孫東昌 劉勇 王中磊 黃成波 趙艷偉 徐京濤（山東臨沂煙草有限公司沂水分公司，山東臨沂 276400）

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后驅(qū)型自動(dòng)展臂高地隙噴藥機(jī)的研究

孫東昌 劉勇 王中磊 黃成波 趙艷偉 徐京濤
（山東臨沂煙草有限公司沂水分公司，山東臨沂 276400）

【摘要】針對(duì)當(dāng)前噴桿式噴霧作業(yè)機(jī)械底盤矮、通過性差、噴霧不均勻、操作不靈活等問題，對(duì)煙田噴桿式噴霧機(jī)械進(jìn)行了整機(jī)設(shè)計(jì)，研制出通過率高、易驅(qū)動(dòng)、操作靈活、噴霧均勻性好的煙田后驅(qū)型自動(dòng)展臂高地隙噴霧機(jī)。該機(jī)械由發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，采用液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)噴桿自動(dòng)收縮、高度自動(dòng)調(diào)整、藥劑量自動(dòng)控制等功能的轉(zhuǎn)換，噴霧幅度寬，作業(yè)效率高，提高藥液利用率，達(dá)到減工降本，提質(zhì)增效的目的。

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)展臂 高地隙 噴藥機(jī)

1 概述

目前，臨沂市煙葉種植呈現(xiàn)農(nóng)場(chǎng)式、大戶式和適度規(guī)?；N植方式，煙田地塊較為集中，成方連片面積進(jìn)一步擴(kuò)大，為進(jìn)一步推廣機(jī)械化作業(yè)奠定了基礎(chǔ)。而在當(dāng)前煙田使用的病蟲害防治植保機(jī)械類型較為單一，基本上是背負(fù)式噴霧作業(yè)，作業(yè)幅度窄，面積小，成本作業(yè)較高，即凡是當(dāng)前市場(chǎng)上銷售的大型噴桿式噴藥機(jī)，還存在著底盤矮、通過性差、噴霧不均勻、操作不靈活等方面的問題。

因此，本著降低煙農(nóng)煙田植保作業(yè)成本，提高作業(yè)效率，提升煙葉品質(zhì)的目的，研制開發(fā)適用的、通過率高、易驅(qū)動(dòng)、操作靈活、噴霧均勻性好的煙田后驅(qū)型自動(dòng)展臂高地隙噴霧機(jī)。通過采用液壓自動(dòng)裝置，實(shí)現(xiàn)噴桿的自動(dòng)伸展和收縮，以及噴藥桿的自動(dòng)升降，藥箱內(nèi)農(nóng)藥與水的混合實(shí)現(xiàn)高壓液流自動(dòng)攪拌，基本實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化。該機(jī)械由后輪驅(qū)動(dòng)，杜絕使用前輪獨(dú)輪驅(qū)動(dòng)，避免煙田土壤潮濕松軟時(shí)，前輪易陷入泥土問題，后輪驅(qū)動(dòng)易操作，便于田間作業(yè)；根據(jù)煙田煙株長(zhǎng)勢(shì)提高底盤高度，可以在煙株生長(zhǎng)較高時(shí)，車輛不易損壞煙棵；駕駛室高度增高后，進(jìn)行順風(fēng)作業(yè)時(shí)，避免藥劑對(duì)人體的傷害，還利于觀察噴藥桿對(duì)煙株作業(yè)狀態(tài)，進(jìn)行精準(zhǔn)噴藥，減少藥劑浪費(fèi)，達(dá)到減工降本，提質(zhì)增效的目的，因此具有十分重要的推廣應(yīng)用價(jià)值。

2 國內(nèi)外同類研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

隨著煙葉生產(chǎn)種植規(guī)模的不斷擴(kuò)大，機(jī)械化、集約化、專業(yè)化的生產(chǎn)模式已經(jīng)成為煙葉發(fā)展的內(nèi)在需求。煙葉植保工作主要包括兩個(gè)方面：一是保障煙葉生產(chǎn)安全，避免各種有害生物對(duì)煙草生產(chǎn)的不利影響。二是保障煙葉質(zhì)量安全，降低嚴(yán)重影響煙葉品質(zhì)的有害化學(xué)成分，改善提高煙葉品質(zhì)。

目前國外發(fā)達(dá)國家在植保機(jī)械方面，普遍采用噴桿式噴霧機(jī)，以提高設(shè)備的可靠性、安全性及方便性。國外對(duì)于噴桿式噴霧機(jī)整體機(jī)構(gòu)的研究已經(jīng)相對(duì)成熟，應(yīng)用到實(shí)際植保作業(yè)的噴桿式噴霧機(jī)中，效率較高、寬幅以及作業(yè)速度較快的自走式與牽引式噴桿噴霧機(jī)占大部分?？傮w來說，國外對(duì)于這類噴霧機(jī)的獨(dú)立研究很多，但是國外機(jī)械笨重，主要適用平原地塊，并且價(jià)格昂貴。

