shí)心圓錐噴頭。
扇形噴頭如圖3-2所示這種噴頭的噴嘴上用形成一夾角的兩切槽面相切與噴孔相交而成，藥液通過(guò)該噴頭產(chǎn)生扇形霧流。
這種噴頭的噴嘴上用形成一夾角的兩切槽面相切與噴孔相交而成，藥液通過(guò)該噴頭產(chǎn)生扇形霧流。
具有壓力的液流經(jīng)噴孔噴出，形成擴(kuò)散射流的同時(shí)，又受兩切槽面的擠壓，向兩邊延展形成了具有一定厚度的液體薄膜，液膜在壓力下表面產(chǎn)生不穩(wěn)定的波紋，其振幅逐漸增大，開(kāi)始分裂成條帶，然后粉碎形成具有一定噴霧角的平面霧粒（圖3-6）。
扇形霧噴頭廣泛用于寬幅橫噴桿機(jī)具進(jìn)行全面噴灑防治病蟲(chóng)害和化學(xué)除草，安裝在噴桿上噴孔偏轉(zhuǎn)與噴桿成5°-10°角，使兩相鄰噴頭噴出的噴霧圖形重疊，而霧液互不相撞。有一種均勻扇形霧噴頭為長(zhǎng)方形噴霧圖形，霧液均勻分布，用于噴灑除草劑，常與播種或栽種作業(yè)同時(shí)進(jìn)行。
撞擊式扇形霧噴頭（圖3-7）一般在低壓下工作，因它可減少易飄移的小霧滴數(shù)目，所以被廣泛用于噴灑除草劑。它也用于桔樹(shù)園噴灑殺線蟲(chóng)劑、除草劑和內(nèi)吸性殺蟲(chóng)劑。
影響液力噴頭霧化性能的主要因素有噴頭幾何尺寸、工作壓力及藥液物理性質(zhì)等。
噴頭性能的主要指標(biāo)是霧滴尺寸、霧化均勻度、射程、噴幅和噴量等。
根據(jù)對(duì)旋渦式及扇形噴頭的試驗(yàn)，可以得出以下結(jié)論：
（1）噴霧時(shí)的工作壓力，對(duì)噴霧質(zhì)量有很大的影響。工作壓力過(guò)低，藥液霧化性能差，射程及噴幅相應(yīng)減??；提高工作壓力，可使霧滴變細(xì)，霧化均勻，射程及噴幅增大。但當(dāng)壓力增大到5kPa時(shí)，由于霧滴過(guò)細(xì)及空氣阻力的影響，射程反而減少。
（2）在噴孔直徑dc和螺旋芯或渦流片尺寸一定的情況下，噴頭的流量隨壓力的增加而增加。若壓力一定時(shí)，改變噴孔直徑，可以改變噴孔流量，并影響
圖3-8撞擊扇形噴頭
射程和噴幅。因此，可以用改變噴孔直徑的辦法調(diào)節(jié)藥液的噴量。
（3）螺旋芯或渦流片尺寸的改變對(duì)噴量、噴幅、射程都有影響。如增大螺旋芯螺旋槽的斷面，可增大噴量；螺旋升角減少時(shí)，可使噴霧錐角增大，而射程減小。
（4）渦流室深度變淺，可使霧滴變細(xì)，射程減小，噴幅增大；反之霧滴變粗，射程增大，噴幅減小。
（5）藥液的粘度較大，則霧滴增大；反之，則減小。
3.7.2 使用農(nóng)藥的安全性
增大霧滴直徑，可減少藥劑飄移損失，減輕對(duì)環(huán)境的污染，但霧滴大到不致于從葉面上滾落，所以也要適中。
3.8噴頭類(lèi)型及形成霧滴的基本原理
藥液以霧滴方式覆蓋植株防治病蟲(chóng)害或除草，在多種場(chǎng)合下是能夠滿足農(nóng)業(yè)要求的。使藥液產(chǎn)生霧滴的方法很多，基本上可歸納為以下三種：
3.8.1 機(jī)械的方法
即利用機(jī)械的過(guò)程產(chǎn)生霧滴。其方法有：(利用液力使藥液產(chǎn)生霧滴；(利用離心力使藥液產(chǎn)生霧滴；(利用空氣動(dòng)力使藥液產(chǎn)生霧滴。
3.8.2 加熱冷凝法
將油質(zhì)燃料加藥劑混合物進(jìn)行加熱使之汽化，再用高速氣流噴出，懸浮在空氣中，冷凝后變成細(xì)小霧滴附著在植株上，這種方法叫加熱冷凝法，也叫煙霧法。
3.8.3 發(fā)射劑汽化法
將藥液與容易液化的氣體（即發(fā)射劑，如二氯二氟甲烷）壓縮貯備在耐壓容器里。當(dāng)打開(kāi)容器針閥時(shí)，在發(fā)射劑蒸發(fā)壓力下，發(fā)射劑藥液便由輸液管經(jīng)噴孔噴出。由于發(fā)射劑很快汽化膨脹，藥液便冷凝成細(xì)小霧滴。
以上三種方法都可以使藥液產(chǎn)生霧滴，但由于藥劑性質(zhì)的特點(diǎn)，造霧過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性和生產(chǎn)率，以及霧滴大小等原因，應(yīng)分別情況選用。在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用機(jī)械的方法造霧比較普遍，不論是水溶液、油溶液、乳液或懸浮液都可用此法產(chǎn)生霧滴。加熱冷凝法雖然能形成較小的霧滴，并具有一定的工作幅寬與生產(chǎn)率，但也存在一些缺點(diǎn)，有些藥劑不能耐高溫，并一定要使用油溶性藥劑，故在使用上有一定的局限性。油劑的煙霧具有高的殺蟲(chóng)效率和殘余毒效，附著性也好，使用比較方便，但所選用的發(fā)射劑必須能和藥液互相溶解，在常溫和常壓下能自行沸騰汽化，而且需用耐高壓的鋼罐，成本較高，故多用于室內(nèi)消滅蚊蠅的少量噴灑。
3.9 噴頭流量校核
由于噴頭磨損、制造誤差等原因，會(huì)導(dǎo)致噴量不一致。因此，施藥前應(yīng)對(duì)每個(gè)噴頭進(jìn)行噴量測(cè)定和校核。測(cè)定時(shí)，藥箱裝清水，噴霧機(jī)以工作狀況噴霧，待霧狀穩(wěn)定后，用量杯或其他容器在每個(gè)噴頭處接水1min,重復(fù)3次，測(cè)出每個(gè)噴頭的噴量。如噴量誤差超過(guò)5%，應(yīng)調(diào)換噴頭后再測(cè)，直到所有噴頭噴量誤差小于5%為止。
總 結(jié)
這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我感到自己的不足之處。我在理論方面的知識(shí)不夠扎實(shí)，同時(shí)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，不能很好的運(yùn)用所學(xué)知識(shí)。我深感自己所學(xué)知識(shí)不夠，在農(nóng)業(yè)機(jī)械方面的基礎(chǔ)知識(shí)很欠缺。總結(jié)有以下幾點(diǎn)不足之處：
