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1、第八章 植物保护机械第一节概述一、防治病虫害的意义农作物在生长过程中，常常遭受到病菌、害虫和杂草等生物的侵害，轻则局部或个别植物发育不良，生长受到影响，重则全株或整片作物被毁坏。受害作物不仅会使产量降低、品质变差，甚至会造成毫无收获，如不及时防治则会造成农业的巨大损失。因此必须做好植物保护工作，做到经济而有效，防重于治，把病虫害消灭在危害之前，以达到稳产高产的目的。二、防治病虫害的方法植物保护的方法很多，按其作用原理及应用技术可分为以下几类：()农业技术防治农业技术防治包括选育抗病、抗虫品种；增施有机肥料及化学肥料，以增强作物抗病虫能力；选择合理的播种期和及时迅速收割，以避开病虫害；改进栽培方
2、法，实行合理轮作，深耕和改良土壤，加强田间管理等。(2)物理机械防治病虫害发生期，利用物理方法和相应工具来防治病虫害，如采用机械捕打，果实套袋，药液浸种消灭害虫和病菌；利用成虫的趋光性，用紫外线灯(黑光灯)诱杀害虫等。(3)生物防治通过大量地培育寄生蜂、微生物和利用益鸟等害虫的天敌，来消灭病虫害。如利用培育的赤眼蜂防止玉米暝和夜蛾等，采用生物防治措施，可减少农药残毒对农产品、空气和水的污染，改善环境条件，因此，生物防治法日益受到重视。(4)组织制度防治通过对植物的检疫，特别是对作物种子的检疫及有效的管理，可控制病虫害的扩大和蔓延。(5)化学防治利用各种化学药剂来消灭病虫、杂草及其它有害生物的措
3、施。这种方法的特点是操作简单，防治效果好，生产效率高，且受地域和季节的影响小，应用日益广泛，是目前广大农村主要使用的植保方法。化学药剂的施用方法很多，主要有喷雾法、弥雾法、超低量喷雾法、喷粉法和喷烟法等。三、植物保护机械的类型植物保护机械简称植保机械，主要用于化学防治作物病虫害，它包括农林业生产中用于防治病虫害和化学除草的各种机具。根据上述施用化学药剂的方法，植保机械的种类分别为喷雾机、弥雾机、超低量喷雾机、喷粉机和喷烟机等；其中，根据动力方式不同，又分为手动式、机动式、机引式和航空防治机械等。机动式采用固定的发动机带动植保机械工作，而机器本身的移动，须靠人力搬运。机引式则由拖拉机或自身供给动
4、力，并被牵引作业。航空植保是指利用飞机及喷洒装置喷洒化学药剂的措施。航空植保机械具有经济、及时、喷洒效率高，不碰伤植物、不受地形条件限制等特点，适用于大面积的平原和林区。四、国内外植保机械的发展概况我国植保机械主要是在解放后发展起来的。目前我国植保机械已有很大发展，药械生产已初具规模，经过由仿制到自行设计，由人力到机动的迅速发展过程，设计制造了许多新产品，特别是研制成功并大量投入使用的小型机动弥雾机和超低量喷雾机为广大农村防治病虫害，保证农业丰收发挥了重要作用。航空植保也在发展，但是，从我国农业生产实际出发，积极引进国外先进技术，加速我国的植保机械技术改造，提高产品的性能和质量，增加品种，并在
5、采用新材料，新工艺的同时，着重研究和发展新技术仍是摆在我们面前的一项紧迫任务。国外植保机械的发展，根据各国的情况不同各有其特点。如日本地块较小、经营分散、故以发展小型机动式植保机械为主；为提高生产效率，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、加拿大等国，因其土地面积较大且比较平坦，故以发展拖拉机配套的悬挂式和牵引式大型植保机械为主。目前国外植保机械发展的总趋势是向着高效、经济、安全方向发展。在提高劳动生产率方面，如加大喷雾机的工作幅宽(喷洒幅宽达30多米)，提高作业速度，发展一机多用、联合作业机组以及发展航空植保等，同时还广泛采用液厂玉操纵，电子自动控制，以降低操作者劳
6、动强度；在提高经济性方面，提倡科学施药，适时适量地将农药均匀地喷撒在作物上，并以最少的药量达到最佳的防治效果。要求施药精确，机具上广泛采用施药量自动控制和随动控制，使用药液回收装置及间断喷雾装置，同时还积极进行静电喷雾应用技术的研究等。此外，更注意安全保护，减少污染，随着农业生产向深度和广度发展，开辟了植物保护综合防治手段的新领域，生物防治和物理防治器械和设备将有较多的应用，如超声技术、微波技术、激光技术、电光源在植保中的应用及生物防治设备的开发等。第二节喷雾机的构造与基本原理一、喷雾特点及喷雾机的种类1喷雾的特点喷雾是指对药液施加一定的压力，通过喷头雾化成1300m的雾滴，喷洒到农作物上。喷
