后驅型自動展臂高地隙噴藥機的研究

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）

?

后驅型自動展臂高地隙噴藥機的研究

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】針對當前噴桿式噴霧作業機械底盤矮、通過性差、噴霧不均勻、操作不靈活等問題，對煙田噴桿式噴霧機械進行了整機設計，研制出通過率高、易驅動、操作靈活、噴霧均勻性好的煙田后驅型自動展臂高地隙噴霧機。該機械由發動機提供動力，采用液壓系統實現噴桿自動收縮、高度自動調整、藥劑量自動控制等功能的轉換，噴霧幅度寬，作業效率高，提高藥液利用率，達到減工降本，提質增效的目的。

【關鍵詞】自動展臂 高地隙 噴藥機

1 概述

目前，臨沂市煙葉種植呈現農場式、大戶式和適度規模化種植方式，煙田地塊較為集中，成方連片面積進一步擴大，為進一步推廣機械化作業奠定了基礎。而在當前煙田使用的病蟲害防治植保機械類型較為單一，基本上是背負式噴霧作業，作業幅度窄，面積小，成本作業較高，即凡是當前市場上銷售的大型噴桿式噴藥機，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，本著降低煙農煙田植保作業成本，提高作業效率，提升煙葉品質的目的，研制開發適用的、通過率高、易驅動、操作靈活、噴霧均勻性好的煙田后驅型自動展臂高地隙噴霧機。通過采用液壓自動裝置，實現噴桿的自動伸展和收縮，以及噴藥桿的自動升降，藥箱內農藥與水的混合實現高壓液流自動攪拌，基本實現全自動化。該機械由后輪驅動，杜絕使用前輪獨輪驅動，避免煙田土壤潮濕松軟時，前輪易陷入泥土問題，后輪驅動易操作，便于田間作業；根據煙田煙株長勢提高底盤高度，可以在煙株生長較高時，車輛不易損壞煙棵；駕駛室高度增高后，進行順風作業時，避免藥劑對人體的傷害，還利于觀察噴藥桿對煙株作業狀態，進行精準噴藥，減少藥劑浪費，達到減工降本，提質增效的目的，因此具有十分重要的推廣應用價值。

2 國內外同類研究現狀與發展趨勢

隨著煙葉生產種植規模的不斷擴大，機械化、集約化、專業化的生產模式已經成為煙葉發展的內在需求。煙葉植保工作主要包括兩個方面：一是保障煙葉生產安全，避免各種有害生物對煙草生產的不利影響。二是保障煙葉質量安全，降低嚴重影響煙葉品質的有害化學成分，改善提高煙葉品質。

目前國外發達國家在植保機械方面，普遍采用噴桿式噴霧機，以提高設備的可靠性、安全性及方便性。國外對于噴桿式噴霧機整體機構的研究已經相對成熟，應用到實際植保作業的噴桿式噴霧機中，效率較高、寬幅以及作業速度較快的自走式與牽引式噴桿噴霧機占大部分。總體來說，國外對于這類噴霧機的獨立研究很多，但是國外機械笨重，主要適用平原地塊，并且價格昂貴。

圖1　總體設計示意圖

相比國外發達國家的大型植保噴霧機械，我國當前的技術都還比較落后，對其研究的投入少，機械化、自動化與智能化程度低。盡管我國研究機構開展了一系列農藥機械化使用技術的研究，但我國目前推廣使用的植保機具技術水平和科技含量尚不高。國內自主生產的一些如大型噴桿式噴霧機相比發達國家的噴霧機械，還存在諸如機構不穩定、噴灑調節不均勻等方面的不足，同時國產噴霧機械目前普遍存在的問題還包括噴灑質量不高、農藥利用率低等問題，這樣很難滿足科學施藥的要求。所以學習國外先進的植保機械及噴藥技術，開發適合國內農業現狀的噴藥機械及技術成為一項重要的工作。

烤煙作為葉用的經濟作物，病蟲害是影響我國煙草生產的重要因素之一。煙葉種植過程中，病蟲害的防治從團棵期到旺長期、打頂期以及采收期，對于農藥的使用始終貫穿其中。農藥高效、精量、高利用率、低飄失率的合理使用對于保證烤煙的產量、降低農藥殘留、降低生產成本、提高烤煙品質、降低環境污染至關重要。

3 結構原理

（1）總體設計。后驅型自動展臂高地隙噴藥機主要由支架、懸掛裝置、動力裝置、液壓裝置、儲藥罐、驅動輪、噴藥桿等部分組成（如圖1所示）。整機采用后輪驅動高地隙噴藥通用底盤設計，噴藥桿自動升降、展開和收縮全采用液壓系統控制。機械作業半徑小、質量輕、操作方便、保養維修簡單安全，非常適合較集中的煙田地塊。

（2）液壓系統設計。該機采用全液壓系統設計，其中藥劑攪拌、轉向、噴藥桿的全部動作由液壓系統完成。

（3）驅動輪結構設計。在保持發動機功率不變的情況下，要想提高發動機牽引力，就必須增加配重和增加驅動輪接觸地面面積來實現。因此，為保證作業機械行走時的穩定性和、可靠性、安全性，采取前一輪，后兩輪驅動方式設計，作業時，后兩輪驅動增大接觸地面面積，提升作業牽引動力。

（4）噴桿自動展臂收縮設計。由于煙株不同生長期的高度、葉面大小不同，噴藥桿由液壓系統控制，設計為高度自動升降和伸縮，設計噴頭20個，每次可作業10-12壟，出藥量可調節，達到精準化噴藥。

（5）垂直噴藥桿設計。根據壟寬，在主噴藥桿上留孔，針對留孔設計可拆卸安裝、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，可對煙株中間發病的煙葉噴液作業，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 結語

該機具在其他外部條件不變的情況下，通過對驅動結構的優化設計，牽引力能得到很大提升，穩定性更強，便于操作；通用底盤的增高，提高了機械作業的通過性和實用性；噴藥桿自動升降和伸縮，以及通過安裝垂直噴藥桿，可解決了煙株進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。