第八章第八章 植保机械植保机械 （园林植物病虫害防治机械（园林植物病虫害防治机械 ））安信伯第一节 概述植物保护是加强作物田间管理、防止病虫及杂草危害的重要环节，是保证农作物高产、稳产的重要措施在化学防治中，用于喷施化学农药的器、械，统称为植保机械一、植保机械的种类植保机械可分为药剂喷洒机械、土壤及种子消毒机械两大类1.药剂喷洒机械按药剂性质和施药方法不同，药剂喷洒机械分为喷雾、弥雾、喷粉、超低量喷雾、烟雾等几种机械2.土壤消毒和拌种机械 （1）土壤消毒机：土壤消毒是以物理和化学方法进行土壤处理，消除 虫害和病菌对作物的危害 （2）拌种机：拌种机是在播种前将种子用液体或粉状药剂进行搅拌处 理的搅拌机 3.植保机械的分类方法按配用动力分，有手动、机动、电动及航空喷雾四种习惯上称手 动药械为“器”，机动药械为“机”按机具作业的运载方式分，有背负式、担架式、牵引式、悬挂式、 自走式及飞机配带等按药液的雾化及输送方式分，有液力式、风送式和离心式三种按雾滴尺寸和施药量多少分，有常量喷雾、弥雾喷雾、超低量喷雾 和喷烟等机具 二、国内外植保机械的发展概况植保机械总的趋势是向高效、经济、安全方向发展。
第二节 喷 雾 机液力式喷雾机：指雾化方 式及雾滴输送都是利用药 液的压力能进行的 一、对喷雾机的农业技术要求 二、喷雾机的组成及工作过程喷雾机有药液箱、压力泵 、空气室、调压安全阀、 喷头组成（图8—1）工作时，药液箱中的药液 由压力泵吸出、被压入空 气室，空气室内的空气被 压缩，使药液压力增高 增压后的药液经开关、出 液管到喷头以雾滴的形式 喷出当空气室压力超过 一定限度时，调压安全阀 自动开启，多余药液经回 液管流回药箱图8—1 喷雾机 1.药箱2.搅拌器3.压力泵 4.压力表5.空气室6.调压安全 阀7.开关8.出液管9.喷杆10.喷 头 11.回液管12.阀门三、喷雾机的主要工作部件喷雾机的主要工作部件 是喷头、喷枪和压力泵1.喷头喷头是使药液雾化的重 要部件，对喷雾性能影响 最大在液力式喷雾机上 用的喷头一般称做通用喷 头，因其结构不同，可分 为以下几种： （1）单孔式喷头 单孔式喷头有单孔喷头 和冲击式喷头两种单孔喷头单孔式喷头冲击式喷 头狭缝式喷头 通用喷头 扇形喷头导流式喷头切向离心式喷头涡流式喷头 涡流片式喷头涡流芯式喷头图8—2 单孔式喷头（2）扇形喷头 扇 形喷头有狭缝式 喷头和导流式喷 头两种（图8—3 ），都是产生扇 形雾流的液力式 喷头。
防滴装置:由单向 控制球阀和弹簧 等组成（图8—4 ）防止了管路 中残留的药液从 喷头中流出形成 后滴图8—3 扇形喷头 a.狭缝式喷头 b.导流式喷头图8—4 扇形喷头 防滴装置 1.防滴球2.喷头连接 件3.防滴弹簧4.滤网 5.螺母6.喷头帽（3）涡流式喷头 涡流式喷头有切向离 心式、涡流片式和涡流芯式三种1）切向离心式喷头 切向离心式喷头由 喷头帽、喷孔片、喷头体等组成（图8 —5）切向离心式喷头按喷头体的数 目不同，分有单头、双头和四头等几种 喷头体内腔的中心有锥体芯，内腔与 喷孔片之间构成涡流室，喷头体内开有 切向孔道工作时，当高压液体由喷管 进入喷头内的切向通道时，流通截面变 小，流速增高，以较高的切向速度进入 涡流式，绕锥体芯强烈旋转运动高速 旋转的药液在离心力和喷孔内外压力差 的作用下，从喷孔喷出后，向四周飞散 ，形成空心锥体的液膜罩，与空气撞击 被碎成细雾，呈空心锥形状散开雾状 圆锥的顶角为雾锥角图8—5 切向离心式喷头 1.喷孔片2.喷头帽 3.锥体芯 4.切向孔道5.喷头体2）涡流片式喷头 涡 流片式喷头由喷头帽 、喷孔片、涡流片、 喷头体组成（图8—6 ）。
