多功能機械移動式折疊噴霧機的設計

多功能機械移動式折疊噴霧機的設計

小型農(nóng)機具的使用價值隨著溫室栽培面積的增加，相應的小型農(nóng)業(yè)機械具有很大的發(fā)展前景。在山區(qū)、丘陵地帶,大型機械無法使用,小型農(nóng)機具有廣泛推廣的價值。我們研究的機械移動式輕型折疊噴霧機是一種多功能的植保機具,非常適合在蔬菜大棚、山區(qū)中使用,同時適用于露天栽培防除、灑水、葉面施肥。1機械點式鋼絞線噴霧機的組成機械移動式輕型折疊噴霧機主要由電機機架、藥箱、行走架、滑動平衡板、三通管、硬管、軟管、轉管等零部件組成。其中的電機機架和行走架之間是由藥液管連接起來的。藥液管的一端與水泵的出液口連接,另一端則與夾在行走架上的主三通管的主端連接。機械移動式輕型折疊噴霧機的結構如圖1。其中藥液在整個機組中的流通過程是首先從藥箱出來進入水泵,經(jīng)過加壓后,再從水泵出來流經(jīng)各個管道,最后由噴頭噴射出來。2噴霧機各部分設計2.1噴氣的選擇及形式的確定噴頭性能的主要指標是霧滴尺寸、霧化均勻度、射程、噴幅和噴量等。影響液力噴頭霧化性能的主要因素有噴頭的幾何尺寸、工作壓力及藥液物理性質(zhì)等。尤其是噴霧時的工作壓力,對噴霧質(zhì)量有很大的影響。工作壓力過低,藥液霧化性能差,射程及噴幅相應減小;提高工作壓力,可使霧滴變細,霧化均勻,射程及噴幅增大(圖2),但當壓力增大到5MPa時,由于霧滴過細及空氣阻力的影響,射程反而減小。表1就反應了噴頭壓力與噴霧量關系。根據(jù)噴頭的噴量與壓力的對應關系,我們把噴頭的基本參數(shù)定為噴量為0.87L/min,而與其相對應的噴頭工作壓力為294MPa,而渦流片式噴頭不管在噴頭參數(shù)上,還是在工作壓力上,以及物化效果及性能上,都能夠滿足我們要求的噴頭性能參數(shù)要求。所以我們初步把噴頭的形式定為渦流片式噴頭。噴頭有多種形式,根據(jù)工作壓力、物化性能、霧滴大小、結構以及價格等因素我們確定選擇了渦流片(旋水片)式噴頭。它的工作壓力300kPa,霧滴大小為150～300μm,霧化性能好,結構簡單,多用于手動噴霧器。結合以上的綜合分析,我們確定噴頭為渦流片式噴頭,其單個噴頭的流量為q=0.87L/min。2.2系列電動噴量的選擇NEMAD系列電機系列具有高效率、高轉矩、造型美觀、噪音低、振動小、絕緣等級高等特點,產(chǎn)品遠銷美國市場,工藝水平達到了國際先進水平,另外還有YL系列、YS系列、YU系列、YC系列、YY系列等。其中的YS系列電動機為全封閉式結構,其外殼防護等級為IP44。采用B級絕緣、IC0141冷卻方式。接線盒裝在電機的頂部或右側(從軸伸端看)。根據(jù)每個噴頭的噴量q=0.87L/min。得出需要總流量應為:而水泵在工作時會有流量損失,可以得出實際需要水泵的流量為:然而市場上賣的這樣的小型號的水泵一般達不到標寫的流量,所以我們選擇了流量Q=11L/min的水泵以滿足噴頭工作壓力以及噴量的要求。根據(jù)水泵的配套功率再選擇電機,由于在農(nóng)村一般情況下都是使用的220V的單相電壓,所以我們在選擇電機時應選擇單相異步電機。根據(jù)價格選擇的水泵的性能相對應的比較以及水泵的配套功率為1500W,我們選擇了Y90S2型號的單相異步電機。2.3噴藥箱的體積前面對噴頭已經(jīng)做了選擇,每個噴頭的流量是0.87L/min。那么10個噴頭所需要的總流量至少應該是8.7L/min。再加上藥液經(jīng)過水泵有一定量的損失,也即水泵的機械效率小于1。