植保机械复习资料

国内外植保机械和施药技术的现状和发展趋势？在一化三改造前期我国主要生产发展大型植保机械，但由于地形因素、人为因素不如中小型的使用频率高。在我国航空喷雾由于受气候、环境等多种因素限制，发展速度比较缓慢。欧美国家的植保机械大多数是大型植保机械。主要分为三大类：第一类是喷杆喷雾机；第二类是风送式喷雾机；第三类是航空施药机械。手工作业的植保机械已基本上不再用于农田喷洒农药，而仅用于卫生防疫、庭院花卉等作业。中小型植保机具很少，但产品的性能优越、外形美观、工艺精湛。随着现代技术的进步，发达国家的植保机械已经进入了“机械化和电子化”时期，已形成了以大型植保机械和航空植保机械为主的植保机械体系。①、融入大量高新技术；②、注重人、机、环境的安全；③、部件的生产趋向生产化、专业化。④、发展趋向于机械自动、自主、无人化。⑤、开发生物防治技术。改进推出适用、先进、节能、高效、安全、低喷量、低污染的植保机械系列新产品。目前我国常用的“单管喷雾机、压缩式喷雾机、背负式喷雾机、喷杆喷雾机”存在严重的“跑、冒、滴、漏”现象；农药残留超标；药械型号单一、工效低；农药有效利用率低、浪费大、流失严重。施药技术有三个组成部分：药械、农药、施药方法。①、药械在我国得到大力的发展；②、农药往环保型方向发展；③、施药方法是我国施药技术中问题最多、最落后的一个环节；④、国外施药技术规范化，有严格要求。相对于药械和农药，施药方法是我国施药技术中问题最多、最落后的一个环节。为什么？1）安全意识淡薄。由于药械质量的低劣和缺乏必要的施药知识，操作时屡屡违规作业。2）长期以来，我国一直推行大容量喷洒药剂，要求喷洒植株达到“淋浴”状态。此时，大量的雾滴在叶面上积聚成细流，并沿着叶缘流淌到农田中，其结果不仅防效差，而且浪费了大量的农药，污染了环境。3）由于对施药技术缺乏了解，有的农民用药单一，造成害虫的抗药性，从而不得不增加施药次数和药液浓度，这样，又进一步增加了害虫的抗药性，形成了恶性循环。4）为了追求防效，有的农民滥用剧毒、高毒农药，导致这些“杀虫剂”成了“杀生剂”，不论是“害虫”、“益虫”还是“天敌”，统统的格杀勿论。今后我国施药方法的研究方向应该注重以下几个方面：①大力发展低量喷雾技术，提高农药的有效利用率，降低农药对环境的污染。②加强对生物农药及其施药机具、施药方法的研发。③在防治病虫害的同时，要研究如何有效的保护天敌，要充分利用天敌对害虫的制约作用。④在施药过程中，不应片面追求防治效果。⑤人性化（农药包装材料，技术的改进，直接注入系统，内置计量器）⑥环境相溶性（防飘移，循环系统，气流辅助，植株茎部施药方法，根部施药技术，丸粒化施药技术）⑦农药精确使用技术（静电喷雾技术；复合喷头喷雾技术；3S技术）我国航空施药机具的发展方向是：研制先进的喷撒部件和控制部件；应用“3S”技术进行病虫草害的预测预报和飞机作业时的导航；飞机机型应以旋翼机为主，充分利用旋翼机产生的下压气流，避免雾滴的漂移和有利于雾滴穿透植被，提高雾滴的附着率。单缸二冲程柴油机的工作原理：（二冲程柴油机不设置气门机构，而是在气缸壁上开有三个孔，即进气孔、扫气孔和排气孔，这三个孔分别在特定时刻被活塞开闭而进行配气。）第一行程，活塞由曲轴带动由下止点往上止点运动，当活塞上行到将换气口、排气口关闭时，以进入气缸的纯空气被压缩，直至上止点压缩行程结束。同时，随着活塞上行，曲轴箱容积增大，形成一定真空度，当活塞上行到进气口露出时，纯空气被吸入曲轴箱内。第二行程，当活塞上行到接近上止点时，喷入雾化柴油，高温气体加热柴油燃烧。在高温、高压的燃气压力作用下，活塞由上止点向下止点运动，带动曲轴旋转作功。当活塞下移止将进气口堵住时，随着活塞的继续下移，曲轴箱内的纯空气被预压。当活塞下行至排气口露出时，曲轴箱内的纯空气进入气缸将废气经排气口排出气缸。