3）涡流芯式喷头 涡 流芯式喷头有农田型 和果园型两种，都有 喷头帽、涡流芯、喷 头体组成（图8—7） 涡流芯式喷头的工 作原理与上述两种基 本相同图8—6 涡流式喷头 1.喷头帽2.喷孔片3.垫圈4.涡流片5.喷头体图8—7 涡流芯式喷头 1.农田型喷头帽2.标准式涡 流芯3.经济式涡流芯4.果园 型喷头帽5.果园型涡流芯4）影响涡流式喷头喷 雾 性能的因素 喷雾性能的指标：指雾滴尺 寸、雾锥角、射程和喷药量 影响这些性能指标的因素 主要是喷头的结构和尺寸、 药液的工作压力及物理特性 等(图8—8 )当提高药液工作压力时，药 液喷出的轴向和切向速度都 加大，这时，喷雾量、锥雾 角都增大，雾滴变细但压 力增到一定限度，因内部摩 擦阻力加大，使能量消耗加 大，此时喷药量增加和雾滴 变细反而不明显在工作压力不变的条件下，喷头在工作压力不变的条件下，喷头 的结构如涡流室的结构如涡流室 的深浅、喷孔直径的大小、涡流的深浅、喷孔直径的大小、涡流 芯螺旋槽截面的大小、芯螺旋槽截面的大小、 螺旋角的大小等，都影响喷雾性螺旋角的大小等，都影响喷雾性 能 液体本身的物理性状如粘度、表液体本身的物理性状如粘度、表 面张力等，也影响喷雾性能面张力等，也影响喷雾性能图8—8 涡流式头 雾化原理2.喷枪喷枪是用于控制喷雾 的方向。
按用途可分 为普通型、果园型和 远射程喷枪三种（图8 —9）普通型喷枪适用于田 间作物和矮生果树的 喷雾果园型喷枪也称可调 喷枪，适用于果园喷 雾远射程喷枪可用于果 园、森林喷雾，也可 用于水稻田喷雾图8—9 喷枪 a.普通型 1.手柄2.开关3.喷头 b.果园型 1.涡流芯2.喷头帽 3.喷头体4.推进杆 5.手柄c.远射程型 1.扩散片2.喷嘴 3.喷头帽 4.垫圈 5.并紧帽 6.喷枪管3.压力泵压力泵有气泵和液泵两种按压力泵工作部件 的运 动特点分为往复式和旋转式两大类往复式压力泵 它是利用泵室的容积变化形成负压 或增压，将药液吸入或排出其特点是排液过程是 间歇的；因此，工作压力和排液量不稳定所以， 凡采用容积变化吸、排药液的喷雾机上，都装有空 气室和调压安全阀，保证工作压力和排液量稳定旋转式压力泵 它是利用旋转离心力作用，在泵内 形成负压区或增压区，完成吸、排药液其特点是 工作压力稳定，排液量连续、均匀因此，不设置 空气室但工作压力较低皮碗活塞式气泵活塞泵 皮碗活塞式液泵活片活塞式液泵往复泵 柱塞泵膜片式隔膜泵压力泵 隔膜泵 活塞式隔膜泵离心转子泵旋转泵 普通离心泵离心泵 自吸离心泵压力泵结构不同，又可分为（1）皮碗活塞式气泵 皮碗活塞 式气泵由套在活塞杆上的带孔皮碗 和固定在活塞杆上的皮碗挡片组成 (图8—10)。
用手提升活塞杆带动 皮碗活塞在泵筒内向上运动时，单 向球阀关闭，活塞下部的泵筒容积 变大，形成负压，皮碗与挡片分开 ，空气从皮碗小孔间隙吸入活塞 向下运动时，泵筒内下部的空气被 压缩，皮碗与挡片贴紧，皮碗上的 小孔堵塞，被压缩的空气顶开单向 球阀进入密封的药箱上部；皮碗活 塞不断地上下运动，药液上部的空 气不断的增加、压缩，形成对药液 的压力当压力达到0.39一0.58MPa时，即可进行喷雾作业图8—10 皮碗活塞式气泵 1.活塞杆2.泵筒3.出液管4.挡片 5.皮碗6.单向阀7.药液箱(2)皮碗活塞式液泵 皮碗活塞式液泵多用于手动喷雾器上皮碗 活塞式液泵的活塞由双皮碗组成 （图8—11）当上下移动活塞 杆时，皮碗活塞在泵筒内作往复 运动活塞杆上行时，皮碗活塞 从下向上运动，泵筒的下腔容积 不断增大，形成负压，此时药液 冲开进液阀，吸入泵筒下腔当 皮琬活塞从上向下运动时，泵筒 内的药液受压使进液阀关闭，药 液冲开排液阀进入空气室，使空 气室内的空气被压缩，形成对药 液的压力可达0.78MPa高压药 液经排液管进 入喷头进行喷雾作 业图8—11 皮碗活塞液泵 1.排渡阀2.排液室3.空气室4.泵筒 5.双皮碗活塞6.进液阀7.进液管(3) 活片活塞式液泵 在工农—36型和 工农—24型 等机动喷雾机的三缸三联泵上，压力泵均采用活片活塞 式液泵。
