3WP(X)-2000-18吊桿式噴桿噴霧機(jī)的研制

張弼鋮，喬寧波

（新疆科神農(nóng)業(yè)裝備科技開(kāi)發(fā)股份有限公司，新疆 石河子 832000）

根據(jù)兵團(tuán)缺少成熟的棉花專(zhuān)用噴霧機(jī)的情況，針對(duì)目前兵團(tuán)大量應(yīng)用的國(guó)產(chǎn)吊桿式噴桿噴霧機(jī)施藥量大、對(duì)土地污染嚴(yán)重、同時(shí)噴藥效果無(wú)法達(dá)到理想狀態(tài)的現(xiàn)狀，研發(fā)了一種棉花全程機(jī)械化藥液高效精準(zhǔn)噴施的新型噴霧機(jī)。3WP（X）-2000-18吊桿式噴桿噴霧機(jī)作業(yè)幅寬大，藥罐容量大，自動(dòng)化程度高，還使用了變量控制系統(tǒng)和電動(dòng)調(diào)平裝置，實(shí)現(xiàn)了高效精準(zhǔn)噴霧。在棉花的播前除草、苗期化控、棉蚜蟲(chóng)防治、脫葉劑噴施等全生長(zhǎng)期的植保作業(yè)都可適用。同時(shí)，該型噴霧機(jī)的三級(jí)展臂及吊噴分禾器拆裝簡(jiǎn)單，作業(yè)幅寬與地隙可自由調(diào)整，使該機(jī)型適應(yīng)性更強(qiáng)、使用范圍更廣。

1 總體結(jié)構(gòu)與工作原理

1.1 總體結(jié)構(gòu)

該噴霧機(jī)展開(kāi)結(jié)構(gòu)如圖1所示，中間部分由機(jī)架、支腿、展臂支架、主藥罐、中立架、中間展臂還有部分功能組件（水平噴頭、吊噴分禾器、藥液分路閥、控制液壓的電磁閥集成塊、變量控制集成塊、隔膜泵、調(diào)平馬達(dá)、升降油缸、液壓管路、過(guò)濾器等）組成，兩側(cè)由內(nèi)向外分別是左右對(duì)稱(chēng)的一級(jí)展臂、二級(jí)展臂、三級(jí)展臂和功能組件（水平噴頭、吊噴分禾器、平折油缸、立折油缸、液壓管路等）。

圖1 噴霧機(jī)展開(kāi)結(jié)構(gòu)

折疊后與拖拉機(jī)掛接樣式如圖2所示。一二級(jí)展臂在平折油缸和平折拉桿的控制下水平折疊，三級(jí)展臂在立折油缸的控制下向上回轉(zhuǎn)折疊[1～3]。

1.2 工作原理

拖拉機(jī)為噴霧機(jī)的液壓控制電磁閥集成塊提供液壓動(dòng)力，通過(guò)控制升降的電磁閥調(diào)整噴霧機(jī)升降油缸讓折疊的展臂與展臂支架分離；然后通過(guò)控制水平折疊的電磁閥調(diào)整噴霧機(jī)的平折油缸，使兩側(cè)一二級(jí)展臂水平展開(kāi)；再通過(guò)控制立折疊的電磁閥調(diào)整噴霧機(jī)的立折油缸，使三級(jí)展臂展開(kāi)；最后再調(diào)整升降油缸使得噴桿或吊桿噴頭處于適宜的作業(yè)高度，進(jìn)行噴霧作業(yè)；在此過(guò)程中可隨時(shí)通過(guò)調(diào)平馬達(dá)調(diào)整兩側(cè)展臂水平。

根據(jù)配藥濃度和作業(yè)要求在噴霧變量控制器上預(yù)設(shè)畝噴量，變量控制器會(huì)根據(jù)裝于拖拉機(jī)輪胎上的速度感應(yīng)器獲得瞬時(shí)作業(yè)速度，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)計(jì)算調(diào)節(jié)裝于分路閥上的壓力控制器，通過(guò)噴桿內(nèi)藥液的壓力控制噴頭噴霧量，以達(dá)到根據(jù)拖拉機(jī)的行走速度控制畝噴量的目的。

拖拉機(jī)的動(dòng)力通過(guò)后輸出軸、萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)隔膜泵，隔膜泵將藥箱內(nèi)的藥液吸入泵內(nèi)進(jìn)行加壓，加壓后的藥液通過(guò)隔膜泵出水口、輸液管、7路分水器、噴桿過(guò)濾器、噴桿至噴頭，由噴頭對(duì)藥液進(jìn)行霧化，均勻噴灑至目標(biāo)作物。

