扇吸式生物光防治灯流场分析及结构优化

针对扇吸式生物光防治灯对入口处害虫无法吸入的问题,利用Fluent软件对现有的扇吸式生物光防治灯内部流场进行流体力学仿真,研究不同进风口角度及风扇不同转速下扇吸式生物光防治灯内部流场的变化。通过Solidworks建立扇吸式生物光防治灯的三维模型,并在Workbench中对模型进行网格划分。对生物光防治灯内部流场压力、迹线、速度及涡流黏度进行仿真分析,发现该种扇吸式生物光防治灯装置在风扇两侧有旋涡,导致害虫被气流卷到扇吸式生物光防治灯的外侧,是造成扇吸式生物光防治灯吸入害虫效率低的原因。通过改变防治灯进风口角度得到害虫进入集虫瓶内部迹线,当1800 r/min风扇工况下,虫子被吸入集虫瓶的压力为8.25 kN/m^(2),虫子被吸入集虫瓶的速度为3.6 m/s,进风口60°时,扇吸式生物光防治灯的害虫迹线是最稳定的,集虫瓶内部没有旋涡,且集虫瓶内部的压力全为负值,达到优化目的,可提升防治灯对害虫的吸入效果。

我国水旱两用型自走式喷杆喷雾机发展现状和趋势

在分析日韩水旱两用自走式喷杆喷雾机技术特点的基础上,介绍我国相关技术和机型的发展,通过对比,找出我国水旱两用自走式喷杆喷雾机技术上存在的问题及与日韩产品的差距,并指出相关产品的发展趋势,对提高我国水旱两用自走式喷杆喷雾机技术水平具有一定的积极作用。

有边界式棉田喷雾机的研制与试验

针对棉花生长前期,行间距较大,普通风送植保作业机存在气流扩散严重,对靶性不强,设计有边界式棉田喷雾机,该机基于高地隙通用底盘,通过动力输出和液压系统带动药泵、液压装置和轴流风机工作。采用Pro/E5.0进行零部件三维设计和模拟仿真,在计算流体力学CFD的基础上,对有边界式轴流风送系统中轴流风扇气流场相关参数等性能进行模拟改进优化。对轴流风送系统和液压系统等关键部件进行设计、计算和验证,实现有边界式定向喷洒。试验结果表明:有风送比无风送时雾滴沉积量提高了23.75%,变异系数降低了11.24%,有风送喷雾附着率达到40%以上,喷雾效果良好,适用于棉花前中期植保作业。

一种手扶田间喷雾车的设计

为能减小劳动者劳动强度和农药伤害,提高工作效率,针对中小规模种植户设计了一款新型式田间喷雾车。该喷雾车是一种农业病虫害防治的植保机械,在田间既能自动行驶,又能将药物液体充分雾化,一次同时能喷洒两行作物,喷雾车可承载所有设备自由行进,该装置采用的喷枪自动摆臂机构可形成45°扇形摆臂功能,农作物可全方位受药。该装置的使用不但能降低药物使用量,降低农药成本,农作物的生产成本也大幅降低,同时可大大减轻操作者劳动强度。

机采棉种植模式对植保机械化学脱叶作业效果的影响

种植模式优化是实现新疆棉花高产优质的重要途经,但其对机采棉化学脱叶环节农机农艺融合的影响还不明确。该研究开展了“矮密早”(1膜6行,66 cm+10 cm宽窄行,R6)、“宽早优”(1膜3行,76 cm等行距,R3)2种机采棉种植模式下多旋翼植保无人机和自走式喷杆喷雾机2种植保机械的化学脱叶田间试验,通过测定叶片尺度脱叶剂雾滴粒径分布和沉积参数,系统分析了不同种植模式和植保机械组合对棉花冠层脱叶剂雾滴沉积特性、行间地面雾滴损失以及最终脱叶效果的影响。结果表明无人机作业的雾滴粒径分布、覆盖率、沉积量及行间地面损失与喷雾机相比均有显著差异(P<0.01)。喷雾机和无人机作业的100~300μm粒径有效雾滴占比分别为2.60%和61.00%,无人机较喷雾机提高了58.40个百分点,雾滴粒径分布更均匀;雾滴覆盖率分别为42.05%和3.22%,喷雾机作业的雾滴覆盖率是无人机的13倍;沉积量分别为0.49和0.69μg/cm2,喷雾机作业的雾滴沉积量仅为无人机的71.00%,这是因为无人机喷雾具有高浓度、低容量的特点。喷雾机喷施后棉花冠层下部较冠层上部的雾滴覆盖率和沉积量相对降低17.99%和17.63%,无人机作业后冠层下部的雾滴覆盖率和沉积量较冠层上部相对降低35.45%和53.71%,说明无人机喷施的雾滴穿透性不足;喷雾机作业后行间地面雾滴沉积损失量为无人机的1.91倍。种植模式对雾滴沉积特性有显著影响(P<0.01),与“矮密早”相比,“宽早优”模式冠层下部雾滴覆盖度提高18.59个百分点(相对提高117.60%),变异系数降低43.73个百分点(相对降低43.83%);冠层下部雾滴沉积量提高0.33μg/cm2(相对提高125.60%),变异系数降低31.63个百分点(相对降低36.00%),提高了雾滴的穿透性和均匀性。无人机二次喷施作业后,脱叶率在90%~94%间,满足棉花机采作业要求。综上,采用无人机进行化学脱叶作业雾滴粒径分布合理但穿透性不足,而采用“宽早优”模式可以改善无人机雾滴穿透性不足的问题,提升冠层内雾滴分布均匀性,在满足棉花机采对化学脱叶要求的前提下,降低作业过程对棉花生长和土壤环境的潜在影响。

不同植保机械施药对棉蚜防效的影响

为研究不同植保机械施药对棉蚜防治效果的影响,探索防治棉蚜的最佳植保机械。使用3种植保机械,即喷杆喷雾机、喷枪、植保无人飞机进行了棉田施药试验,以虫口减退率与校正防效为指标,考察了3种植保机械对棉蚜的防治效果。考虑到雾滴在棉花叶片上的沉积效果对棉蚜防治效果的影响,综合对比了3种植保机械在棉花叶片上的雾滴沉积效果。试验结果表明:3种植保机械在水敏纸上的雾滴沉积密度和覆盖率整体趋势为上层>下层,正面>反面;雾滴沉积均匀性趋势为植保无人飞机>喷杆喷雾机>喷枪,正面>反面,上层>下层;植保无人飞机在水敏纸上的雾滴沉积分布整体好于其它两种植保机械。3种植保机械在相同部位水敏纸上的雾滴沉积密度和覆盖率均存在显著性差异,喷杆喷雾机可用于爆发性病虫害的防治。3种植保机械施药后第10天均能达到对棉蚜的防效指标,且喷杆喷雾机最佳;各植保机械药后第10天对棉蚜的防效没有显著性差异,而植保无人飞机比其它两种植保机械节省60倍的水量和药液。研究结果可为棉花田间施药机械的使用和作业条件的选择提供参考。