7、雾是化学防治法中的一个重要方面，因为有许多药剂本身就是液体，另一种是可以溶解或悬浮于水中的粉剂。喷雾的优点是能使雾滴喷得较远，散布比较均匀，粘着性好且受气候的影响较小，药液能较好的覆盖在植株上，药效较持久，因此，它具有较好的防治效果和经济效果。但由于所用药液需用大量的水稀释，因此在缺水或离水源较远的地区应用，受到限制。另外，由于喷雾需用较高的压力，故功耗较大。2喷雾机的种类喷雾机根据昕用动力形式可分为人力式和动力式两大类。人力式又称手动式，是用人工操作喷洒药液的一种机械，它具有结构简单，制造容易，使用维修方便和价格低廉等特点。动力式又分为机动式和机引式两种类型，它是以内燃机、电动机或拖拉机动力
8、输出轴为动力，利用喷洒部件将药液喷洒到农作物上的植保机具。动力式喷雾机具有工作幅宽大，生产效率高，喷洒均匀等优点。二、喷雾机的构造及基本原理1手动喷雾机手动喷雾机的种类很多，结构也不尽相同，但按其工作原理可归纳为液泵式和气泵式两大类。下面以工农一16型喷雾机为例介绍手动喷雾机的一般构造及工作原理，并简单介绍气泵式喷雾机的工作原理。(1)液泵式喷雾机工农一16型喷雾机为手动液泵式植保机具，是目前我国生产量最大，使用最广的一种类型，它主要由药液箱、活塞泵、空气室、胶管、喷杆，开关及喷头等组成(图81)。工作时，操作人员上下揿动摇杆，通过连杆机构的作用，使塞杆在泵筒内作往复运动，行程为60lOOmm
9、。当塞杆上行时，皮碗从下端向上运动，皮碗下面，由于皮碗和泵筒所组成的腔体容积不断增大，因而形成局部真空。这时，药液箱内的药液在液面和腔体内的压力差作用下，冲开进水球阀，沿着进水管路进入泵筒，完成吸水过程。当皮碗从上端下行时，泵筒内的药液开始被挤压，致使药液压力骤然增高，进水阀关闭，出水阀被压开，药液即通过出水阀进入空气室。空气室里的空气被压缩，对药液产生压力(可达800kPa)，空气室具有稳定压力的作用。打开开关后，液体即经过喷头喷洒出去。图8-1 工农-16型喷雾机工作原理示意图1开关2喷杆3喷头4固定螺母5皮碗6塞杆7毡圈8泵盖9药液箱10泵筒11空气室12出水阀13进水阀14吸水管(2)
10、气泵式喷雾机该机由药液桶、气泵和喷头等组成(图82)。它与液泵式喷雾机的不同点就是不直接对药液加压，而是用泵将空气压入气密药桶的上部(药液只加到水位线，留出一部分空间以贮存压力空气)，利用空气对液面加压，再经喷头把药液喷出。气泵可产生400600kPa的压力，药桶的制造条件要求比液泵式喷雾机的药液箱高。气泵式喷雾机的优点是操作省力，经过两次充气(每次约打气3040下)，即可喷完一桶(大约5L)药液。而液泵式工作时，需经常揿动手摇杆，操作人员容易疲劳。2动力式喷雾机动力式喷雾机种类很多，但其工作原理基本相同，下面以工农一36型机动喷雾机为例介绍其一般构造及工作原理。图8-3所示为工农一36型机动
11、喷雾机的工作原理示意图。该机可配备小型内燃机。也可配电动机，其基本构造由动力机、喷枪或喷头、调压阀、压力表、空气室、流量控制阀、滤网、液泵(三缸活塞泵)、混药器等组成。工农一36型机动喷雾机的泵压可达15002000kPa，排液量为36Lmin，特点是工作压力高、射程远、雾滴细、工作效率高，既可用于农田，又可用于果园等处的病虫害防治。当动力机驱动液泵工作时，水流通过滤网，被吸液管吸入泵缸内，然后压入至气室建立压力并稳定压力，其压力读数可从压力表标出。压力水流经流量控制阀进入射流式混药器，借混药器的射流作用，将母液(即原药液加少量水稀释而成)吸人混药器。压力水流与母液在混药器自动均匀混合后，经输
12、液软管到喷枪，作远射程喷射。喷射的高速液流与空气撞击和摩擦，形成细小的雾滴而均布在农作物上。当要求雾化程度好及近射程喷雾时，须卸下混药器，换装喷头，将滤网放入液箱内即可工作。另外，当喷头(或喷枪)因液流杂质等原因造成堵塞时，药液的喷出量减少，压力升高，则部分药液可从调压阀回流。在田间转移停喷时，关闭流量控制阀，则药液经调压阀溢流回到回流管中，作内部循环，以免液泵干磨。 图82气泵式喷雾机工作原理图1皮碗2出气阀图83工农一36型机动喷雾机工作原理示意图1混合室2混药器3空气室4喷枪5调压阀6-压力表7回水管8曲轴9活塞10活塞11泵筒12出水阀13NNfCJN 14吸水管15吸水滤网16母液桶
