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农业生产机械化是社会发展和科技进步的必然要求,植保机械是农业生产机械中的重要组成部分。在线混药技术已成为喷雾技术的发展方向,本文以开发射流混药装置用于喷杆喷雾机组成在线混药系统为目的,对射流混药装置结构参数和工作状态进行试验研究。
本文采用数值仿真和实物试验的方法研究喷杆喷雾机射流混药装置的工作特性。首先通过仿真软件对喷杆喷雾机射流混药装置结构参数设计研究,并进行可行性分析。通过数值仿真对射流混药装置进行结构参数的预选,由仿真结果对射流混药装置进行图纸绘制和加工制造,并搭建相应的在线混药试验台进行试验研究与仿真结果进行对比分析。
数值仿真的结果显示,射流混药装置结构参数射流嘴出口直径、混药管直径、混药管入口角和吸药室角度都影响射流混药装置的工作特性。其中射流嘴出口直径对射流混药装置的工作状态影响比其他结构参数大。根据仿真结果和实际喷雾需要对结构参数进行了预选。
搭建在线混药喷雾试验台研究射流混药装置应用于喷雾系统的工作状态和工作参数。试验结果如下几点:
(1)射流混药装置应用到不同喷雾系统进出口压力变化规律不同,并得出了射流混药装置压力比的变化规律。射流混药装置结构参数和喷雾系统共同影响压力比,喷雾系统压力变化不改变射流混药装置压力比。
(2)喷雾系统流量和射流嘴出口直径共同影响射流混药装置的工作状态。通过交叉喷头试验研究了射流混药装置工作状态临界区,根据试验数据绘制了射流混药装置的工作状态图;经过试验数据分析和总结给出射流混药装置用于喷雾系统其射流嘴出口直径有最大尺寸限制,并给出设计射流嘴出口直径的设计公式。
对以射流混药装置为混药装置的在线混药系统进行混药效果检测。根据检测设备和试验条件提出评价在线混药系统混药效果的指标空间变异系数和时间变异系数。空间变异系数评价混药浓度均匀性,时间变异系数评价混药系统混药稳定性。
采用上述指标对在线混药系统的混药效果进行检测,经过检测射流混药系统的空间变异系数小于5%,时间变异系数小于10%符合农业生产的要求。并对检测结果进行了数据分析,分析了影响混药效果的影响因素。针对影响混药效果的影响因素对在线混药系统提出了相应的改进方法。