葡萄园喷雾机风机蜗壳结构改进与性能试验

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1、2015年8月农机化研究第8期葡萄园喷雾机风机蜗壳结构改进与性能试验王荣，党革荣，祁正梅，刘凡一，戚树腾，陈军(西北农林科技大学机械与电子工程学院，陕西杨凌712100)摘要:葡萄园风送式喷雾机采用离心风机对雾滴进行“二次雾化”和输送，但离心风机不同同心圆风速变化很大，风机功率不能有效利用。本研究选用的恒功率横流风机不满足风量置换原理，为使其达到喷雾机需求，对风机结构进行改进。同时，以参数β、d、α、L为改进后结构变量，以距离出风口150mm处风速值为测量目标，对风机进行单因素风速试验，并对β和d变化情况进行数值计算分析。由试验结果和

2、数值分析可知:改进后风速最大提高61．5%，角度α对风速影响最大，长度L次之，角度β和长度d对风速影响不大。此结果可为风机结构改进提供理论依据。关键词:葡萄园;喷雾机;风机;蜗壳;数值分析中图分类号:S491文献标识码:A文章编号:1003－188X(2015)08－0170－04DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2015.08.038国外大多以生产大中型高效喷雾机为主，多采用罩盖0引言循环、风送式、静电喷雾、自动对靶及定向仿形控制［7，13］植保作业一直是葡萄种植生产中的重要环节，其等，风送喷雾较为普遍。［1］作业的

3、好坏直接影响葡萄产品的品质，特别是葡萄基于上述原因，本文采用横流风机。由于没有适园农药喷施作业。由于葡萄园与果园结构不同，适合合该喷雾机的横流风机，因此对所选用恒功率横流风果园的喷药机械并不适合葡萄园。葡萄园树冠、行间机以参数β、d、α、L为自变量，以风速值为目标值，对距都较小，管理工作变得异常艰难，尤其是葡萄园每蜗壳结构改进并试验，最后对β和d进行数值计算分［2－3］年要进行8次以上的农药喷施作业。目前，国内析，旨在为风机结构改进提供理论依据。大部分地区葡萄园农药喷施仍采用人工背负式喷雾1材料与方法器，存在人工劳动强度大、工作效率低

4、、作业质量差及［1，2，4－8］农药利用率低等问题，且近年来由于农药喷施1．1试验仪器和器材［9］方法的局限造成了环境问题和人畜农药中毒。随横流风机由电机、舌片、风扇及蜗壳等构成，上海后，相关高等院校或科研机构开始对葡萄园喷药机械国衡电机有限公司生产。型号为GFD440－120风量做了部分研究工作，在国内普遍开展了对果园风送式3为750m/h，频率为50Hz，电压为220V，功率为40W，［1，5，10－12］喷雾机的研究。其中，风送系统主要由大功转速为1400r/min;风机外形尺寸为440mm×170mm率风机及附件组成，根据风机

5、形式不同又分为离心式×150mm，风扇叶片直径为98mm。风速仪品牌是和轴流式。离心式风机和轴流式风机风量大、功率Puxicoo型号为P6－8901。强，能充分将雾滴“二次雾化”，提高雾滴在树冠中穿由风机结构参数可以求得出风口理论最大风速透力;但其风机功率不能合理利用，损耗功率较大。为:1400×π×98×10－3/60=7．18(m/s)。风机同心圆不同半径处风速变化较大:半径小风速1．2试验指标确定大，在风力带动下雾滴迅速穿透葡萄树冠而落到空地果园喷雾机喷雾质量的好坏很大程度取决于风造成土壤严重污染、降低农药利用率;半径大风速小，

6、机性能，主要有功率、风量、风速、风压、全压效率5项在风机作用下葡萄树叶不能充分翻动，施药效果不性能指标。雾滴在果树上的沉积分布主要由风机风佳。［1］收稿日期:2014－08－22量影响，而风量主要由风速来决定。因此，本研究基金项目:陕西省科学技术研究发展计划项目(2014K02－09－03)中选取距离出风口150mm处最大风速值作为衡量指作者简介:王荣(1989－)，男，甘肃会宁人，硕士研究生，(E－mail)wang3rong@126．com。标。风速性能指标计算公式为通讯作者:陈军(1970－)，男，宁夏固原人，教授，博士生导师，

7、(E－mail)chenjun_jdxy@nwsuaf．edu．cn。Q=Vf·F(1)·170·2015年8月农机化研究第8期3其中，Q为风机风量，m/h;Vf为风机风速，m/s;F2风机性能试验与结果分析2为风道截面积，m。利用式(1)求得风机风速表达式为2．1风机试验条件试验时间为2014年5月21日，温度为23℃，地Vf=Q/F(2)点为西北农林科技大学机电学院9129实验室。试验由式(2)可以看出:在风道截面积F一定的情况，中，风速仪安装在距离风机出风口150mm处，以模仿若要提高风速Vf，只有增大风机风量Q。因此，本次改实

8、际工作距离，并用宽胶带将其黏贴在地面，防止由进是增加风机风量Q以增大风速Vf。于高速风流吹动风速仪。其参数β、d、α、L如图2标1．3风机结构改进方法注所示。每个试验重复进行4次，两次间隔30s;每个图1为横流风机改进前