13、第三节喷雾机的喷射部件植保机械最终通过雾化装置(即喷射部件)将药液分布在农作物上，喷射部件的性能优劣直接影响对作物病虫害的防治效果。在喷药量相同的情况下，雾滴直径越小，雾滴数目也就越多，覆盖面积大且比较均匀，并能渗入微细空隙粘附在植株上，流失少，防治效果好。因此，喷射部件是植保机械的重要工作部件，同时也是国内外专家目前主要研究的对象。按照工作原理，喷雾机的喷射部件一一喷头可分为液力式、气力式、离心式等型式。另外，目前还有一种利用上述三种喷头之一与静电场原理相结合的静电喷头，我们将在后面单独介绍。一、液力式喷头液力式喷头是目前植保机械中应用最广的一种雾化装置。主要有涡流式喷头、扇形喷头、撞击式喷
14、头三种型式。图84切向离心式喷头1进液管2喷头体3喷头芯4喷孔 5喷孔片6垫圈7喷头帽1涡流式喷头其特点是喷头内制有导向部分，高压药液通过导向部分产生螺旋运动。涡流式喷头根据结构不同分为切向离心式喷头、涡流片式喷头和涡流芯式喷头三种型式。(1)切向离心式喷头它由喷头帽、喷孔片、垫圈和喷头体组成(图84)。喷头体加工成带锥体芯的内腔和与内腔相切的输液斜道。喷孔片的中央有一喷孔，孔径有O7、10、13、16mm四种规格(NJl30一75)。内腔与喷孔片之间构成锥体芯涡流室，为了防止腐蚀，喷头中与药液接触的零件多用铜材或塑料制成。切向离心式喷头的工作原理如图85所示。高压液流从喷杆进入输液斜道，由于
15、斜道的截面积变小，流速迅速增大，高速液流沿斜道按切线方向进入涡流室，绕着锥体作高速螺旋运动，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c，一是高速回转的切线速度t，两者的合成速度即为药液质点实际的运动方向，它与中心线间有一夹角为a，2a即为雾锥角。由于药液的喷射过程是连续的，因此，药液自喷孔喷出后，成为锥形的散射状薄膜，距孔愈远，液膜愈薄，以致断裂成碎片，凝聚成雾滴。由于受到空气阻力的作用，大雾滴继续破碎为更细小的雾滴。切向离心式喷头结构简单，不易堵塞，但雾化程度较差，雾滴直径一般大于250m，多用于手动喷雾机。为
16、了提高工作效率和与较大的机动喷雾机配套使用，除了制造成单个喷头外，还制有两喷头和四喷头。例如与工农-36机动式喷雾机配套使用的切向离心式喷头就是双喷头或四喷头式的组合喷头。(2)涡流片式喷头它由喷头帽、喷头片、垫片、涡流片和喷头体组成(图86)。在涡流片上沿圆周方向对称地冲有两个贝壳形斜孔。在喷孔片与涡流片之间夹有一垫圈，由此构成一个涡流室。涡流片式喷头的雾化原理与切向离心式喷头的雾化原理相似，其特点是压力药液通过涡流片的斜孔进入涡流室，产生高速螺旋运动。这种喷头工作压力为300400kPa，雾化性能好，雾化药液直径大小为150300kPa，结构简单，多用于手动喷雾机。图8-5切向离心式喷头雾
17、化原理图86涡流片式喷头1喷头片2垫圈3喷头帽4喷头体5涡流片图87涡流芯式喷头1涡流室2喷孔3喷头帽4涡流芯5喷头体(3)涡流芯式喷头它由喷头帽、涡流芯、喷头体等组成(图8-7)。其工作原理与切向离心式喷头基本相同，工作时药液从液管或喷管中输进，沿着具有螺旋角的斜槽流动，产生离心力，使药液从喷孔以雾锥状喷出，在离心旋转中与周围空气撞击成雾滴直径为150300 kPa的细小雾滴，工作压力一般为150300kPa，结构比较复杂，可用于大田喷雾和果园喷雾。2扇形喷头扇形喷头有狭缝式喷头和冲击式(反射式)喷头，药液经喷孔喷出后均形成扁平扇形雾，其喷射分布面积为一矩形。(1)狭缝式(又称缝隙式)扇形喷
18、头它由垫圈、喷嘴和压紧螺母组成(图88)。这种喷头在喷嘴上开有内外两条互相垂直的半月形槽，两槽相切处形成一正方形的喷孔。其雾化原理(图89)：当压力药液进入喷嘴后，受内半月形槽底部的导向作用，药液分为两股相对称的液流A和B。两者流至喷孔处汇合，经相互撞击细碎成雾滴喷出。喷出后又与外半月形槽两侧壁撞击、细碎和受其约束，以及外半月形槽底部的导向作用，便形成一扇形雾状喷出，而后又与相对静止的空气撞击进一步细碎成细小雾滴，喷洒到农作物上。图88狭缝式扇形喷头1喷孔2垫圈3喷嘴4压紧螺母狭缝式扇形喷头，工作压力为150300kPa，雾滴直径比较粗。常用于喷施除草剂和杀虫剂。(2)冲击式扇形喷头它由喷头帽