（二冲程柴油机无燃油损失，经济性好；但其结构较复杂、质量大。）单杠四冲程柴油机的工作原理：由进气，压缩，做功，排气四个行程完成一个工作循环。吸气冲程：进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，将空气吸进气缸。压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞把空气压缩得很小，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的着火点。做功冲程：在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。四冲程汽油机和柴油机的异同点：相同：每个工作循环曲轴转两周，每一冲程曲轴转半周，进气冲程进气门开，排气冲程排气门开，其余两个冲程进、排气门均关。四个冲程中，只有作功冲程产生动力，其余三个冲程消耗能量。必须用外力起动。工作循环基本内容相似，主要机件的运动相同，结构基本相同。不同：汽油机柴油机汽油与空气缸外混合，进入可燃混合气进入气缸的是纯空气电火花点燃混合气高温气体加热柴油燃烧有点火系无点火系无喷油器有喷油器二冲程发动机与四冲程发动机的比较二冲程发动机的主要优点：二冲程发动机曲轴每转一周作一次功，因此，在气缸排量和转速相同时，理论上二冲程发动机的功率是四冲程发动机的二倍；由于发生作功的频率高一倍，故二冲程发动机运转较均匀平稳；由于没有专门的气门机构，故结构简单、质量小、适于便携式机械使用；使用操作简便。发动机总体构造：两大机构：曲柄连杆机构、配气机构五大系统：冷却系、润滑系、燃料供给系、点火系、起动系注意：柴油机没有点火系。发动机着火的基本条件：油是否有，浓度是否适合？气缸压力是否够？能否产生足够的火花点燃可燃混合气？是否在压缩冲程上止点前点火？是否定时将进、排气门开或关？汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？相同点：1．基本构造和主要部件的作用相似。2．每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。3．四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。4．一个工作冲程中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。不同点：1．构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有喷油嘴。2．燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴油机的燃料是柴油。3．吸气不同：汽油机吸进汽油和空气的混合气体，柴油机只吸进空气。4．点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。（汽油机具有转速高、质量小、工作噪音低，启动容易、制造和维修费用低；柴油机压缩比高、燃油消耗率比汽油低、转速低、质量大）可燃混合气的形成的工作过程：油箱→汽油滤清器→油路开关→化油器空气滤清器（混合）→排气管→排气消声器喷射式机动喷雾机主要由机架，发动机，液泵，吸水部件，药箱，喷射部件等组成。喷雾机由工作部件［液泵（唧筒帽、唧筒、塞杆、皮碗、进水阀、出水阀、吸水滤网）、喷射部件（胶管、直通开关、套管、喷管、喷头）］和辅助部件（药箱、空气室、传动机构）液泵分为：往复式（活塞泵，柱塞泵，隔膜泵）和旋转式（离心泵，滚子泵，齿轮泵）。将药液转化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。