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1、第六章 植保机械第一节 概述一、植保机械的作用和分类植物保护是农林生产的重要组成部分。是确保农林业丰产丰收的重要措施之一。为了经济而有效地进行植物保护，应发挥各种防治方法和积极作用，贯彻“预防为主，综合防治”的方针，把病、虫、草害以及其它有害生物消灭于危害之前，不使其成灾。植保机械的分类方法，一般按所用的动力可分为：人力（手动）植保机械、畜力植保机械、小动力植保机械、拖拉机配套植保机械、自走式植保机械、航空植保机械。按照施用化学药剂的方法可分为：喷雾机、喷粉机、土壤处理机、种子处理机、撒颗粒机等。二、植物保护的主要方法植物保护的方法很多，按其作用原理和应用技术可分为以下几类：1农业技术防治法它
2、包括选育抗病虫的作物品种，改进栽培方法，实行合理轮作，深耕和改良土壤，加强田间管理及植物检疫等方面。2生物防治法利用害虫的天敌，利用生物间的寄生关系或抗生作用来防治病虫害。近年来这种方法在国内外都获得很大发展，如我国在培育赤眼蜂防止玉米螟、夜蛾等虫害方面取得了很大成绩。为了大量繁殖这种昆虫，还研制成功培育赤眼蜂的机械，使生产率显著提高。又如国外研制成功用x射线或射线照射需要防治的雄虫，破坏雄虫生殖腺内的生殖细胞，造成雌虫的卵不能生育，以达到消灭这种害虫的目的。采用生物防治法，可减少农药残毒对农产品、空气和水的污染，保障人类健康，因此，这种防治方法日益受到重视，并得到迅速发展。3物理和机械防治法
3、利用物理方法和工具来防治病虫害，如利用诱杀灯消灭害虫，利用温汤浸种杀死病菌，利用选种机剔除病粒等。目前，国内外还在研究用微波技术来防治病虫害。4化学防治法利用各种化学药剂来消灭病虫、杂草及其他有害动物的方法。特别是有机农药大量生产和广泛使用以来，已成为植物保护的重要手段。这种防治方法的特点是操作简单，防治效果好，生产率高，而且受地区和季节的影响较少，故应用较广。但是如果农药不合理使用，就会出现污染环境，破坏或影响整个农业生态系统，在作物植株和果实中易留残毒，影响人体健康。因此，使用时一定要注意安全。经过国内外多年来实践证明，单纯的使用某一防治方法，并不能很好地解决病、虫、草害的防治。如能进行综
4、合防治，即充分发挥农业技术防治、化学防治、生物防治及物理机械防治及其它新方法、新途径的应用（昆虫性外激素、保幼激素、抗保幼激素、不育技术、拒食剂、抗菌素及微生物农药等）的综合效用，能更好地控制病、虫、草害。单独依靠化学防治的做法将逐步减少，以至不复存在。但在综合防治中化学防治仍占着重要的地位。三、植何机械的农艺技术要求（1）应能满足农业、圆艺、林业等不同种类、不同生态以及不同自然条件下植物病、虫、草害的防治要求。（2）应能将液体、粉剂、颗粒等各种剂型的化学农药均匀地分布在施用对象所要求的部位上。（3）对所施用的化学农药应有较高的附着率，以及较少的飘移损失。（4）机具应有较高的生产效率和较好的使
5、用经济性和安全性。四、国内外植保机械的发展概况我国植保机械是在解放后发展起来的。在国家有关部门的支持下，各省、市、自治区先后建立了农药机械厂。其发展主要经历了仿制、自行研制、联合设计与攻关等几个阶段，由人力到机动的迅速发展过程，广泛采用新结构、新材料、新工艺，设计制造了许多新的产品。基本解决了农作物的植保问题，促进了农业生产的发展。步入九十年代以来，国家主管部门坚持一靠政策、二靠科学、三靠投入的原则，使我国植物保护机械走上了健康发展的道路。国外先进技术不断消化、吸收，形成了一片繁荣景象。目前，虽然我国植保机械已达到或超过世界先进水平，但仍有大量工作有待继续努力。国外植保机械的发展，根据各国的情
6、况，各有其特点。如日本地块较小，经营分散，故以发展小型动力配套的背负式和担架式植保机械为主。为提高效率，近年来开始发展较大型植保机械，如自走式机动喷粉喷雾弥雾机。美国、俄国、加拿大等国，土地面积大而较平坦，故以发展与拖拉机配套的悬挂式和牵引式等大型植保机械为主，国外植保机械正在向着机动、大型、多用、高生产率、高机械化、自动化的方向发展，如发动机功率达160马力，喷幅宽达30多米，药箱容积达4000升。又如机动背负式喷雾机逐步发展成喷雾、喷粉、弥雾、超低量喷雾、喷烟、喷湿粉、撒颗粒等多用机。近年来，自走式植何机械、超低量喷雾机、航空植保均发展较快。在操纵方面多采用液压操纵装置（用于喷杆折叠）、自