19、、垫圈、喷嘴和喷头体组成(图8一10)。其雾化原理：压力药液经喷头体内腔进入喷嘴，从喷嘴流出的药液冲击在导流器(又称反射器)后而形成扇形雾状。该种喷头工作压力较低一般在40100kPa，雾滴较粗，可避免飘移，优点是喷雾角大(约130)，而一般液力喷头只有6090。喷雾量大，多用于喷施除草剂。图89雾化原理3撞击式喷头它由扩散片、喷嘴、喷嘴帽和枪管等组成(图811)。喷嘴制成锥形腔孔，出口孔径一般为35mm。其雾化原理：由喷雾胶管流来的高压药液，通过喷嘴到达出口处，由于过水断面逐渐减小，其压力逐渐下降，流速逐渐增高，形成高速射流液柱，射向远方。喷出的液流与相对静止的空气撞击和摩擦以致克服其本身的
20、表面张力和粘滞力，被细碎为雾滴而喷洒。如果装上扩散片，阻击液流，可使近处农作物得到均匀雾滴散落，增大喷散面积。撞击式喷头的特点是药液压力高，喷液量大。药液压力为15002500kPa，喷雾量约30Lmin，最大射程为15m左右。图8lO冲击式扇形喷头1喷嘴2垫圈3喷头帽4喷头体图811撞击式喷头1喷嘴2喷头帽3喷杆4锁紧帽5.扩散片二、气力式喷头气力式喷头是利用较小的压力将药液流导入高速气流场，在高速气流(有时在气流通道内装有板、轮、扭转叶片等)的冲击下，药液流束被雾化成为直径75lOOm的细小雾滴。高速气流一般由风机产生。气力式喷头又称弥雾式喷头，可以获得比液力式喷头雾化更为细小的雾滴，以便
21、借助风力把这些雾滴吹送到较远的目标，国内外生产的弥雾机多是利用这种喷头工作的。气力式喷头种类较多，如扭转叶片式、网栅式、远喷射式、转轮式等，但其工作原理及其效果基本相同。1扭转叶片式喷头它由输液管、喷管、扭转叶片等组成(图812)。叶片扭转一定角度，每一扭转叶片的背面有一小孔，其孔径为2mm，一般有七个叶片。喷头的喷孔一般为圆形，少数呈长方形。2远喷射式喷头它由输液管、喷管及远射喷嘴等组成(图813)。喷嘴上小孔在喷嘴上径向均布，一般七个，孔径为2mm。液流呈90导入气流场，其射程相对较远。图8一12扭转叶片式喷头1输液管2喷管3扭转叶片4喷孔图8一13远喷射式喷头1输液管2喷管3远喷射嘴4喷
22、孔3气力式喷头雾化原理从风机鼓来的高速气流，在喷管的喉管处速度增高(图814)。由于高速气流带走喷孔附近的空气，产生负压。药箱内增压的药液在此负压的作用下，从小孔内径向喷出呈细线液流或较粗雾滴，此时，又与其垂直方向来的高速气流相遇，液流或粗雾滴被进一步破碎成细小雾滴，并在高速气流的作用下吹送到远方。气力式喷头结构简单，功率耗用小，雾滴细小，覆盖面积大，药液浪费少。它可采用高浓度。低喷量以节省大量稀湿用水，提高工作效率。同时由于高速气流对农作物的挠动作用，增加了雾滴的穿透能力，提高了防治效果。但气力式喷头的雾滴直径不够均匀，近处比远处雾滴直径大且分布较密。这种喷头目前广泛用于背负式机动植保机械上
23、。图8一l4气力式喷头雾化原理1药液2雾滴3高速气流三、离心式喷头离心式喷头(或超低量喷头)是将药液输送到高速旋转的雾化元件上(如圆盘等)，在离心力的作用下药液沿着雾化元件外缘抛射出去，雾化成细小雾滴(雾滴直径为1575m)。离心式喷头的雾化元件根据驱动方式不同可分为电机驱动式和风力驱动式两种基本类型。其中电机驱动式多用于手持式超低量喷雾机(又称微量喷雾机)上，也可用于大型机力式喷雾机上。风力式多用于背负式机动超低量喷雾机上。例8一l 5凹面双层齿盘1后齿盘2前齿盘3隔片4铆钉1电机驱动式离心喷头其主要工作部件是一个旋转的圆盘。旋转圆盘有平面单圆盘、带孔凹面单圆盘和凹面双层齿盘等三种类型。其中
24、以凹面双层街盘(图81 5)应用最广。它是由两个前、后重叠的凹面齿盘组成。前齿盘直接与动力轴连接。前后齿盘用铆钉连接成整体，其间用隔片隔开为2mm的间距齿盘外缘设置有360个小锯齿。其雾化原理(图816)：当动力机驱动双齿盘作高速旋转时，注入在齿盘中心附近的药液在齿盘离心力作用下，克服了齿盘对药液的摩擦阻力，沿盘表面均匀而连续不断地向外缘扩展，扩展面积越大其药液膜也就越薄。当药液膜扩展至齿盘拐角处时，药液膜部分地甩出和分流到另一齿盘上，经前后两齿盘相互交换地扩展，直到两齿盘边缘的锯齿尖处，在齿尖集中成一雾滴并迅速飞离。由于雾滴直径很小，随风飘移，最后沉降在农作物上。单齿盘的离心喷头，在无风的情
