树木注射施液针头结构与密封机理研究

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1、StudyonStructureofNeedleHeadandSealMechanismofTreeTrunkInjectionQingqingShangKaiLiaoHuanLiuCollegeofMechanicalandElectronicEngineeringNanjingForestryUniversityNanjingChinaqqshnfu@126.comAbstract—本文提出了树干注射施液技术的关键问题注干施液针头的结构及其与树干的密封的重要性。对现有的注干施液针头的结构及其密封形式进行了分析，指出其密封机理所存在的缺陷，并研

2、制了一种环形树干注射施液针头，通过其位于形成层的自胀密封，能够胀而不裂，迖到优异的密封效果，通过林间注射林木营养液试验，证明能够实现大容量注射。keywords:treetrunk;injection;thestructureofneedlehead;sealmechanism1.引言LI树干注射施液技术的优点树干施液技术是一种新型的林木果树病虫害防治技术，与喷雾施药防治技术相比较，有十分显著的优点。喷雾施药防治技术主要是将药液喷洒到林木树叶的表面，药液会受风吹，雨淋，FI晒等影响，并有漏喷的缺陷，从而降低施药效果，大量农药漂落到树木以外，农药利

3、用率不到20%，更重要的是这种技术不适宜在城市、公园、农田、村庄里实施，因为喷洒会造成比较严重的环境污染。树干注射施液技术就像人体皮下注射-•样，皮K注射是在一定的压力下将药液或营奍液通过注射针头注入皮肤下面，通过人体血液循环将其输导和吸收，树干注射施液则是在一定压力下将药液或营养液通过特制注射针义•注入树干的形成层内，通过树木的蒸腾拉力和药液的吸附力输导组织输送至树木各个部位，达到病虫害BoguangZhao*CollegeofForestResourcesandEnvironmentNanjingForestryUniversityNanji

4、ngChinazhbg596@126.com防治和营养的补给，药液利川率提高，防治效果显著，而且用药景可以减少，成本降低，药效期比较长，防治部位全面，保护了环境。1.2针头和树干的密封的重要性目前，关于树干注射施液技术的研究很多，大多是研究注射施药后的效果的，但对针头结构与树干间的密封机理的研宄却没有。密封的作用是阻止泄漏。造成泄漏的原因主要有两方面：一是密封面上有间隙；二是密封部位两侧存在较大压力差。消去或减小任一因素都可以阻止或减小泄漏。实现髙压快速注射，密封部位两侧存在较大压力差是要保证的，实现有效安全的密封的关键就在于针头与树干结合面的紧

5、密程度，树干注射施液技术的关键即在于此。现在，国内外研宂出了不少的针头结构，比如说锥形的针头，它在插进树干之后，树干的周围会出现裂痕，密封的效果比较差。有的注意到了这点，在针头上加了一个压紧装置以防止周围出现大的裂痕，由于压紧力有限，密封的效果也不是很明显。因此对针头和树干密封机理的研宄对树干注射施液技术具有很重要的意义。2.注干针头结构的研究2.1现有针头结构及其优缺点目前，国闪外研宂出丫不少的针头结构，不同的针头结构所产生的密封效果也会不同。针头结构主要有以下的几种：第一种类型是中空圆锥形，这种类型的针头是由人体皮下注射针头演变产生的，最前面

6、是尖状的，像钉子一样挤入树干，出药孔位于屮部。在树木注射施液技术屮用的较多，缺点比较明敁。主要是在针头进入树干过程中，针头直接将木材挤开而进入树干，由于鲜木材的脆性和纵横向木材纤维的受力差异，在针头的上下会出现相应的裂缝，直接导致了针头和树干的密封性不好，注射施液量难以提高，防治效果难以达到。第二种类型是圆柱楔形的针头，其结构是将圆柱前端做成扁平的楔形，前而像劈刀一祥，出药孔在屮部。K进针时是将木材纵向纤维切断，然后挤压进树干，其横向张力变小，但纵向压力不同，进入一定深度之后还是会在上下及两边产生裂缝，从而影响密封效果。第三种类型是螺纹形针头，其

7、结构象中空的木螺钉，屮部加上出药口。其进针过程是旋转针头，靠针头的螺纹挤压进入树干。由于螺纹本身的粗细挤压和旋入吋的操作晃动，被挤进去的树干还是会对周围有挤压，在针头周围必然产生一些裂缝，造成密封效果下降。虽在后面加了一个凸台，用于压紧密封。但是由于接触面积和压力都是有限的，所以密封的效果提髙不大。第四种是预先钻孔形的，这种方法相比较以上的几种产生的效果要好很多。｛H.是，还是受到两个方面因素的限制。首先是钻孔的质量，钻孔时可能振动或歪斜造成裂缝，孔的形状和粗糙程度会影响孔和针的配合质ffi，造成药液溢出，密封性不好。其次，进针过程也是一个重要因

8、素，如果进针歪斜的话，树干周围口f能就会产生裂缝，会影响施液的进行，影响密封效果。另外，此方法需要配备打孔机，增加丫投资，并受动力的限制