7、动调节装置和计量泵等。第二节 植保机械的主要类型及特点一、喷粉机（一）喷粉机类型和构造各种喷粉机械主要由药粉箱、搅拌机构、输送机构、风机及喷粉部件等组成。工作时，箱内药粉经输粉机构送入风机，在高速气流作用下形成粉流，经喷粉部件喷撒到植株上。根据配套动力，喷粉机也可分为机动、手动或拖拉机牵引、悬挂等类型。1担架式喷粉机这是一种由小动力带动的喷粉机（图61），采用离心式风机，其叶轮直接与发动机连接，在发动机带动下作高速旋转。粉箱位于排气管道的上方，箱内有发动机相连的振动器，它由振动杆和振动筛组成，当发动机工作时，机体的振动通过振动杆传给振动筛迫使药粉振动，这样可防止药粉结块架空，保证排粉均匀。粉箱
8、的排粉口正位于出风管道的喉管处，由于该处截面变小，气流速度增加，产生低压，由振动筛筛落的药粉便被吸入出风管道而被高速气流带走，由喷射部件喷出。图6-1担架式喷粉机a）外形图 1-把手 2-喷管 3-粉箱 4-风机 5-发动机 6-机架b）工作过程 1-弯喷管 2-粉箱座 3-开关轴 4-粉箱 5-开关手柄6-振动杆 7-风机叶轮 8-直喷管 9-风角2手动喷粉器手动喷粉器有背负和胸挂两种形式，多采用小型离心式风机，由手柄通过增速齿轮箱带动风机叶轮旋转（当手柄的转速为5060rmin时，叶轮转速约为1600 rmin），其工作过程如图62所示。（二）喷粉头喷粉头是喷撒药粉的主要装置，其形状直接影
9、响粉流的方向、速度、射程、喷幅及喷撒的均匀性，因此应根据作用条件设计或选用。喷粉头的种类很多，常用的有以下几种（图63）。1圆筒形喷粉头图 6-2 手动喷粉器1-手柄 2-齿轮箱 3-风机叶轮 4-粉门开关 5-输粉器 6-粉槽 7-背带 8-粉箱 9-喷粉头 10-喷管这是一种远程喷头，射流比较集中，粉剂浓度均匀，射程可达2040m。高喷时射程为1020m，适用于果园、森林。2扁锥形喷粉头粉流宽而短，喷撒面较宽，适用于农田作物。3勺形喷粉头喷出的粉剂成为宽而短的粉雾体，并向上成一角度，适用于由下向上的喷粉作业，如棉田喷粉可将粉剂喷到叶子的背面。4长薄膜喷粉管 图6-3喷粉头a）圆筒形 b）扁
10、锥形 c）勺形 d）长薄膜喷粉管 1-接头2-塑料薄膜喷管 3-手摇柄 e）湿润喷粉头 1-喷管 2-喷头3-水管 e）这种喷管多用于背负式机动喷雾、喷粉多用机，它是一根长约2530m，管径约100mm的塑料薄膜管，在管的下面开有等距的小孔，管内装有管长相等的细尼龙绳以加强薄膜管的强度。采用这种方法喷粉可以有效地利用风机的风量，减少粉剂的飘移损失，并可使靠近风口的作物避免风害及药害，生产率也显著提高。5湿润喷粉头喷粉作业受外界风力的影响较大，药粉易被吹散，不易粘附在植株上。如采用湿润喷粉，可提高粉剂的粘附力并可减少喷粉量及用水量。喷粉头可用镀锌薄板或塑料等制造。（三）搅拌器与输粉器图6-4 搅
11、拌器与输粉器1- 括板式搅拌器 2-垂直螺旋式输粉器 3-指杆式搅拌器 4-水平螺旋输粉器5-螺旋刮板式输粉器 6-转刷式输粉器 7-鞋底式输粉器药粉搅拌器用来搅动粉箱内的药粉，防止药粉结块或架空而影响喷粉量和均匀性。药粉搅拌器有机械式和气力式两种类型，前者的构造如图64所示。为了将药粉推向排粉口，箱内还装有输送器。输粉器也有许多类型，常见的有螺旋式输粉器、转刷式输粉器及转底式输粉器等。装有气力式搅拌器的喷粉机，其气流也同时具有输粉的作用二、喷雾机（一）喷雾的特点及喷雾机的类型喷雾是化学防治法中的一个重要方面，它受气候的影响较小，药剂沉积量高，药液能较好的覆盖在植株上，药效较持久，具有较好的防
12、治效果和经济效果。喷粉比常量喷雾法工效高，作业不受水源限制，对作物较安全，然而由于喷粉比喷雾飘移危害大得多，污染环境严重，同时附着性能差，所以国内外已趋向于用以喷雾法为主的施药方法。根据施药液量的多少，可将喷雾机械分为高容量喷雾机、中容量喷雾机、低容量喷雾机及超低容量喷雾机等多种类型。各类喷雾机的施液量标准及雾滴直径的范围可参看表61。表61 各类喷雾机的施液量和喷雾直径名 称符 号雾滴直径（m）施液量（l/ha）超超低容量UULV10900.45超低容量ULV10900.454.5低容量LV1001504.54.5中容量MV1001504.5450高容量HV150300450大容量喷雾又称常