25、况下，射程很小，仅能达到300mm的范围内，主要是借助自然风吹散，在23级风的条件下，可有35m的喷幅。2风力驱动式离心喷头为了克服单一喷头的缺点，我国将旋转齿盘与高速气流配合，利用高速风流带动齿盘旋转，成功地研制出了风力式离心喷头，保证在无风的条件下，具有较好的工作性能。它由驱动叶片、分流锥、齿盘、输液管等组成(图817)。齿盘直径为75m m，盘外缘有180个齿，齿高1 mm，驱动叶轮有六个扭转角15的叶片。其雾化原理与电机驱动式离心喷头相同。3转笼式离心喷头它由喷管、转笼、输液管和驱动叶轮等组成(图818)。雾化原理：径向均匀分布许多微小喷孔的转笼，被借助高速气流作高速(可达10 000
26、rmin)旋转的叶轮带动下，以同样速度转动。药箱内压力药液进入转笼，在离心力作用下经小孔甩出而形成细小的雾滴，然后被流经喷管的高速气流吹送到远方。转笼式离心喷头可用于机动式喷雾机及航空喷雾装置。图816离心式喷头1药液瓶2药液3空气泡4进气管5流量器6雾滴7药液人口8雾化盘9电动机10电池组11开关12把手图817风力式离心喷头工作原理1输液管2喷管3驱动叶轮4雾滴5齿盘图8一18转笼式离心喷头工作原理1输液管2喷管3驱动叶轮4雾滴5转笼四、影响喷头工作性能的因素雾化程度取决于雾化装置的特性和工作条件，以及被雾化液体本身的特性。雾化装置的特性一般用其性能指标来表示。喷头性能的主要指标是雾滴尺寸
27、、雾化均匀度、射程、喷幅及喷量。由于喷头的类型不同，雾化原理也不尽相同，因而影响喷雾质量的因素也不一样，这里我们主要分析液力式喷头性能的影响因素，主要可归纳为：喷头几何尺寸(如喷孔直径、涡流芯或涡流片的尺寸、涡流室的深浅等)、药液的工作压力、药液的物理性质(如表面张力及粘度等)。根据对涡流式喷头及扇形喷头的试验，可得出以下结论：(1)喷雾时的工作压力，对喷雾质量有很大影响。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819)。但当压力增至5000kPa时，由于雾滴过细及空气阻力的影响，射程反而减小。图819喷头压力与射程、喷幅问的关
28、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涡流片式喷头3涡流芯式喷头4扇形喷头(2)在喷孔直径和涡流片或涡流芯尺寸一定的情况下，喷头的流量随压力的增加而增加(图8-20)。若压力一定时，改变喷孔直径，可以改变喷孔流量(图8-21)，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)涡流芯或涡流片尺寸的改变对喷量、喷幅及射程都有影响。如增大涡流芯螺旋槽的断面，可增大喷量；螺旋升角增大，可使雾锥角减小(即喷幅降低)，而射程将增加。(4)涡流室深度变浅，可使雾滴变细，射程减小，喷幅增加。(5)药液的粘度较大时，则雾滴直径较粗；反之，雾滴直径变
29、细。对于气力式喷头和离心式喷头，影响其工作性能的主要因素除结构参数外，主要是喷头的使用参数，如工作条件等。影响雾滴直径大小的主要因素是气流速度的大小或转盘的旋转速度，当然，药液的物理性质对雾化程度也有一定的影响。另外，对于气力式喷头及风力式离心喷头来说，气流速度的大小对雾流射程影响也较大。图8-20喷头压力变化与流量的关系图821喷孔直径变化与流量的关系第四节喷雾机的辅助部件喷雾机的辅助部件主要包括液泵、药箱、搅拌装置、空气室、调压阀、射流混药器等。一、喷雾机的液泵喷雾机的液泵是喷雾机的重要组成部分，其作用是将药液转换为高压药液，从而克服管道阻力，通过喷头雾化而喷洒到农作物上。喷雾机常用的液泵