每分鐘所需要的藥液大約在10L左右,而就我們前期的調(diào)查得知,一般的大棚長度在80m左右,人步行走個來回的話,大約需要4min左右,如果再用我們設計的機械移動式輕型噴霧機進行噴藥作業(yè),那么大約需要5.5min的時間就夠了?？梢缘贸鲆O計的藥箱的體積V=10×5.5=55L。再綜合藥箱形狀的影響,把藥箱的體積定為:V=a×b×h=0.33×0.6×0.33=65L。2.4復合耐水劑在國內(nèi)的應用三通管的結構如圖3所示,采用新材料聚四氟乙烯(PTFE)制造,具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性、耐腐蝕性、無毒害、密封性、高潤滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化耐力。除熔融金屬鈉和液氟外,能耐其它一切化學藥品,在王水中煮沸也不起變化。尤其是它的耐腐蝕以及耐氣候和不粘附的良好性能更是適用于我們的機械移動式輕型折疊噴霧機。由聚四氟乙烯制造而成的三通管通液效果好,耐腐蝕性能強,通用性好,這種產(chǎn)品與目前市場上的傳統(tǒng)產(chǎn)品相比,良好的性能便體現(xiàn)得無與倫比了。2.5固定板板板設計該機架為固定鋼板、鋼管焊接而成,形狀比較規(guī)矩,它主要由固定板、鋼管、腳板手柄等構成。電機機架在工作中要承受電機的動載荷,所以在焊接時,對焊縫的要求會高一些,而且要求使用的固定板具有一定的吸震性能,以防止在長期工作狀態(tài)下發(fā)生疲勞斷裂而造成不必要的損失和傷害。固定板是電機機架承受動靜載荷的關鍵件,其寬度大(200mm)、厚度較厚(6mm),設計中既要關注它的應力分布、變形情況,又要合理用材,優(yōu)化設計。另外,電機應該能在固定鋼板上的橢圓孔上在電機的軸向垂直方向運動,這樣可以調(diào)節(jié)電機與整個機架的相對位置,以防止電機相對于機架發(fā)生位置的偏離,而且還避免了對固定板的寬度在個別處進行特殊的加粗以防止強度不夠。電機機架主要是由鋼管焊接而成的,應該特別注意處理好鋼管連接處焊縫的焊后處理工藝,否則會發(fā)生疲勞斷裂。其機構示意圖參見圖1(a)。2.6滑動平衡板及控制滑套位置行走架,就是用于支撐帶有噴頭的硬管,并帶有行走裝置的機架。它主要由滑動平衡板、硬管、扶手、滑桿、車輪等零部件組成的。行走架的具體結構和設計參見圖1(b)。其中的滑動平衡板、扶手都通過滑套連接在滑桿上,兩個硬管通過開口銷將其固定在滑動平衡板的兩個轉軸上,通過轉動硬管可以改變噴霧機的水平工作狀態(tài)和垂直工作狀態(tài);通過調(diào)節(jié)滑套在滑桿上的位置,一方面可以調(diào)節(jié)硬管在水平工作狀態(tài)下時的垂直高度,可以根據(jù)不同作物不同高度而調(diào)節(jié)噴頭的工作高度(調(diào)節(jié)范圍:15～60cm);另一方面,可以調(diào)節(jié)扶手的豎直高度以適應不同身高的人進行噴灑工作(調(diào)節(jié)范圍:110～150cm),它適用身高150～190cm的人。3小型多功能噴霧器的市場需求根據(jù)目前情況來看,大型的植保機械在國內(nèi)外都已經(jīng)有了很大的發(fā)展和進步,而且技術含量也已經(jīng)相當高,而小型的植保機械的發(fā)展卻并沒有很大的進展,而且現(xiàn)有的產(chǎn)品也是功能比較單一,即使是功能比較強勁的產(chǎn)