13、量喷雾，是常用的一种低农药浓度的施药方法。喷雾量大能充分地湿润叶子，经常是以湿透叶面为限并逸出，流失严重，污染土壤和水源。雾滴直径较粗，受风的影响较小，对操作人员较安全。用水量大，对于山区和缺水地区使用困难。低容量喷雾，这种方法的特点是所喷洒的农药浓度为常量喷雾的许多倍，雾滴直径也较小，增加了药剂在植株上附着能力，减少了流失。既具有较好的防治效果，又提高了工效。应大力推广应用逐步取代大容量喷雾。中容量喷雾，施液量和雾滴直径都介于上面两种方法之间，叶面上雾滴也较密集，但不致产生流失现象，可保证完全的覆盖，可与低量喷雾配合作用。超低容量喷雾是近年来防治病虫害的一种新技术。它是将少量的药液（原液或加
14、少量的水）分散成细小雾滴（50100m）并大小均匀，借助风力（自然风或风机风）吹送、飘移、穿透、沉降到植株上，获得最佳覆盖密度，以达到防治目的。由于雾滴细小，飘移是一个严重问题，它的应用仅限于基本上无毒的物质或大面积，这时飘移不会造成危害。超低量喷雾在应用中特别小心。（二）对喷雾机的要求喷雾机应满足以下基本要求：1）应能根据防治要求喷射符合需要的雾滴，有足够的穿透力和射程，并能均匀地覆盖在植株受害部分。2）有足够的搅拌作用，应保证整个喷射时间内保持相同的浓度，不随药液箱充满的情况而变化。3）与药液直接接触的部件应具有良好的耐腐蚀性，有些工作部件（如液泵、阀门、喷头等）还应具有好的耐磨性，以提高
15、机器的使用寿命。4）工作可靠，不易产生堵塞，设置合适的过滤装置（药液箱加液口、吸水管道、压水管道等处）。5）机器应具有较好的通过性，能适应多种作业的需要。6）机器应具有良好的防护设备及安全装置。7）药液箱的容量，应保证喷雾机有足够的行程长度，并能与加药地点合理的配合。（三）喷雾机的构造1手动喷雾器（1）液泵式喷雾器液泵式喷雾器主要由活塞泵、空气室、药液箱、胶管、喷杆、滤网、开关及喷头等组成（图65）。工作时，操作人员将喷雾器背在身后，通后手压杆带动活塞在缸筒内上、下移动，药液即经过进水阀进入空气室，再经出水阀、输液胶管、开关及喷杆由喷头喷出。这种泵的最高工作压力可达800kPa（8kgfcm2
16、）。为了稳定药液的工作压力，在泵的出水管道上装有空气室。由于这类喷雾器都由人背负在身后工作，故又称为手动背负式喷雾器。另有一种手动喷雾器使用的是隔膜泵（图66），这种泵的工作原理是利用隔膜的往复运动，使泵体内的体积发生变化，在泵体内外压力差的作用下，药液被吸入泵内，再压图6-5 手动背负式喷雾器1- 开关 2-喷杆 3-喷头 4-固定螺母 5-皮碗 6-塞杆 7-毡垫 8-泵盖 9-药液箱10-缸筒 11-空气室 12-出水球阀 13-出水阀座 14-进水球阀 15-吸水管入空气室，经喷射部件喷出。（2）气泵式喷雾器气泵式喷雾器由气泵、药液桶和喷射部件等组成（图67）。它与液泵式喷雾器的不同点
17、就是事先用气泵将空气压入气密药桶的上部（药液只加到水位线，留出一部分空间），利用空气对液面加压，再经喷射部件把药液喷出。气泵式喷雾器需承受较大的压力（一般为400600kPa），因此，药桶的制造要求比液泵式喷雾器高。气泵式喷雾器的特点是喷药后，药箱内的压力会迅速降低，降到一定程度时（图68），操作者停下来再充一次气（每次约打气3040下），即可喷完一桶（约5）药液，操作者可以专心对准目标喷药。而液泵式喷雾器工作时，操作人员一只手不断地揿动手压杆，另一只手操作喷洒部件喷雾，容易疲劳。2机动喷雾机图6-7 气泵式喷雾器a） 手杆上提 b）手杆下压1-皮碗 2-出气阀（1）手持电动离心喷雾机利用干电