圖1　總體設(shè)計(jì)示意圖

相比國外發(fā)達(dá)國家的大型植保噴霧機(jī)械，我國當(dāng)前的技術(shù)都還比較落后，對(duì)其研究的投入少，機(jī)械化、自動(dòng)化與智能化程度低。盡管我國研究機(jī)構(gòu)開展了一系列農(nóng)藥機(jī)械化使用技術(shù)的研究，但我國目前推廣使用的植保機(jī)具技術(shù)水平和科技含量尚不高。國內(nèi)自主生產(chǎn)的一些如大型噴桿式噴霧機(jī)相比發(fā)達(dá)國家的噴霧機(jī)械，還存在諸如機(jī)構(gòu)不穩(wěn)定、噴灑調(diào)節(jié)不均勻等方面的不足，同時(shí)國產(chǎn)噴霧機(jī)械目前普遍存在的問題還包括噴灑質(zhì)量不高、農(nóng)藥利用率低等問題，這樣很難滿足科學(xué)施藥的要求。所以學(xué)習(xí)國外先進(jìn)的植保機(jī)械及噴藥技術(shù)，開發(fā)適合國內(nèi)農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀的噴藥機(jī)械及技術(shù)成為一項(xiàng)重要的工作。

烤煙作為葉用的經(jīng)濟(jì)作物，病蟲害是影響我國煙草生產(chǎn)的重要因素之一。煙葉種植過程中，病蟲害的防治從團(tuán)棵期到旺長(zhǎng)期、打頂期以及采收期，對(duì)于農(nóng)藥的使用始終貫穿其中。農(nóng)藥高效、精量、高利用率、低飄失率的合理使用對(duì)于保證烤煙的產(chǎn)量、降低農(nóng)藥殘留、降低生產(chǎn)成本、提高烤煙品質(zhì)、降低環(huán)境污染至關(guān)重要。

3 結(jié)構(gòu)原理

（1）總體設(shè)計(jì)。后驅(qū)型自動(dòng)展臂高地隙噴藥機(jī)主要由支架、懸掛裝置、動(dòng)力裝置、液壓裝置、儲(chǔ)藥罐、驅(qū)動(dòng)輪、噴藥桿等部分組成（如圖1所示）。整機(jī)采用后輪驅(qū)動(dòng)高地隙噴藥通用底盤設(shè)計(jì)，噴藥桿自動(dòng)升降、展開和收縮全采用液壓系統(tǒng)控制。機(jī)械作業(yè)半徑小、質(zhì)量輕、操作方便、保養(yǎng)維修簡(jiǎn)單安全，非常適合較集中的煙田地塊。

（2）液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)。該機(jī)采用全液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其中藥劑攪拌、轉(zhuǎn)向、噴藥桿的全部動(dòng)作由液壓系統(tǒng)完成。

（3）驅(qū)動(dòng)輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在保持發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變的情況下，要想提高發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力，就必須增加配重和增加驅(qū)動(dòng)輪接觸地面面積來實(shí)現(xiàn)。因此，為保證作業(yè)機(jī)械行走時(shí)的穩(wěn)定性和、可靠性、安全性，采取前一輪，后兩輪驅(qū)動(dòng)方式設(shè)計(jì)，作業(yè)時(shí)，后兩輪驅(qū)動(dòng)增大接觸地面面積，提升作業(yè)牽引動(dòng)力。

（4）噴桿自動(dòng)展臂收縮設(shè)計(jì)。由于煙株不同生長(zhǎng)期的高度、葉面大小不同，噴藥桿由液壓系統(tǒng)控制，設(shè)計(jì)為高度自動(dòng)升降和伸縮，設(shè)計(jì)噴頭20個(gè)，每次可作業(yè)10-12壟，出藥量可調(diào)節(jié)，達(dá)到精準(zhǔn)化噴藥。

（5）垂直噴藥桿設(shè)計(jì)。根據(jù)壟寬，在主噴藥桿上留孔，針對(duì)留孔設(shè)計(jì)可拆卸安裝、靈活、軟式垂直噴藥桿，解決固定式噴藥桿損壞煙葉問題，在垂直噴藥桿上打孔，安裝噴嘴，可向周圍噴藥。安裝該垂直噴藥桿，可對(duì)煙株中間發(fā)病的煙葉噴液作業(yè)，可解決主噴藥桿只能打上面煙葉的問題，中間煙葉受藥均勻。

4 結(jié)語

該機(jī)具在其他外部條件不變的情況下，通過對(duì)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，牽引力能得到很大提升，穩(wěn)定性更強(qiáng)，便于操作；通用底盤的增高，提高了機(jī)械作業(yè)的通過性和實(shí)用性；噴藥桿自動(dòng)升降和伸縮，以及通過安裝垂直噴藥桿，可解決了煙株進(jìn)入成熟期后煙株過高帶來的噴藥施肥困難、噴藥不均勻等難題。