30、有往复式和旋转式两大类。前者主要包括活塞泵、柱塞泵和隔膜泵，后者主要包括离心泵、滚子泵和齿轮泵等。其中以往复泵应用最广。1往复泵往复式活塞泵是喷雾机中使用较多的一种，有单缸、双缸和三缸等形式。单缸活塞泵，如皮碗式活塞泵和皮碗式气泵多用于手动喷雾机上(工农一16型人力式喷雾机上就是采用了皮碗式活塞泵)。双缸和三缸泵多用于机动喷雾机。活塞泵具有较高的喷雾压力及良好的工作性能。(1)皮碗式活塞泵它由活塞杆、泵筒、皮碗活塞、吸液球阀、吸液管和滤网、排液球阀等组成(图8-22)。工作原理：利用活塞杆带动皮碗活塞在泵筒内作上下运动。活塞上行时，泵筒下部因体积增大而产生局部真空，药液则经滤网和吸液管，顶开吸
31、液球阀而被吸入泵筒；当活塞下行时，泵筒下部因容积减小而压力增大，吸液球阀关闭，药液顶开排液球阀而排出泵外。此泵应用不广，仅用于小型喷雾机上。图8- 221活塞杆2泵筒3皮碗活塞4吸液球阀5吸液管和滤网6排液球阀(2)隔膜泵它由隔膜、出水球阀、空气室、进水阀片等组成(图8-23)。工作时通过摇杆机构(或曲柄连杆机构)，带动隔膜作往复运动。使泵体内的体积发生变化，在泵内外压力差的作用下，不断地将药液通过进水管吸人泵室，并不断地将药液经出水球阀压入空气室，并经出水口接头、喷杆和喷头喷洒到农作物上。图8-23隔膜泵(a)结构(b)工作原理1空气室2打气嘴3泵盖4出水阀5偏心轴6活塞组件7滑块组件8隔膜
32、9进水管10进气阀11泵体活塞隔膜泵工作压力较高，常用工作压力为5004000kPa，结构简单，排液量大，泵体重量轻，但隔膜的使用寿命较短。活塞隔膜泵也有单缸、双缸和多缸之分。单缸多用于人力式喷雾机上，双缸和多缸则在机动喷雾机上广泛采用。(3)三缸活塞泵三缸活塞泵具有工作压力高、排液量大等优点。它由泵体、连杆、活塞杆、活塞、平阀、出水阀等组成(图824)。该泵由三个泵筒并列成一排，三个连杆同装在一曲轴上，互成120，并有共同的进水管和出水管。工农一36型机动喷雾机所采用的液泵就是往复式三缸活塞泵。泵筒内径和活塞有效行程均为28mm，曲轴转速为700800rmin，排液量3640Lmin，常用工
33、作压力为15002500kPa，最高可达3000kPa，吸水高度为5m，配套动力为3kW左右。工作原理：吸液过程(图825a)：当活塞右移时，由于胶碗与泵筒内壁摩擦阻力的作用，胶碗托暂时不右移，即胶碗托与平阀片产生相对位移，出现一问隙。三角套简与孔阀片构成通道，吸液阀被打开。活塞继续右移，孔阀片带动胶碗托一起右移，由于弹簧力的作用，排液阀处于关闭状态。这时泵筒左腔形成真空，因此，右腔内的药液就通过平阀片与胶碗托端面的间隙，三角套筒与胶碗托间的通道和孔阀片的圆孔被吸入泵筒的左腔，完成吸液过程。排液过程(825b)：当活塞左移时，与上述情况相反。胶碗托暂不左移，待平阀片靠贴在胶碗托端面，消除间隙，
34、即吸液阀关闭后，胶碗托才在平阀片的推动下-随着活塞一起左移。此时，泵筒左腔的药液受活塞向左移动的压力。将排液阀顶开,进入空气室和排液管，从而完成排液过程。液泵如此循环往复工作，便将药液脉动排出，并在空气室内建立起压力，便可连续不断地供给稳定的高压药液，经喷头喷出。图824三缸活塞泵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进水管接头柱塞泵的工作原理与活塞泵基本相同，这里就不再叙述了。2旋转泵(1)离心泵目前我国植保机械上应用的离心泵，有普通式离心泵和自吸式离心泵两种。普通式离心泵由叶轮、泵轴及泵体等组成(图826)。工作前首先向泵体充满
35、液体，当叶轮作高速旋转时，泵中液体在叶轮离心力的作用下，被甩向四周，再沿泵体内壁从出液口喷出。同时，在叶轮的进液口处，因失水产生局部真空，药箱或液管中的液体，在大气压力的作用下，经进液口流进泵体，而后被叶轮甩出，完成排液过程。图825三缸活塞泵工作原理(a)吸液过程(b)排液过程1空气室2孔阀片3三角套筒4连杆5吸液管6活塞7排液阀8弹簧9排液管10胶碗11胶碗托12平阀片13泵筒离心泵结构简单，排量范围大，压力稳定。工作可靠，不需专设回水安全装置，但工作压较低(一般为600kPa)，故仅适用于流量大H压力较低的风送式喷雾机和航空植保上。图826普通式离心泵1泵轴2进液口3叶轮4泵体5出液口图