18、机（或蓄电池）驱动12V微型电动机，带动转盘旋转。由手把、药液瓶、流量开关、喷头、微型电机、电源等组成（图69）。喷头由喷头座、喷嘴及转盘等组成。转盘包括前齿盘、后齿盘及护罩等部分。工作时，转盘由微型直流电动机带动高速旋转，同时药液在重力作用下，由贮药瓶经过滤网、输液管、流量开关及喷嘴流入转盘的前后齿盘的缝隙里，立即受到齿盘高速回转离心力的作用，形成均匀的细小雾粒，随自然风飘移到植株上。在23级风的条件下，喷幅为35m。根据需要可改变转盘转速获得不同的雾滴直径。（2）三缸活（柱）塞泵喷雾机（或隔膜泵喷雾机）这是一种由汽油机或柴油机带动工作的喷雾机，把泵和动力放在不同的固定架上，可组成不同的形式
19、，如担架式、畜车式等。三缸活塞泵由泵体、曲轴、连杆、缸筒、活塞杆、活塞、进水阀组、出水阀及调压阀等组成（图610）。泵的常用压力为15002500kPa，最高压力可达3000kPa。国产三缸泵的排液量有30、36、40、60min等数种规格，其中30min和40min两种规格为系列产品。由于泵的压力较高。因此射程较远、雾点细、工作效率较高，既可用于农田，又可用于果园等处的病虫害防治。喷雾机工作时，发动机的动力通过三角皮带带动泵的曲轴旋转，通过曲柄连杆带动活塞杆和活塞作往复运动。活塞杆向左运动时（图611），进水阀组上的平阀压紧在活塞碗托上，进水阀片的孔道被关闭，使活塞后部形成局部真空，药液便经
20、滤网进入活塞后部的缸筒内；活塞向右运动时，平阀开启，后部缸筒内的药液，经过进水阀片上的孔，流入活塞前的缸筒内。当活塞再次向左运动时，缸筒后部仍进水，而其前部的水则受压顶开出水阀进入空气室。由于活塞不断地往复运动，进入空气室的水使空气压缩产生压力，高压水便经截止阀及软管从喷射部件喷出。在空气室的旁边装有调节阀和压力表（图610）。调节阀用来调节泵的工作压力，并起到安全阀的作用，压力表用来指示泵的工作压力。在水源充足的南方水田地区，活塞泵的吸水头可直接放到稻田里吸水，浓度较大的药液由装在截止阀外端的射流式混药器吸入药液，与高压水自动混合后经喷射部件喷出（参看图611）。药液不进入缸筒，可减少泵的腐
21、蚀和磨损，提高其使用寿命。图6-11 活塞泵的工作过程1- 药液 2-出水管 3-喷枪 4-混药器 5-截止阀 6-空气室 7-调压阀8-压力表 9-平阀 10 活塞泵 11-出水阀 12-吸水管 13吸水滤网图6-10三缸活塞泵1- 出水开关 2-空气室 3-调压阀 4-压力表 5-水封 6-加油盖 7-连杆 8-泵体9-油封 10-活塞杆 11-缸筒 12 密封圈 13-进水管接头（3）拖拉机悬挂喷雾机图 6-12拖拉机悬挂喷杆式喷雾机示意图1-左右液箱 2-射流式搅拌器 3-液箱球阀 4-吸药管部件 5-吸液过滤器 6-吸水球阀 7-吸水管部件 8-万向节部件 9-压力表 10-四路分配
22、阀 11-喷雾球阀 12-出液过滤器 13-液泵 14-泵阀连接管部件 15-变速箱 16-蜗轮箱 17-折叠桁架 18-防滴喷头19-喷雾胶管部件 20-出水胶管部件图612为一种悬挂在中型拖拉机上的喷杆式喷雾机，主要用于水稻、小麦、大豆以及甘蔗、玉米苗期的大面积的化学除草、治虫、灭病的喷雾作业。该机主要由药液箱、射流式搅拌器、分配阀、过滤器、液泵、变速箱、折叠喷杆桁架和防滴喷头等组成。该机主机组悬挂在拖拉机上，药液箱左右分置在前后轮两侧挡泥板上部。利用拖拉机输出的动力，通过万向节轴传动，经变速箱增速后，直接驱动液泵，由液泵输出的一定压力的液流，一股经过滤器到分配阀，再经喷雾胶管至喷头进行作
23、业。另两股分别输送到左右药液箱，经射流式搅拌器喷出，以搅拌药液。液泵为单级自吸离心泵，转速为5000rmin时流量为300lmin，也可以利用该泵向药液箱加水。该机可根据作物不同高度，可进行高度调节50100cm，喷幅为12m。三、弥雾喷雾机械东方红18弥雾喷雾机（图613）。其构造和工作过程如图614所示。除小型汽油发动机（1F40F）外，它由弥雾喷头、喷管、输液管、风机、药箱等组成。工作时，动力机驱动风机叶轮高速旋转，产生高速气流，大量气流由风机出口经喷管到弥雾喷头吹出；少量气流经进风阀到达药箱内药液面上部的空间，对药液面增压。药液在风压的作用下，经输液管到弥雾喷头，从喷头喷嘴周围的小孔喷
