發(fā)布時間：2020-11-19 17:00

　　 新疆是全國第二大核桃種植省份,而新疆的核桃主要集中在南疆地區(qū),僅阿克蘇、喀什、和田三地就占到新疆核桃總面積和總產(chǎn)量的96.96%和99.53%。核桃的病蟲害很多,據(jù)統(tǒng)計有害蟲180余種,病害30多種。傳統(tǒng)采用背負式噴霧機打藥或通過人工拖拽藥管,手持高壓噴槍在這些核桃樹上直接施用農(nóng)藥(沒有氣流輔助)會使大部分藥液沉積在樹冠的外側(cè),降低覆蓋均勻性,特別是樹冠中部。因此,將噴灑的藥液運送到樹冠,并輔助它們滲透到樹冠內(nèi),均勻分布到整棵樹,將有效改善核桃的病蟲害防治。然而,相比于國外和國內(nèi)一些種植模式,南疆核桃獨特的林農(nóng)間作種植模式占到栽培總面積90%以上,具有樹勢強、樹冠大、樹形紊亂、行距寬等特點。核桃作為一種多年生喬木,其種植模式后期很難改變。故需要一種符合其模式的噴霧機械。然而目前國內(nèi)外還沒有針對于南疆核桃園獨特模式的噴霧機械。本研究針對南疆核桃園的種植模式與農(nóng)藝特點入手,參考國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)果園作業(yè)機械,設(shè)計制造出具備紅外線變量噴霧技術(shù)的風送式噴霧機。本文主要涉及到以下內(nèi)容:(1)在研發(fā)過程中利用計算機輔助軟件,以農(nóng)機與農(nóng)藝相結(jié)合的原則出發(fā),確定南疆核桃風送式噴霧機的整體構(gòu)造、重點零部件的選型,完成樣機的制造。(2)南疆核桃風送式噴霧機將仿形裝置和柔性褶皺出風管有機結(jié)合,可針對核桃在不同的生長時期,株高與株寬的實際情況合理安排出風管高度與噴管角度。極大的提高了機具的適用性和藥液沉積。(3)針對傳統(tǒng)施藥方式定量噴施,極大浪費藥液的情況。以南疆地區(qū)的整體經(jīng)濟水平與核桃種植者的實際需要出發(fā),增加了基于紅外線的果園變量噴霧系統(tǒng)。在田間試驗中,風送式噴霧機開啟變量噴霧系統(tǒng)田間施藥量389.78 L/公頃,不開啟變量噴霧系統(tǒng)田間施藥量452.36 L/公頃,開啟變量噴霧系統(tǒng)減少藥液使用62.58 L/公頃。與傳統(tǒng)的手持高壓噴槍的方式進行了對比,不開啟紅外線變量噴霧系統(tǒng)的風送式噴霧機可省藥48%,開啟紅外線變量噴霧系統(tǒng)則省藥55%。(4)根據(jù)流體力學,使用建模軟件及流體力學仿真軟件對風送式噴霧機外部氣流場進行了分析,得到風送式噴霧機不同噴管角度下外部氣流場的速度分布云圖,根據(jù)云圖結(jié)果,可以對不同樹齡及冠層特點的核桃樹指導施藥方案,并為田間試驗結(jié)果分析提供參考。(5)本研究以各冠層霧滴覆蓋率為指標。進行了行進速度、噴管角度的單因素試驗,發(fā)現(xiàn)各冠層霧滴覆蓋率無論在風機高轉(zhuǎn)速還是低轉(zhuǎn)速下,均呈現(xiàn)隨著行進速度增加而減少的規(guī)律。而噴管角度對各冠層的影響主要體現(xiàn)在上層霧滴覆蓋率,隨著噴管角度的增加,有利于核桃上層的霧滴沉積。最后選取了對噴霧效果較大的三個因素組織進行了正交試驗,通過MINITAB19軟件分析,綜合考慮上層霧滴覆蓋率、中層霧滴覆蓋率和下層霧滴覆蓋率三個指標,發(fā)現(xiàn)噴管角度、行進速度和噴孔直徑分別對各指標影響最大,最終選擇的最佳作業(yè)組合為A2B3C1即行進速度慢二檔(0.62 m/s)、噴管角度75度、噴孔直徑0.8 mm,在此條件上層霧滴覆蓋率為74.192%、中層霧滴覆蓋率為87.184%、下層霧滴覆蓋率為76.054%。
【學位單位】：塔里木大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2020
【中圖分類】：S491
【部分圖文】：