36、827滚子泵1排液口2进液口3泵体4滚柱5转子(2)滚子泵(又称离心转子泵)它由转子、滚柱、泵体等组成(图827)。转子是径向开有槽的圆柱体，每个槽内各装一个直径等于槽宽的尼龙圆柱滚子。转子和泵体内壳有一个偏心距，当转子高速旋转时，滚子在离心力作用下紧贴在泵体内壳的表面，形成密封的工作室，该室容积大小随转子转角的变化而变化。在进液口一侧，由于工作室容积不断扩大，形成局部真空而吸液；在排液口一侧，由于工作室不断缩小，压力增加而排液。滚子泵体积小，结构简单，流量和压力比较均匀，排量可达120Lmin，具布一定自吸能力，但因工作压力较低，应用受限。图828空气室工作原理(a)活塞排液行程(b)活塞吸
37、液行程二、往复泵的空气室因为往复泵的工作过程只有吸液和排液过程，吸液时将无液体排出，故其排液量是脉动的。为了获得均匀的排液量，往复泵必须与空气室配合使用。空气室的工作原理(图828a)：活塞在排液过程中，高压药液进入空气室，使空气室顶部的空气受到压缩，药液贮存起来，不至对喷头有过大的冲击压力。当活塞在吸液过程中，高压药液的压力显著下降，此时，空气室内的压缩空气膨胀，使药液从空气室内排出(图828b)，对低压药液增压。因此，空气室具有稳定压力的作用。以保持喷雾机正常工作。图829药箱与搅拌器(a)机械式搅拌器(b)液力式搅拌器三、药箱与搅拌器喷雾机的药液箱分为承压和不承压两种，承压药箱的校验压力
38、一般应为机具最大工作压力的152倍。箱体可用镀锌铁皮或薄钢板焊接而成，但金属药箱易被腐蚀。为此，目前国内外开始采用玻璃纤维，聚乙烯等材料制造，它具有重量轻和耐腐蚀等优点。搅拌器(图829)用来搅拌药箱中的药液，防止溶解性较差和完全不溶解的药液沉到箱底，或不使乳化剂中的油点悬浮到药液表面上来。因此，搅拌器在工作时，应保证送到喷头的药液具有相同的浓度，以获得良好的防治效果。搅拌器有机械式、液力式和气力式三种形式，其中液力式和气力式工作原理相同。1机械式搅拌器它是依靠装在轴上的平叶片或螺旋桨叶的旋转进行工作的(图829a)搅拌轴的位置是沿着药箱的长度方向并靠近药箱的底部。搅拌叶片有单叶和双叶两种(图
39、830)。2液力式搅拌器该搅拌器是从液泵引出部分压力药液，通过箱内喷杆上的喷孔喷入高压药液(图829b)，对药液起搅动作用。液力搅拌与机械搅拌相比主要优点是省去了搅拌叶片和传动机构，因此，结构简单，使用方便。图830机械搅拌器叶片形式(a)平面式(b)平面摆动式(c)弯曲式图83l调压阀1调压轮2螺钉3卸压手柄4阻尼塞5垫圈6阀座7阀门8回水室9垫圈10阀套11弹簧托12套管1 3弹簧四、喷雾机的调压阀调压阀用来调节液泵的工作压力，并起到安全阀的作用，它主要由调压轮、回水室、卸压手柄、阀门和弹簧等组成(图831)。调压阀有三种工作状态：喷雾时，转动调压轮，使调节弹簧伸缩量改变，以增减对阀门的压
40、力，改变液体回流时通过阀门的流量，从而达到调节工作压力和喷雾量的目的。当喷雾阀门突然关闭或喷头等有堵塞现象时，液泵工作压力升高。当压力超过弹簧对阀门的压力时，液体顶开阀门通过回流管返回药箱，这时，调压阀起安全阀作用。停止喷雾时，可不必停机，将卸压手柄扳到卸压位置，药液全部返回药液箱，使液泵处于低压工作状态。五、混药器混药器的作用是将母液与大量的水按一定比例自动均匀混合，以得到科学喷洒的目的。工农一36型机动喷雾机上就采用了射流式混药器，它由衬套、射流体、射嘴、T型接头和吸药滤网等组成(图832)。射流式混药器是利用射流原理进行工作的。当高速水流通过渐缩锥射嘴，在射嘴和衬套间的混合室内产生局部真
41、空，药液便由母药桶被吸入混合室与高速水流混合，经喷头喷出。由于混药器设置在液泵之后，因此，药液不流经液泵，从而避免了药液对液泵的腐蚀。混药器只能在大喷量情况下配合喷枪工作，不适应一般喷头工作。图832混药器使用混药器一定要注意混药器吸入母液的浓度，最终决定喷枪喷洒浓度。混药器吸入母液的确定方法如下：首先通过试验方法测出喷枪单位时间喷出量A和混药器单位时间吸入量B。设：A一喷枪单位时间喷药量，kgmin；B-混药器单位时间吸入量，kgmin：1：C一喷枪喷出药液浓度(农艺要求)；1：D-母液桶内母液相应稀释浓度；其中，C为lkg原药液所掺合的水量(kg)；D为相应母液中，lkg原药液所掺合的水量