24、出。这种输液方式叫气压输液。喷出的粗液滴被强大的气流冲击，弥散成细小雾滴并吹向远方。 图6-13 东方红-18弥雾喷粉机 图 6-14 弥雾机的构造和工作过程 1- 喷头 2-喷管 3-输液管 4-开关 5-出液接头 6-叶轮 7-风机 8-进风阀 9-进气塞 10-软管 11- 药箱 12-滤网四、细弥雾喷雾机目前超低量喷雾机产品有手动、电动和风动三种。一般构造和工作过程如图615所示。除传动部件外，它一般由超低量喷头和药瓶等组成。工作时，动力驱动喷头的齿盘作高速旋转，药液经输液管注入齿盘中心处。药液在齿盘离心力作用下呈薄膜状向齿盘外缘移动，移到齿尖锯裂飞出，喷出细而匀的雾滴。有的还加高速气
25、流输送。图616为东方红18型超低量喷雾机的喷雾过程。风机吹出来的大量高速气流经喷管流入超低量喷头，分流锥使气流分散，在喷口处呈环状喷出，气流冲击驱动叶轮，带动齿盘组件作高速旋转（10000转分）；同时，由药箱经输液管、调量开关流入空心喷嘴轴的药液，从齿盘轴上的小孔流出，流到前后齿盘之间的缝隙，在齿盘离心力作用下沿齿尖飞出，并被高速气流吹散送到远方。五、喷烟机械喷烟机也是一种高效的病虫防治机械，有常温烟雾机和热烟雾机两类。热烟雾机通常是将药剂溶解在具有合适闪点的油剂里，配制成烟剂，然后将烟剂喷射到高温气流中，使烟剂蒸发的热裂成极细小的微粒随同燃烧后的气体喷出，比较持久地悬浮在空中，油剂冷凝形成
26、烟雾。由于雾滴小沉降速度慢，能随气流移动较远的距离并能够透入细小的疑隙。烟雾剂大都应用在封闭的场所，如仓库、温室、般舱、畜棚等地方，也可进行阴沟的消毒。图6-15 超低量喷雾机的构造和 图6-16超低量喷雾过程 工作过程 1-喷头 2-喷管 3-输液管 4-开关 5-风机 6-药1- 输液管 2-齿盘 3-喷头 4-电机 箱 7-滤网 8-调量开关 9-喷嘴轴 10-分流锥 5-手柄 6-药瓶 11-驱动叶轮 12-齿盘组件喷烟机由燃烧及冷却系统、燃油系统，起动系统、药剂系统等组成。其工作过程如下（图617）。在热力过程中，本机动力系脉冲式喷气发动机。起动时，先用打气筒将压缩空气通过唇阀送至分
27、气接头，然后分成两路，一路进入贮气室，在贮气室又分两部分，一部分经下部输气管传递到汽油箱，把汽油压到雾化嘴的存油槽；另一部分通过贮气室端部的管道在喷嘴喉管处因断面突然缩小而产生高速气流，并使该处压力下降形成压差将进入存油槽的汽油吸入，在高速气流冲击下形成细小的汽油雾滴被吸入进气管。第二路压缩空气经输气管直接通进气管，这时进气阀由于压缩空气进入产生压力而关闭，使空气与汽油的雾状气体，只能经过进气管进入燃烧室，并在进气管中喷雾杆作用下，使雾状汽油与空气进一步充分混合，由火花塞点燃后在燃烧室内爆炸燃烧，产生高温高压燃气从尾喷管高速喷出。由于高速燃气的惯性，燃烧室内压力在瞬间低于大气压力，因此进气阀被
28、推开，进入新鲜空气，同时一小部分气体受反冲压作用被压至贮气室，并关闭进气阀，贮气室内的气体又使汽油通过喷嘴再次被粉碎成细小雾滴，又与新鲜空气混合至燃烧室燃烧。第二次燃烧是借残余混合气体未熄的火焰和高温燃烧室内壁接触点燃。这样按一定频率连续爆炸燃烧，尾喷管口就不断产生大量的高温气体。因此，第一次燃烧以后就不要打气和点火了。药液箱也借助于燃烧室爆炸压力通过唇阀充气增压，使油溶性药剂受压输送至尾喷管处，在烟化管内得到热裂，挥发呈烟雾状喷出。 图6-18 静电喷头1- 环行电极 2-调节器3-高电压直流电器 4-12伏直流电源 5-高压空气入口 6-高压液体入口 7-喷头座 8-壳体 9-雾滴形成区
29、10-雾流六、静电喷雾、喷粉机为了提高药液和药粉在植株上的沉附作用，近年来对静电喷雾、喷粉机进行了广泛的研究。根据试验，静电力对大的颗粒并没有多大作用，它并不能影响从喷洒（撒）设备到目标物间的基本轨道。但是如果一个带电颗粒到达防治对象时没有足够的惯性力来引起冲击，电荷即能增加沉附的机会，提高沉附效率，特别是对于小颗粒，将会减少飘移的数量。如我国研制的一种手持电动超低量喷雾器使雾流经过高压电场而带有负电荷，雾滴即能自动流向所防治的植物并能均匀而牢固的吸附在植株上， 农药有效利用率可达8090。国外还研制成功一种静电喷头，使药液在喷出时带负电荷，其结构如图618。喷头座的中央为药液管，周围有倾斜的
