扇形雾喷头相关技术参数设计

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1、扇形雾喷头相关技术参数设计　　引言　　植保机械中的喷雾机是通过雾化装置和喷射部件将药液分布在喷施对象上，雾化装置的优劣直接影响防治效果和机具的使用经济性。在喷药量相同的情况下，雾滴越小，雾滴数目也越多，覆盖面积大且比较均匀，并能渗入微细空隙黏附在植株上，流失较小，防治效果好。因此，雾化装置及喷射部件是植保机械的重要工作部件。　　随着拖拉机配套的宽幅横喷杆喷雾机具的发展及化学除草剂的广泛应用，扇形雾喷头喷量范围大，适应在不平地面上作业，故广泛应用于宽幅横喷杆机具上。　　根据喷洒雾形不同，可分为扇形雾、均匀扇形雾、偏心扇形雾和反射式扇形雾喷头。试验表明，扇形雾喷头的雾量分布状态取决于喷头的终

2、端形状，球头形喷嘴雾量的分布按正态曲线分布，长椭球形喷嘴则为均匀性分布。因此，多喷头组合使用的宽幅横喷杆喷雾机适宜采用球头形扇形雾喷头。　　1结构示意图　　喷头性能的主要指标是雾滴尺寸、雾化均匀度、射程、喷幅和喷量等。设计扇形雾喷头时，必须考虑的重要指标是雾角。影响雾角的主要因素为相对切深HT、切槽角α和喷孔直径D等几何参数。　　球头形扇形雾喷头的结构示意图如图1所示。【图1】　　　　2试验分析　　2．1孔边距h的影响　　孔边距h为喷孔终端理论连续形状的最突点和喷头端面的距离。　　对于Φ1、Φ2两组喷头，保持相同相对切深HT及切槽角α，在3kgf/

3、cm2压力下测定不同孔边距h对喷头雾角β的影响，数值列于表1、表2中。【表1-2】　　　　根据上述结果，得出孔边距h对Φ1(15°)和Φ2(25°)喷孔喷头雾量雾角的影响曲线，如图2所示。【图2】　　　　试验表明:孔边距h对喷头雾角β的影响并不显着，因此孔边距h的确定可按零件结构强度及工艺要求选择。　　2．2相对切深HT的影响　　表3为Φ1喷头组在相同的切槽角(α=15°)及孔边距h在3kgf/cm2压力下，测定的相对切深HT对喷雾特性的影响数值。【表3】　　　　表4为Φ2喷头组在相同的切槽角(&al

4、pha;=25°)及孔边距h在3kgf/cm2压力下，测定的相对切深HT对喷雾特性的影响数值。【表4】　　　　表5为Φ2喷头组在相同的切槽角(α=45°)及孔边距h在3kgf/cm2压力下，测定的相对切深HT对喷雾特性的影响数值。【表5】　　　　根据以上3个表中的数据绘制出图3、图4的性能曲线。由此图可见，雾角β和相对切深HT之间呈二次抛物线关系;同时，产生最大雾角时的相对切深HT值是随切槽角α的增加而减少。【图3-4】　　因此，相对切深HT的变化对喷头喷雾量及喷雾角的影响是显着的。具体来说，当HT很小时，喷雾角β0随H

5、T的增大而增大;但当HT增大到一定值时，喷雾角β0随HT的增大而减少。对于90°和120°扇形雾喷头来说，由于HT一般较大(大于0．7)，所以可以认为喷雾角β0随HT的增大而减少;而对于喷雾量，它将随HT的增大而显着增加。由此可见，设计时选择合适的相对切深HT对达到性能要求是很重要的。　　　　2．3切槽角α的影响　　切槽角α是扇形雾喷头产生平面雾状的关键。通过实验测定不同孔径的喷头组保持相同相对切深HT及孔边距h在3kgf/cm2压力下切槽角α与雾量、雾角关系的。结果表明:喷雾量将随α的增大而增加，而喷雾

6、角β0将随α的增大而减少，切槽角α对性能的影响较大。　　表6为Φ2喷头组保持相对切深HT及孔边距h在3kgf/cm2压力下测定的切槽角α对雾角的影响数值。根据表5的数据，绘制出切槽角α对雾角β的影响性能曲线，如图5所示。该曲线比较形象地表示了这一规律。【表6.图5】　　2．4喷口直径D的影响　　喷口直径D的变化对喷头喷雾量的影响是显着的。实验数据如表7、表8、表9和表10所示。【表7-10】　　　　以上4个表中所提供的数据表示切槽角α分别为15°、30°、45°、60°

7、时的各组喷头在相对切深HT保持不变时，喷头内腔直径D变化对雾角β的影响。根据表中的数据绘制成如图6所示的性能曲线。　　从图6可见，随着喷头内腔直径D的增大，雾角β按反正切函数关系变化。具体来说，喷雾量将随喷孔直径D的增大而增大;但当喷孔直径D增加到一定值时，喷雾角β0增大趋势变得相当平缓，此时，可以认为喷雾角β0不随喷孔直径D的增大而变化。对于90°和120°扇形雾喷头来说，由