2 技術(shù)參數(shù)和技術(shù)特點(diǎn)

2.1 主要參數(shù)

2.2 主要技術(shù)特點(diǎn)

（1）幅寬18 m，作業(yè)效率高、速度快；

（2）采用進(jìn)口噴頭，霧化效果好，經(jīng)久耐用，可長(zhǎng)時(shí)間的保證作業(yè)質(zhì)量的一致性；

（3）折疊樣式采用三段折疊（兩段平折加一段立折），每段展臂完成1膜（2.05 m）作業(yè)；第三級(jí)展臂立折且可拆卸，可在5膜與7膜間自由變換；

（4）液壓控制采用電磁閥集中控制，自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)單方便，且可控制每節(jié)展臂完成單獨(dú)折疊；

（5）調(diào)平機(jī)構(gòu)采用帶緩沖彈簧的12 V電動(dòng)推桿，調(diào)平動(dòng)作更快、更準(zhǔn)確、更安全；

（6）配備有帶分合器的吊噴噴桿，在棉花脫葉劑噴施時(shí)可有效提高下層棉葉表面的藥液附著率，提升藥液利用率和作業(yè)質(zhì)量；

（7）使用大功率隔膜泵，不僅有效保證了每個(gè)噴頭的工作壓力，而且可連接單獨(dú)的射流攪拌噴頭對(duì)藥箱內(nèi)的藥液進(jìn)行即時(shí)攪拌，防治藥液沉積。

（8）采用7路分水器，對(duì)應(yīng)7節(jié)展臂，可完成單節(jié)展臂噴頭的開(kāi)關(guān)控制。

（9）采用5級(jí)過(guò)濾，防止噴頭和噴桿堵塞。

（10）使用變量控制系統(tǒng)，預(yù)設(shè)畝噴量后，會(huì)根據(jù)車(chē)速自動(dòng)調(diào)節(jié)噴霧量，保證了每畝作物的受藥量，實(shí)現(xiàn)了精量噴霧。

3 性能測(cè)試及結(jié)論

3.1 田間作業(yè)質(zhì)量測(cè)試方法

在拖拉機(jī)的前進(jìn)方向選相連7膜的中間行作為標(biāo)靶，每前進(jìn)1 m做1次測(cè)量，5 m為1組，測(cè)量時(shí)將水敏紙按棉花的生長(zhǎng)形態(tài)固定在棉花上（圖2），分為上層、中層、下層。噴頭噴霧量則使用塑料袋套住所有噴頭，調(diào)整試驗(yàn)臺(tái)在隔膜泵額定轉(zhuǎn)速（540 r/min）時(shí)正常噴霧1 min后稱(chēng)重取得。

圖2 棉花生長(zhǎng)形態(tài)取樣示意

3.2 試驗(yàn)條件

在每組試驗(yàn)前測(cè)量環(huán)境溫度和濕度（表1），減少環(huán)境因素對(duì)試驗(yàn)條件一致性的影響。試驗(yàn)臺(tái)配套電機(jī)型號(hào)Y160L-4型三相異步電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速1 460 r/min，功率1 kW。

3.3 性能測(cè)試結(jié)果

經(jīng)過(guò)3次對(duì)比試驗(yàn)，將試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算整理如表2。

表1 試驗(yàn)條件

3.4 結(jié)論

該型機(jī)具的各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)均符合《新疆兵團(tuán)機(jī)采棉脫葉劑噴施技術(shù)規(guī)范》中的技術(shù)指標(biāo)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求，噴霧均勻，變異系數(shù)低，施藥量低，有效提高了農(nóng)藥利用率，減少了流失浪費(fèi)和環(huán)境污染；水平噴頭和吊噴的噴霧結(jié)構(gòu)提高了脫葉率，可有效保證機(jī)采棉質(zhì)量；噴幅寬，作業(yè)效率高，而且棉花全生長(zhǎng)期植保作業(yè)都可使用，是適合新疆兵團(tuán)棉花高密度種植的優(yōu)質(zhì)選擇。

表2 試驗(yàn)情況

[1] 溫浩軍，康建明，王世國(guó)等.3WF-12型超寬幅噴桿式噴霧機(jī)的研究與試驗(yàn)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013（12）：35～37.

[2] 王騰，孫培靈，劉行風(fēng)等.噴桿式噴霧機(jī)關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)與研究[J].農(nóng)機(jī)化研究，2017（11）：99～101.

[3] 王立軍，孫文峰，陳寶昌等.噴桿式噴霧機(jī)的研究[J].農(nóng)機(jī)化研究，2008（7）：63～65.