30、气管。喷头是由导电的金属材料制成，它是接地的或和大地电位接通，从而使液流保持或接近于大地电位。在雾滴形成区所形成的雾流，其雾滴由静电感应而带电，并被气流带动吹出喷头。喷头壳体是由绝缘材料制成。高压直流电源的作用是将低压输入变换为高压输出，电压可从几伏到几千伏的范围内调节。高压电源是一个微型电子电路，其中包括振荡器，使低压直流电源变换为交流输出；变压器将振荡器的低压交流变换为高压交流输出；整流器将变压器的高压交流输出变换为直流电；调节器用来调节高压交流输出电压，高压电源通过高压引线接到电极上。该喷头适用于任何液体、溶液、纯液或可显性粉剂悬浮液，良导性液体或不良导性液体。在同一台机具上，可以装许多
31、这样的喷头，各喷头可以有单独高压电源，也可以许多喷头共一个高压电源。七、颗粒喷撒机颗粒农药的施药量是较少的。大多数颗粒农药排料装置是安置在可调节的排料口的上方，用地轮驱动叶轮或槽轮构成的（图619）。转轮和箱底紧密配合，当转轮停转时，能可靠地关死。排药量最理想的是和转轮转速成正比，施药量不受前进速度的影响。排量装置的设计和结构要尽量避免对颗粒的磨碎的挤压并尽可能提供均匀颗粒流量。图6-19 三种形式的颗粒农药排料装置1.氯丁二烯橡胶制成的槽轮 2.安装在每一个排药 口上的短叶轮 3.全长式叶轮第三节 喷头及雾化原理一、喷头成雾的基本原理图6-20 雾滴尺寸分布曲线（一）雾滴尺寸和尺寸分布表示法
32、任何一个喷头在给定的条件下进行喷雾，它所产生的雾滴不可能完全一致，都有一个范围，这个范围称为雾滴的粒谱。雾滴尺寸的范围和分布，以及确定它们的尺寸的某些方法，在农药的喷施中是重要的。雾滴尺寸分布的图示方法，为比较不同喷雾设备提供了一个客观而又方便的办法。在概率坐标纸上绘出数据（图620）。在纵坐标上绘出雾滴直径，横坐标是雾滴的数量、长度、表面积或体积等四个变量中的一个累积面分数。具体选择哪一个百分数，要根据试验的喷头的用途决定。在喷雾中什么是最重要的尺寸？如果喷头是用于发动机燃烧或用于干燥时，雾滴的体积和表面积是最重要参数。但在农业喷雾中，雾滴的容积和数量是最重要参数。斜率表示雾滴尺寸的均匀程度
33、。雾滴中值直径是将喷出的雾滴从数量、长度、表面积或体积分成两个相等的部分后所得的直径。以数量为基础测得的雾滴中值直径为数量中值直径，同样以体积、表面积为基础测得的中值直径称为面积中值直径和体积中值直径。雾滴中值直径可从图620中所示的雾滴累积百分曲线来确定。在横坐标50的点相对应的纵坐标雾滴直径的值为95m，即体积中径为95m。同样，在累积数量曲线上可确定数量中径。对于某给定的试样，其体积中径大于数量中径。确定各种具有不同物理意义和用途的雾滴的平均直径是非常重要的，特别是索特（Sauter）平均直径。下面将列出最常用的一些定义。算术平均值是在喷雾样本中所有单个雾滴的直径为基础而求得的一个简单的
34、加权平均值。表面平均值：在一次喷雾样本中，若某一直径的雾滴的表面积等于全部雾滴的表面积之和除以雾滴数，则此雾滴的直径即为表面平均直径。体积平均值：在一次喷雾样本中，若某一直径的雾滴的体积等于全部雾滴的体积之和除以雾滴数，则此雾滴直径即为体积平均直径。索特（Sauter）平均值：在一次喷雾样本中，若某一直径的雾滴的体积与表面之比等于所有雾滴的体积之和与表面积之和的比，则此雾滴的直径即为索特平均直径。式中 D雾滴直径（m）； Ds给定尺寸等级s的雾滴直径； k表示抽样的最大尺寸等级范围； Ns在同一尺寸等级中，抽样的雾滴数量； s雾滴尺寸等级数量。（二）雾滴尺寸与防治效果的关系（1）覆盖面积 雾滴
35、越细小，覆盖面积就越大。药剂覆盖面积的增加，意味着它与病虫接触机会增加。对于防治病原菌体小又无活动能力以及防治体小或活动性不大的蚜虫、螨类及蚧类等，都要求药液有较大的分散度和覆盖密度。（2）在处理表面上的附着性 雾滴在处理表面上的附着性是受许多因素影响，其中雾滴的大小和重量是一个重要因素。雾滴越大、重量越大，则越容易从处理表面上滚落。所以适当提高分散度，有利于增加在处理表面上的药液的沉积量。（3）颗粒运动性能 雾滴的运动性能与雾滴大小有关，雾滴越大由于较重，很快向垂直方向降落，在空间运行距离较短，喷洒不均匀。而较细的雾滴由于重力小易受空气的浮力作用，分布较为均匀。当药剂颗粒被送到接近受药表面时