（1）前期對(duì)噴藥機(jī)的方案及尺寸不能確定。由于實(shí)物見(jiàn)的少，我國(guó)在噴藥機(jī)這一塊發(fā)展比較緩慢，一般都是大型的智力機(jī)械，個(gè)人對(duì)噴藥機(jī)的種類(lèi)、特點(diǎn)了解也很少。在選擇噴藥機(jī)的時(shí)候，綜合個(gè)方面的考慮，耽誤了很長(zhǎng)一段時(shí)間。
（2）計(jì)算問(wèn)題繁雜，容易出錯(cuò)。因?yàn)橛?jì)算不夠細(xì)心，常常導(dǎo)致錯(cuò)誤，往往一個(gè)錯(cuò)誤導(dǎo)致連鎖反映，給后期計(jì)算帶來(lái)不便。
（3）設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮是否和實(shí)際相符，在前期在這個(gè)問(wèn)題上面沒(méi)有考慮太多，所以導(dǎo)致設(shè)計(jì)中出現(xiàn)種種困難。
（4）尺寸標(biāo)注遇到困難。設(shè)計(jì)好零件后，在標(biāo)注時(shí)沒(méi)有做到規(guī)范，部分尺寸不會(huì)標(biāo)注。
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，經(jīng)過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我獲得的很大的提高，這種提高是綜合方面的。我感到自己不足之處在于理論知識(shí)和不夠細(xì)心，因?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)要求合理、精密為一體，這是要考慮的關(guān)鍵因素，在噴藥機(jī)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)了這類(lèi)問(wèn)題。在設(shè)計(jì)中，我明白一個(gè)道理，沒(méi)有厚實(shí)是基礎(chǔ)，就不能再設(shè)計(jì)中把作品做到合理、實(shí)用；沒(méi)有細(xì)心和耐心，就不能做成功一件繁瑣的事。在設(shè)計(jì)的同時(shí)，我通過(guò)查找資料、學(xué)習(xí)軟件等方法，將所學(xué)知識(shí)綜合的利用，提高了個(gè)人能力，發(fā)現(xiàn)不足立即改正。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我充分明白團(tuán)隊(duì)合作與個(gè)人能力的重要性，也明白理論知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合的重要性。此次設(shè)計(jì)中仍存在不足之處，希望老師指出我的不足之處，這樣我可以更加完善設(shè)計(jì)。
致 謝
我的設(shè)計(jì)能夠順利完成，首先感謝塔里木大學(xué)教師的栽培，其次感謝我的指導(dǎo)老師李平老師，她是一個(gè)非常敬業(yè)的老師，帶病給我們指導(dǎo)設(shè)計(jì)。
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我學(xué)到了新的知識(shí)，讓我將我大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)融會(huì)貫通，同時(shí)也對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，明白學(xué)習(xí)的可貴和艱辛。在此，我再一次感謝導(dǎo)師給我的幫助，在她的建議下，我確定設(shè)計(jì)的整體方案。在李老師的督促下，耐心的指導(dǎo)和幫助下，讓我能夠跟上設(shè)計(jì)進(jìn)度。同時(shí)也感謝這幾年給予我?guī)椭睦蠋煟撬麄冃燎诘慕虒?dǎo)，我才有了設(shè)計(jì)知識(shí)的基礎(chǔ)和理論，是他們的培育，我才有今天的成就。
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深深感到理論知識(shí)的重要性，在多次對(duì)設(shè)計(jì)的方案和數(shù)據(jù)的修改中，明白理論和實(shí)際相結(jié)合的重要。做設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我向老師和同學(xué)請(qǐng)教，把自己不明白的地方弄明白，同學(xué)向我提問(wèn)的時(shí)候我也耐心解答，大家形成一個(gè)很好的互相學(xué)習(xí)氛圍。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我感到平時(shí)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械了解的程度不夠，對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械知識(shí)的欠缺，在老師和同學(xué)的講解下，我對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械有一個(gè)全面的了解。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，遇到種種困難，沒(méi)有老師和同學(xué)的幫助，我絕對(duì)不可能完成，他們的幫助我會(huì)銘記在心。
最后，真誠(chéng)的感謝學(xué)校給我學(xué)校的機(jī)會(huì)，感謝各位老師的幫助，學(xué)校和老師給予的知識(shí)讓我受用一生。
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