塔里木大學碩士學位論文南疆核桃風送式噴霧機的試驗研究31.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀噴霧設(shè)備的目標是以安全和及時的手段向靶標區(qū)域噴施有效和均勻的化學藥劑，目前風送式噴霧機常用于苗圃和果園，包括傳統(tǒng)的軸流式噴霧機（圖1-2）、塔式噴霧機（圖1-3）、加農(nóng)炮式噴霧機（圖1-4）、隧道式噴霧機（圖1-5）、以及特別設(shè)計或改良的風送式噴霧機。塔式噴霧機通過引導氣流從風扇進入垂直平面上的水平管道來水平噴射，常用于高度一致的苗圃或果園。圖1-2軸流式噴霧機圖1-3塔式噴霧機加農(nóng)炮式噴霧機由圓柱形的噴射器組成，噴射器能產(chǎn)生高速氣流，將噴出的藥液混合物分解成細小的液滴，并將它們順著風送到遠處，所述圓柱形噴射器出口可上下旋轉(zhuǎn)，以對準靶標。由于加農(nóng)炮式噴霧機可以覆蓋非常寬的噴霧區(qū)域，通常用于高大果樹、環(huán)衛(wèi)作業(yè)等。與傳統(tǒng)的液力式噴霧機相比，加農(nóng)炮式噴霧機氣流速度快，可吹動枝條和葉片，造成葉片發(fā)生環(huán)繞、躲避、振動等運動[9]，增加葉片正反面的霧滴沉積量。與軸流式風送機相比，加農(nóng)炮噴霧機一般體積較小，便于運輸和儲存。但缺點在于加農(nóng)炮式噴霧機的性能受風的影響很大，在噴霧區(qū)域上可能產(chǎn)生不均勻的噴霧沉積。隧道式噴霧機在過去的十年間被逐漸運用在苗圃和小型果樹的植保作業(yè)中，一般來說，隧道式噴霧機會有一個門式的框架結(jié)構(gòu)，包裹住果樹的上方、左右面。起到減少霧滴飄逸的情況。還有一些隧道式噴霧機會使用霧滴回收裝置，將沒有沉積在靶標上的藥液再次回收進入藥箱�？捎行�減少藥液的浪費[10]。但隧道式噴霧機體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維修頻繁、運輸困難。

塔式噴霧機

塔里木大學碩士學位論文南疆核桃風送式噴霧機的試驗研究4圖1-4加農(nóng)炮式噴霧機圖1-5隧道式噴霧機值得一提的是靜電式噴霧機，從Bose率先發(fā)現(xiàn)霧滴靜電霧化現(xiàn)象后，研究人員便不斷嘗試將該技術(shù)應(yīng)用在植保作業(yè)上，主要原因是靜電噴霧技術(shù)使霧滴和靶標之間形成一個靜電場，靜電發(fā)生裝置使噴出的霧滴帶上電荷，而靶標與其所帶電荷極性相反。在正負電荷相互吸引的作用下，使得霧滴附著在靶標的正反面，增加了霧滴覆蓋率，減少了漂移損失。美國ESS公司[11]研制出一系列用于藤本植物以及大棚作物的靜電噴霧機，和液力式噴霧機相比藥液利用率提高一倍以上。牛萌萌[12]設(shè)計了一種適用于丘陵地區(qū)果園的在線混藥型靜電噴霧機，發(fā)現(xiàn)靜電噴霧機噴霧角度顯著影響藥液沉積，有風時不適合靜電噴霧機作業(yè)。Lake[13,14]通過風洞對靜電噴霧機核心部件靜電噴頭進行了研究，采用轉(zhuǎn)盤感應(yīng)電機同軸旋轉(zhuǎn)的方式解決了靜電噴頭電荷泄露的問題。韓國的Gabriel[15]研制并測試了一種靜電壓力旋流噴嘴，實驗結(jié)果表明，采用該噴嘴的靜電噴霧機在液體流量為0.69L/min、體積中值直徑為116um、外加電壓為4.0kV時，噴霧裝藥質(zhì)量比為0.27mC/kg時，農(nóng)藥使用量減少，霧滴沉降量增加了1.3至2.3倍，漂移顯著減校Gan-Mor[16]在實驗室條件下研究了一種普通平扇式液壓噴嘴，試驗表明，噴嘴間距過小，降低了每個噴嘴的電荷水平；而后采用高流量的噴嘴設(shè)計了一種靜電噴霧器用于噴施商業(yè)化的葡萄園。并采用熒光示蹤器顯示液滴沉降量，與傳統(tǒng)的噴霧手段相比，沉積率提高了200%。Mamidi[17]為了提高農(nóng)藥的沉積效率，減少農(nóng)藥的漂移，在背負式靜電噴霧機的設(shè)計中，探尋了最佳的電極位置和液體的導電性。實驗在液體進料速度340mL/min、電荷質(zhì)量比為0.419mC/kg、電壓3.25kV的條件下進行。靶標（盆栽）化學沉
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

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5 李進海;定向風送式枸杞噴霧機的研制[D];寧夏大學;2017年

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本文編號：2890230