36、，并不是这些颗粒都能沉降到这个表面上，因为运送颗粒的气流在接近受药表面时形成一种界面层气流，沿着表面向侧面流动。这个界面层气流常常将细小颗粒带走，使它不能沉积（仅有少量沉积在背面）。只有颗粒具有相当大的动能时，才能穿透界面层气流，沉降到表面上。较大的雾滴具有较大功能，因而容易沉降到表面上（图621）。但太大颗粒由于重量大易从表面上滚落。所以对药剂的分散度的要求，既不是越大越好，也不是越小越好。理想的雾滴大小应当是在表面上有足够的沉积，又不致于严重地影响药剂在表面上的附着性。（4）药剂颗粒表面能 药剂表面能与分散度呈正相关。表面能指药剂的溶解能力、气化能力、化学反应能力及吸合能力。溶解能力、气化
37、能力和化学反应能力的提高往往有利于药剂的初效能力，而不利于药剂的残效作用，同时这些能力的提高还往往不利药剂的贮藏，尤其是低浓度粉剂。所谓吸合能力是指颗粒间吸引合并能力，以及颗粒在受药表面上的附着能力等。（5）使用农药的安全性 增大雾滴直径，可减少药剂飘移损失，减轻对环境的污染，但雾滴大到不致于从叶面上滚落，所以也要适中。（三）喷头类型及形成雾滴的基本原理药液以雾滴方式覆盖植株防治病虫害或除草，在多种场合下是能够满足农业要求的。使药液产生雾滴的方法很多，基本上可归纳为以下三种：（1）机械的方法 即利用机械的过程产生雾滴。其方法有：1）利用液力使药液产生雾滴；2）利用离心力使药液产生雾滴；3）利用
38、空气动力使药液产生雾滴。（2）加热冷凝法 将油质燃料加药剂混合物进行加热使之汽化，再用高速气流喷出，悬浮在空气中，冷凝后变成细小雾滴附着在植株上，这种方法叫加热冷凝法，也叫烟雾.法。(3)发射剂汽化法 将药液与容易液化的气体（即发射剂，如二氯二氟甲烷）压缩贮备在耐压容器里。当打开容器针阀时，在发射剂蒸发压力下，发射剂药液便由输液管经喷孔喷出。由于发射剂很快汽化膨胀，药液便冷凝成细小雾滴。以上三种方法都可以使药液产生雾滴，但由于药剂性质的特点，造雾过程的经济性和生产率，以及雾滴大小等原因，应分别情况选用。在农业上应用机械的方法造雾比较普遍，不论是水溶液、油溶液、乳液或悬浮液都可用此法产生雾滴。加
39、热冷凝法虽然能形成较小的雾滴，并具有一定的工作幅宽与生产率，但也存在一些缺点，有些药剂不能耐高温，并一定要使用油溶性药剂，故在使用上有一定的局限性。油剂的烟雾具有高的杀虫效率和残余毒效，附着性也好，使用比较方便，但所选用的发射剂必须能和药液互相溶解，在常温和常压下能自行沸腾汽化，而且需用耐高压的钢罐，成本较高，故多用于室内消灭蚊蝇的少量喷洒。二、喷头的类型和影响性能因素植保机械最终通过喷头将药分布在喷施对象上，喷头的性能直接影响到防治效果和机具的使用性。按照药液雾化原理的不同，可分为液力式、气力式、离心式等多种型式。（一）液力式喷头(a)(b)图6-22 单孔式喷头(a) 单孔喷头 (b) 组
40、合喷头1- 喷头座 2- 喷头帽它常用于具有一定压力药液的喷雾机上，又分为单孔喷头、冲击式喷头、旋涡式喷头、扇形喷头等。1单孔喷头这种喷头结构简单，它是利用液体压力使药液通过喷头产生高速液流与静止空气撞击形成雾滴，工作压力一般不超过3000kPa。这种喷头的特点是喷量大、射程远、雾滴粗，雾滴直径在300m以上，常称雨雾。通常装在远程喷枪上，用于果林喷射药剂。还有一种单孔喷头和窄缝喷头组合成喷枪，可提高喷洒分布均匀性（图622）。2冲击式喷头（图623）图6-23 冲击式喷头1.喷嘴 2.喷头帽 3.喷杆 4.锁紧帽 5.扩散片为了改善单孔式喷头的喷雾质量，在喷孔处安装扩散片，使药液与扩散片撞击
41、形成雾滴，同时进行近距离喷射，一些稻田用喷雾机采用这种喷头。工作压力低，雾滴较粗，喷雾量大。图 6-24 漩涡式喷头a) 旋水片喷头 b) 旋水芯喷头 c) 切向进液喷头1.喷头座 2.旋水片 3.喷头盖 4.喷孔片 5.垫片 6.滤网 7.旋水芯3旋涡式喷头（图624）这种喷头是喷雾机械中应用最多的一种，按其结构可分为旋水片喷头，旋水芯喷头及切向进液喷头等。图6-26 园圃型喷头1. 喷杆 2.固定销 3.旋水芯 4.固定螺钉5.喷头盖 6.衬垫 7.垫片 8.喷孔片 9.调节杆图6-25 漩涡式喷头喷雾原理a) 旋水片喷头喷雾过程 b) 切向进液喷头喷雾过程a)各种结构的旋涡式喷头的喷雾原