药液泵的类型及一般构造：往复式（柱塞泵、活塞泵、隔膜泵）和旋转式（离心泵、滚子泵、齿轮泵）皮碗式活塞泵的工作原理：该机由药液桶、气泵和喷头等组成。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，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，即可喷完一桶药液。而液泵式工作时，需经常揿动手摇杆，操作人员容易疲劳。空气室的作用和工作原理：活塞在排液行程中的高压药液，进入空气室，使空气室上部的空气压缩，药液贮于空气室下部，将能量贮存起来，不至于对喷头有过大的冲击压力。当活塞在吸液行程中，高压药液的压力显著下降，这时空气室内的压缩空气膨胀，使药液从空气室排出，对药液增压，以补偿其降低的压力。空气室起着稳定压力的作用，以保持喷雾机工作时有比较稳定的压力。果园风送式喷雾机的工作原理：当拖拉机驱动液泵运转时，药箱中的水，经吸水头，开关，过滤器，进入液泵。然后经调压分配阀总开关的回水管及搅拌管进入药液箱，在向药箱加水的同时，将农药按所需的比例加入药箱，这样就边加水边混合混合农药。喷雾时，药箱中的药液经出水管，过滤器与液泵的进水管进入液泵，在泵的作用下，药液由泵的出水管路进入调压分配阀的总开关。在总开关开启时，一部分药液经2个分置开关，通过输药管进入喷洒装置的喷管中。进入喷管的具有压力的药液在喷头的作用下，以雾状喷出，并通过风机产生的强大气流，将雾滴再次进行雾化。同时将雾化厚的细雾滴吹送到果树株冠层内。常温烟雾剂的工作原理：大电机驱动空压机产生压缩空气，通过空气胶管进入喷头涡流室，产生高速旋转气流并形成局部真空，将药箱药液通过输液管吸入吸头，空气和药液高速混合后雾化成平均直径约为20um的烟雾，从喷口喷出。这时小电机驱动轴流风机产生低压大气流，沿轴向将雾流送出，并沿垂直方向扩散，直至充满整个温室空间。影响防治效果的因素：雾滴大小、喷量、喷雾时间、涡流的影响、雾滴漂移、雾滴蒸发产生药害后的补救措施：喷水淋洗、施肥、排灌、激素补救。比较喷雾时各种雾滴检测方法的优缺点：间接测量法：可用于田间测试｛有氧化镁扳法（不适用于测量直径小于10微米和大于30微米的雾滴）、纸卡法（水敏纸、油敏纸、卡罗米特纸）、硅油法（扩散系数会随粒径和液体种类而波动）｝直接测量法：激光雾滴测定仪（可直接测定并立即计算）、图像分析法、衍射测微技术（该方法测定速度快，不过从原理上讲颗粒越小，衍射角越大，因此它可能更适合小颗粒）论述雾滴沉积与流失原理：在从药液箱向作物叶片表面沉积的过程中，喷雾机性能、操作条件、气象条件、株冠层结构、叶片表面特性等都对其有影响，这个过程中会发生药液滴漏，雾滴漂移、雾滴弹跳、雾滴聚集并流失现象。而药液在植物叶片的最终沉积分布是药液的物化性、雾滴谱、雾滴运行速度、叶表面结构、作物株冠层结构等多方面因子决定的。农药雾滴的液体表面张力越大，沾湿过程越明显；表面有蜡质层的叶面容易发生雾滴弹跳、滚落；表面活性剂在不同的植物上可以增加药剂的沉积量也可以减少；茂密的株冠层结构可以增加沉积量；只有一定细度的雾滴才能被捕获并产生有效的致毒作用；雾滴细小容易被捕获但也容易发生漂失，太大又容易脱落流失；一定的风速会增加雾滴的沉积量，但过高会造成雾滴漂移。作物叶面所能承载的药液量有一个饱和点，超过这一点就会发生药液自动流失现象，这一点称为流失点。发生流失后，药液在植物叶面达到最大稳定持流量。植物叶片上药液流失与喷雾方法、雾滴大小、药液特性等因子有关。粗喷雾法比细喷雾法更容易发生流失；……通常一台汽油发动机有几部分组成：进气门、排气门、喷油器、气缸、活塞、活塞销、连杆、曲轴柴油机和汽油机在可燃混合气形式方式和点火方式有何不同？