第八章植物保护机械.docx

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第八章植物保护机械

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，以到达稳产高产的目的。

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；改进栽培方法，实行合理轮作，深耕和改进土壤，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，是目前广阔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、国内外植保机械的开展概况

我国植保机械主要是在解放后开展起来的。

目前我国植保机械已有很大开展，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开展过程，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阔农村防治病虫害，保证农业丰收发挥了重要作用。

航空植保也在开展，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，并在采用新材料，新工艺的同时，着重研究和开展新技术仍是摆在我们面前的一项紧迫任务。

国外植保机械的开展，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、故以开展小型机动式植保机械为主；为提高生产效率，近来开始开展较大型植保机械，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，故以开展拖拉机配套的悬挂式和牵引式大型植保机械为主。

目前国外植保机械开展的总趋势是向着高效、经济、平安方向开展。

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，开展一机多用、联合作业机组以及开展航空植保等，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，并以最少的药量到达最正确的防治效果。

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，更注意平安保护，减少污染，随着农业生产向深度和广度开展，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

．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∞～300μm的雾滴，喷洒到农作物上。

喷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

．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。

下面以工农一6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。

（）液泵式喷雾机工农一6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8—）。

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60～lOOmm。

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。

翻开开关后，液体即经过喷头喷洒出去。

图8工农6型喷雾机工作原理示意图

．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0．泵筒

．空气室2．出水阀3．进水阀4．吸水管

（2）气泵式喷雾机该机由药液桶、气泵和喷头等组成（图8—2）。

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，留出一局部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400～600kPa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30～40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83所示为工农一36型机动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500～2000kPa，排液量为36L／min，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，则局部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8—2气泵式喷雾机工作原理图

．皮碗2．出气阀

图8—3工农一36型机动喷雾机工作原理示意图

．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0．活塞

．泵筒2．出水阀3．NN~fCJN4．吸水管

5．吸水滤网6．母液桶

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、撞击式喷头三种型式。

图8—4切向离心式喷头

．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

．涡流式喷头其特点是喷头内制有导向局部，高压药液通过导向局部产生螺旋运动。

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。

（）切向离心式喷头它由喷头帽、喷孔片、垫圈和喷头体组成（图8—4）。

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O．7、．0、．3、．6mm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8—5所示。

高压液流从喷杆进入输液斜道，由于斜道的截面积变小，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νc，一是高速回转的切线速度νt，两者的合成速度ν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250μm，多用于手动喷雾机。

为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8—6）。

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300～400kPa，雾化性能好，雾化药液直径大小为50～300kPa，结构简单，多用于手动喷雾机。

图85切向离心式喷头雾化原理

图8—6涡流片式喷头

．喷头片2．垫圈3．喷头帽4．喷头体5．涡流