42、理基本相同。当高压液体以一定的速度沿切线方向进入涡流室（图625），便作高速旋转运动。根据自由旋涡动量守恒定律，旋转速度与旋涡半径成反比，因此愈靠近轴心，旋转速度愈高，其静压强因而减小，结果在喷孔轴线处形成一股压力等于大气压的空气旋涡。在接近喷孔时，由于回转半径减小，则药液质点的圆周速度更大。由喷孔喷出的药液质点具有两种速度：一是平行于喷孔中心线的前进速度，一是高速回旋的切线速度，两者的合成速度即为药液质点实际的运动方向，它与中心线间有一个夹角。实际上药液的射流是连续的，因此药液自喷孔喷出后，液体形成绕空气旋涡旋转的锥形薄膜，由于这种液膜处于不稳定状态，所以立即被撕裂成条带状液体薄膜，然后破碎
43、成不同大小的雾滴。另外，还有一种旋水芯位置可调节的喷头（图626），涡流室的深浅可通过手柄调节。当转动手柄使涡流室变浅时，则喷出的雾滴较细，喷雾角变大，射程较近。反之，则喷出的雾滴粗，喷雾角变小，射程较远。这种喷头多用于果园中的病虫害防治。图6-27 扇形雾喷头4扇形雾喷头（图627）这种喷头的喷嘴上用形成一夹角的两切槽面相切与喷孔相交而成，药液通过该喷头产生扇形雾流。具有压力的液流经喷孔喷出，形成扩散射流的同时，又受两切槽面的挤压，向两边延展形成了具有一定厚度的液体薄膜，液膜在压力下表面产生不稳定的波纹，其振幅逐渐增大，开始分裂成条带，然后粉碎形成具有一定喷雾角的平面雾粒（图628）。扇形雾
44、喷头广泛用于宽幅横喷杆机具进行全面喷洒防治病虫害和化学除草，安装在喷杆上喷孔偏转与喷杆成50100角，使两相邻喷头喷出的喷雾图形重叠，而雾液互不相撞。有一种均匀扇形雾喷头为长方形喷雾图形，雾液均匀分布，用于喷洒除草剂，常与播种或栽种作业同时进行。撞击式扇形雾喷头（图629）一般在低压下工作，因它可减少易飘移的小雾滴数目，所以被广泛用于喷洒除草剂。它也用于桔树园喷洒杀线虫剂、除草剂和内吸性杀虫剂。影响液力喷头雾化性能的主要因素有喷头几何尺寸、工作压力及药液物理性质等。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。图6-28 液体簿片裂变过程示意图根据对旋涡式及扇形喷头的试验，可以
45、得出以下结论：（1）喷雾时的工作压力，对喷雾质量有很大的影响。工作压力过低，药液雾化性能差，射程及喷幅相应减小；提高工作压力，可使雾滴变细，雾化均匀，射程及喷幅增大（图630）。但当压力增大到5kPa时，由于雾滴过细及空气阻力的影响，射程反而减少。图6-29 撞击式扇形喷头（2）在喷孔直径dc和螺旋芯或涡流片尺寸一定的情况下，喷头的流量随压力的增加而增加（图631）。若压力一定时，改变喷孔直径，可以改变喷孔流量（图632），并影响射程和喷幅。因此，可以用改变喷孔直径的办法调节药液的喷量。（3）螺旋芯或涡流片尺寸的改变对喷量、喷幅、射程都有影响。如增大螺旋芯螺旋槽的断面，可增图6-30 喷头压力
46、与射程、喷幅间的关系a) 各种喷头压力与射程的关系b) 各种喷头压力与喷幅的关系1.切向离心式喷头 2. 旋水片式喷头3. 螺旋芯式喷头 4. 扁喷口式喷头大喷量；螺旋升角减少时，可使喷雾锥角增大，而射程减小。图6-31 喷头压力变化与流量的关系a) 农田喷头 b)果园喷头（4）涡流室深度变浅，可使雾滴变细，射程减小，喷幅增大；反之雾滴变粗，射程增大，喷幅减小。图6-32 喷孔直径变化与流量的关系（5）药液的粘度较大，则雾滴增大；反之，则减小。（二）气力式喷头（图633）这种喷头在机动背负喷雾喷粉机上应用较多。它是利用高速气流和液流相互作用而使液流粉碎。在开始阶段，液流表面引起小的扰动，产生许多凸点和凹点，空气动力继续使这些点产生变形，把它们从主液流中拉出来而形成细线；细线进一步崩溃就形成雾滴。当气流速度增大到某一值时，细线一经形成几乎立即形成雾滴。液流喷头在气流喷管中的位置，液流流出相对于气流的方向都将影响气力喷头的喷雾性能。当液流方向与气流方向一致时，产生雾滴最粗；而液流方向逆着气流方向喷出，产生雾滴最细；液流垂直气流方向喷出雾滴直径介于上面两种情况之间。（三）离心喷头（图634）转盘式离心喷头在前面手持电动离心喷雾机已叙述了它的工作过程。图