由平阀片、孔阀片、三角套筒、胶碗托和胶碗 等组成(图8—12) 图8—12 活片活塞的组成 1.螺母2.弹簧垫圈3.孔阀片4.胶碗5.胶碗托6.三角套筒7.平阀片8.活塞杆（1）吸液过程 动力驱动曲柄连杆机构带动活塞作往复运动当活塞杆右移 时，胶碗与泵室壁的摩擦作用使胶碗托 暂时不右移；胶碗托前端面与孔阀片接 触，后端面与平阀片间之出现空隙三 角套筒与孔阀片之间构成药液通道，吸 液阀开启，活塞继续右移、孔阀片带动 胶碗托一起右移，前腔容积增大产生负 压，排液阀在弹簧作用下关闭，后腔容 积变小压力增高，使后腔药液从空隙通 道进入前腔，完成吸液过程2）排液过程……活塞如此循环往复可连续、稳定地向喷头供给高压药液在大型喷雾机上， 多采用活片活塞式压力泵 图8—13 活片活塞式液泵 a.吸液过程b.排液过程 1.泵室2.平阀片3.胶碗托4.胶碗5.吸液 管6.活塞7.排液阀8.弹簧9.排液管10. 空气室11.孔阀片12.三角套筒13连杆（4）柱塞泵 柱塞泵的工 作原理与活塞泵相同不同的 是在结构上用柱塞代替了活塞 柱塞不与缸筒内壁接触，仅 在缸筒端部固定一个密封圈（ 图8—14）柱塞借往复运动 改变缸筒腔室的体积进行吸液 和排液。
柱塞泵有单缸、双缸 和多缸等几种形式 （5）膜片式隔膜泵 膜 片式隔膜泵（图8—15）的工 作原理与发动机的膜片式输油 泵相同工作时，利用膜片的 往复运动使泵体内的容积发 生 变化，将药液吸入、压出到空 气室再经喷射部件喷出 图8—14 柱塞泵原理 1.出液阀2.缸筒3.柱塞4.密封圈5.进液阀图8—15 膜片隔膜泵 1.进液管2.进液阀3.泵体 4.隔膜5.夹板 6.空气室 7.出水管接头8.出水阀（6）活塞式隔膜泵 活塞式隔膜泵有单缸、双缸、四 缸等几种形式，主要由空气室 、气室隔膜、进、出水管、阀 门组件、泵体、偏心轴、滑块 、活塞及活塞隔膜等组成（图8 —16）工作原理是通过改变活塞隔膜 与泵盖所构成的泵腔容积以达 到吸液和排液工作时，偏心 轴在动力机驱动下旋转，带动 滑块运动，由滑块拨动活塞在 泵缸内作往复运动，活塞顶端 的隔膜也随之交替变形，使两 边泵腔容积交替变换大小，从 而通过进、排液阀门吸液到泵 内或排液到空气室 图8—16 双缸活塞隔膜泵 1.空气室2.气室隔膜3.出水口 4.出水道5.出水阀（两边对称） 6.泵盖（两边对称）7.进水阀 （两边对称）8.进水道9.泵体 10.进水口11.偏心轴12.滑块 13.活塞隔膜14.抗磨片（两边 对称）15.活塞（7）离心泵 离心泵有普通离心泵和自吸式离心泵两种。
工作时，高速回转的叶轮将泵内存水甩向泵壳外周，使叶轮进口处形成局 部真空，将叶轮入口的空气吸入，离心力的作用使泵内的空气和液体混合 ，在叶轮的外缘形成一层薄的泡沫状的液环，被叶轮甩向外围当液环运 动到刮舌部位时，刮舌的刮削作用，使液环迅速沿内道上升到气液分离室 因气液分离室容积增大，使泡沫混合液流速降低，空气就从混合液中分 离出来，从排液管口逸出脱气后的液体借助于自身重量沿着外流道流回 叶轮进口处，再次参与气液混合如此反复多次，吸水管中的空气便逐渐 被排出，当达到足够的真空度时，泵便开始不断地把药液吸入，起到自吸 作用接着便自动变换为压液过程，不断将药液泵出图8—17 自吸式离心泵 的工作原理 1.泵轴2.吸液口3.泵体 4.排液口5.气液分离室 6.隔板7.内流道8.外流道 9.叶轮10.刮舌（8）离心转子泵 它由转子、滚柱和泵体组成( 图 8—18)离心转子与泵体 内圆有一定的偏心距，转子 的圆周上开有径问凹槽，槽 内装有长度与泵体内宽相等 、直径等于槽宽的滚柱当 转子高速旋转时滚柱在离心 力作用下紧贴泵体内壁，形 成密封工作室工作室容积 大小随转子转角不同而变化 当工作室容积由小变大时 形成负压，。