压缩比为何不同？①、柴油机的混合气是在气缸内合成，汽油机是在气缸外部的化油器内部形成的；②、柴油机的压缩比高于汽油机；③、柴油机的压缩终了时。高压柴油喷入气缸，在短时间内与预先进入气缸的纯空气迅速混合后自行发火燃烧；④、有于柴油的黏度大、不易蒸发、其自燃温度较汽油低，所以压缩比不同液体雾化方式可分为液力式，离心式，撞击式，气力式，热力式。我国植保机械的产品结构组成包括手动背负式喷雾机、手动踏板式喷雾机、背负式喷雾喷粉机、担架式机动喷雾机、小型机动喷烟机欧美国家的植保机械主要分为三类喷杆喷雾机［从动力分（牵引式、悬挂式、自走式）从喷洒方式（横喷杆式、风力辅助式）］、风送式喷雾机、航空施药机械3S技术：遥感技术（RS）、全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）植物化学保护的三个组成部分：农药、药械、施药技术机体主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖组成曲柄连杆机构的作用是将活塞的直线运动转变为曲轴的旋转运动活塞上小下大，呈圆锥状，上部承受较大的气体压力活塞环的作用是密封和传热活塞构造分顶部（形状与燃烧室有关）、头部（有若干道环槽，柴油机比汽油机多）、裙部（起导向作用并承受侧压力）当活塞环失效时，发动机会出现启动困难，功率下降、机油消耗量大、排气冒黑烟、燃烧室和活塞表面严重积碳雾化：将液体分布到气体中，使之形成雾状分布体系的过程。雾滴谱：在一次喷雾中，雾滴群的粒径范围及其分布状况。雾滴粒径：在任何一个喷头给定的条件下进行喷雾，他说产生的雾滴不可能完全一致，都有一个范围，这个范围成为雾滴的粒谱。雾滴体积中直径：将取样雾滴的体积大小按顺序累积，当累积值等于取样雾滴的体积总和的50%时，所对应的雾滴直径即为雾滴群的体积中直径。雾滴数量中直径：将取样雾滴按大小顺序累积，当累积的雾滴数为取样雾滴总数的50%时，所对应的雾滴直径即为雾滴群的数量中直径雾量分布：喷雾时药液沉积量的分布状况。喷雾：将液体分散并喷射到大气中成为雾滴。热力喷雾：部分或完全靠热能产生雾滴进行喷雾气力喷雾：靠气流作用进行的喷雾液力喷雾：仅利用液体压力进行喷雾静电喷雾：通过特制的高压静电发生装置使药液在电场的作用下分散成为带电荷的直径非常均匀的雾滴，并在静电场的作用下运动和沉积的喷雾方法。飘移性喷雾：雾流不直接朝向目标物，雾滴靠气流运载，在飘移过程中沉积于目标物上的喷雾作业方式。离心式喷雾：利用工作部件旋转的能量进行喷雾。飘移：施药时农药被气流运送或扩散，在目标物意外运动。工作循环：发动机必须经过吸气、压缩、作功、排气等过程来完成一次热能转变为机械能的能量转换，这一系列过程称为发动机的一个工作循环。发动机排量：活塞从上止点到下止点所扫过的气缸容积。压缩比：气缸总容积Va与燃烧室容积Vc之比，用符号C表示。C=Va/Vc四冲程发动机：活塞往复四个单程完成一个工作循环的发动机。二冲程发动机：活塞往复两个单程完成一个工作循环的发动机。被动接触：农药喷洒过程中药剂直接与有害生物体发生的接触现象主动接触：由于有害生物的运动或生物体所分泌的物质对药剂的溶解作用而使有害生物体接触或吸收了药剂的现象靶标或靶位：农药在生物体内的最终作用部位或位点持留量：植物叶片表面对农药沉积物的持留能力，用µg/cm2或µL/cm2表示。沉积量：农药沉积在生物体表面上的量，可用有效成分量表达，也可用制剂量表达。堆积度：药液稳定沉积到作物表面后，在单位面积内的药液沉积量，单位为µL/cm2毒力空间：使用农药时药剂扩散分布所能达到的农田空间逆温现象：在距离地面一定高度内，气温随离地高度而增加，达到一定高度后气温又随高度的继续增高而逐渐降低，直至与周围大气温度相等。这种气温逆转现象称为气温逆增，