42、(kg)。则有：一般c值较大，与1比较大得多，故将(c+1)中的l略去不计，则上式改为：得：式中C 农艺要求给定值，如农艺要求喷洒浓度为1：1000，即C为1000。A和B值由试验确定后，D值可按上式计算出来。第五节 弥雾喷粉机弥雾喷粉机是一种既可以喷射弥雾，又可以喷粉的多用植保机械。一般分为机动背负式弥雾喷粉机和悬挂式机动弥雾喷粉机，由于其工作原理基本相同，故只对背负式弥雾喷粉机的结构及工作原理进行介绍。弥雾是指利用高速气流将粗雾滴破碎、吹散，雾化成75100m的雾滴，并吹送到远方。弥雾时的雾滴细小、均匀，覆盖面积大，药液不易流失，可提高防治效果，可进行高浓度，低喷量喷洒药液，大量减少稀释用
43、水，适用范围广，特别是山区和干旱缺水地区。喷粉是指利用高速气流将药粉喷撒到农作物上。背负式机动弥雾喷粉机由离心式风机、汽油发动机、药箱、油箱、喷管和机架等组成(图833)。它是由发动机带动风机，产生高速气流，由气流把药粉输入喷管或把药液输送到喷头，然后由喷管内的高速气流吹向远方。图833弥雾原理1风机叶轮2、风机外壳3进风门4进气塞5软管6滤网7喷头8喷管9开关10粉门1出水塞接头12输液管一、弥雾作业弥雾喷粉机当作弥雾机使用时，药箱内装上增压装置，换上喷头。工作原理(图833)：汽油机带动风机叶轮旋转产生高速气流，并在风机出口处形成一定压力。其中大部分高速气流经风机出口流入喷管，而少量气流通
44、过进风门和软管到达药箱面上部，对药液增压。药液在风压作用下，经输液管到达弥雾喷头，从喷嘴周围的小孔喷出。喷出的药液流在喷管内高速气流的冲击下，破碎成细小的雾滴，并吹送到远方。图834喷粉原理1风机叶轮2风机外壳3进风门4吹粉管5粉门6喷粉管7弯管8喷管9喷口二、喷粉作业弥雾喷粉机当作喷粉机使用时，箱内安装吹粉管，把输液管换成输粉管。工作原理(图834)：发动机带动风机叶轮旋转，产生高速气流。其中，大部分气流经风机出口流入喷管，而少量气流经进风门进入吹粉管。进入吹粉管的气流速度高且具有一定的压力，从吹风管周围的小孔喷出，使药粉松散，并把药粉吹向粉门。喷管内的高速气流使输粉管出口处产生局部真空，大
45、量药粉被吸入喷管，在高速气流的作用下经喷口喷出并吹向远方。第六节微量喷雾机一、微量喷雾的特点微量喷雾又称超低量喷雾，它是通过高速旋转的齿盘将微量原药液甩出，雾化成为1575m的雾滴，沉降在农作物上。目前关于施药量划分还没有统一的标准，一般地说，大田作物喷雾每亩(006hm2)施液量在O3升以下称微量喷雾。微量喷雾是近年来防治虫害及杂草的一种新技术，它不用或很少用稀释水，工作效率高，防治效果好且节约农药，尤其适合于缺水或离水源远的地区喷雾作业。二、微量喷雾机的类型及工作原理目前，微量喷雾机有手动、电动和风动三种基本类型，其中手动微量喷雾机用手摇胶带带动齿盘旋转，结构简单，但转速不均匀，喷雾质量不
46、理想，很少使用。大量使用的是后两种类型。1手持式电动微量喷雾机它由把手、贮液瓶、流量器、喷头、微形电机和电源等组成(图816)。工作时，雾化齿盘由电机带动高速旋转(70008000rmin)，同时药液在重力作用下，由贮药瓶经过滤网、输液管、流量器流人雾化齿盘，在离心力的作用下扩展至齿盘外缘的锯齿上，以很小的雾滴被甩出，随自然风飘移到农作物上。2背负式微量喷雾机这种喷雾机是在背负式弥雾喷粉机的喷管处，换装一个风力式离心喷头，进行微量喷雾机作业的(图8-35)。动力机带动风机叶轮高速旋转，风机吹出来的大量气流经喷管流入微量喷头，分流锥使气流分散，气流冲击喷头叶轮，使之带动齿盘作高速旋转(10，00
47、0rmin)；同时，一小部分气流经软管进入药箱液面上部对药液增压，药液经输液管和调量开关进入齿盘轴，并从轴上的小孔流出，在齿盘离心力作用下甩出细小雾滴，并被高速气流进一步粉碎吹送到远方。图835背负式微量喷雾机1药箱2输液管3调量开关4空心轴5齿盘6喷流锥体7喷口8喷管9风机第七节 静电喷雾机为了提高药液沉附在农作物表面上的百分率，近年来国内外对静电喷雾技术进行了广泛深入的研究。据试验表明，静电力一般对大的颗粒没有多大作用，它并能影响从喷施设备到目标物问的基本轨道。但是，如果一个带电的颗粒达到目标区时没有足够的惯性力来引起冲击，电荷即能增加沉附机会，提高雾滴在农作物上沉降率，尤其是对于小颗粒，将会减少飘移的数量，这对微量喷雾来说是十分必要的。静电喷雾技术是应用高压静电使雾滴充电。静电喷雾装
