漁藥自動噴施機的改進設計

劉海等

摘要：為了提高噴施精度、漁藥原液利用率、行進速度及轉向靈活性，針對漁藥噴施機的混藥裝置及噴施裝置做了改進設計，并對改進后的混藥裝置和噴施裝置的結構及工作原理進行了說明。其中，混藥裝置應用了比例施肥器進行在線混藥稀釋，稀釋后的漁藥和經過導向管的水將再次混合并從導向管末端噴出，達到混藥和提供動力的目的。而噴施裝置則需要配合混藥裝置一起使用，利用從導向管末端噴出的稀釋藥液與尾管的左右擺動來轉向。改進的漁藥噴施機平均行駛速度比原來提高了82.5%，且還可以實現原地轉向。

關鍵詞：漁藥；自動噴施機；混藥裝置；噴施裝置；改進設計

中圖分類號：S969.39 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2015）03-0700-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.03.051

Improved Design of the Automatic Spraying Machine for Fishery Drug

LIU Hai， ZHANG Jun-feng， ZENG Fan-cong， GAO Xing-xing， PANG Xiong-bin

（Wuhan Institute of Agricultural Machinery， Wuhan Academy of Agricultural Science & Technology， Wuhan 430345， China）

Abstract：In order to spray more precisely， use fishery drug more effectively， go faster and turn more flexibly， the design of mixing apparatus and spraying device for the automatic spraying machine was improved. The principle and structure of the improved mixing apparatus and spraying device was explained. Among them， the mixing apparatus used ratio fertilizer to mix fishery drug and water for diluting. For the purpose of mixing drug and providing impetus， the diluted drug and the water from guide pipe were mixed to shoot out. The spraying device must be used with mixing apparatus， and turned by spraying mixture and wagging tail pipe. The average speed of the improved automatic spraying machine was increased by 82.5%， and could support a sudden turn.

Key words： fishery drug；automatic spraying machine；mixing apparatus；spraying device；improved design

隨著中國淡水水產養殖業的迅猛發展，水產動物病害已成為影響中國淡水水產養殖業發展的主要制約因素。漁藥的使用是水產養殖中一個必不可少的環節[1]。傳統的人工施用漁藥，在潑灑漁藥的過程中，一般要求兩個人操作，存在工作效率低、勞動強度大和潑灑不均勻等問題[2-4]。在使用毒性較大的漁藥時，還易造成人、魚中毒。

國內目前研究出了一種無線遙控漁藥噴施機，該噴施機不僅可以降低勞動強度，還可以保障操作人員的安全，其平均行駛速度為0.8 m/s[5，6]。但是，該機仍然存在著漁藥利用率不高、行駛速度不高、濃度不好控制及轉彎半徑大等問題。為此，針對上述問題，改進了漁藥混藥裝置及噴施裝置，增設了比例施肥器，采用了在線混藥且直接利用尾管噴藥、轉向的方式。試驗對比結果表明效果較好。

1 漁藥自動噴施機混藥裝置的改進

改進后的漁藥自動噴施機混藥裝置結構如圖1。從圖1可以看出，從汽油機水泵中泵出的水流經過三通管被分為兩路，一路經變徑管直接從導向管末端噴出，另一路因變徑時產生的壓力迫使水流上升，進入過濾器，過濾后的水再經過導管進入比例施肥器，水經由比例施肥器后從另一端出來，同時產生負壓，這種負壓使得漁藥從藥箱經吸藥管被吸入到比例施肥器內，與后進來的水混合后再從另一端出來。這時出來的液體就是被稀釋的漁藥，此漁藥經過導管進入第二個三通管，由于壓力原因，被稀釋的漁藥和經過導向管的水將再次混合并從導向管末端噴出。此時，噴出的藥液經過了兩次稀釋后，不僅可以實現漁藥的均勻噴施，還可以作為漁藥噴施機的動力[7]。

2 漁藥自動噴施機噴施裝置的改進

改進后的漁藥自動噴施機噴施裝置結構如圖2。從圖2可以看出，被稀釋的漁藥從導向管末端噴出時，分為轉向和直行兩種情況：當漁藥噴施機直行時，藥液噴出時可作為直接動力推進噴施機直行；當漁藥噴施機轉向時，由用戶控制舵機來帶動連接桿，進而使連接桿帶動轉向桿轉動。轉向桿與卡箍是焊接在一起的，由卡箍繃緊卡住尾管，這樣可以實現舵機與尾管的同步動作。轉向時，從導向管噴出的漁藥會沖擊尾管壁，然后產生折射使噴施機減速并轉向。這樣的噴施裝置同時實現了噴施與原地轉向的功能。

3 漁藥自動噴施機其他改進設計

3.1 過濾器

過濾器采用的是網式過濾器，主要由罐體和濾網組成。水經過濾網流出時，大于濾網孔徑的雜物被截留在濾網的外表面，從而達到凈化水質的目的。網式過濾器有著結構簡單、價格低廉、小巧輕便、性能可靠、密封性好、過濾效率高、耐酸堿腐蝕等特點，是一種被廣泛使用的過濾器[8，9]。

3.2 比例施肥器

圖3為比例施肥器的結構圖。其特點有：在線混合、水力驅動、無需電力、精確的按比例添加藥液、比例保持恒定、適應性強、結構堅固耐用、成本較低。其運行原理為：在把一定壓力的水注入進水口后，由水驅動馬達活塞并帶動注入活塞上下運動，使得漁藥按照需要的比例被吸入到水中。隨后，水與漁藥充分混合，再從出水口輸出至下游管網。不管供水管路上的水量和壓力發生什么變化，所注入漁藥的劑量與進入泵的水量始終呈比例[10]。

3.3 藥箱

由于大部分漁藥不能用金屬容器盛裝，所以藥箱材料為ABS塑料板。其結構如圖4。從圖4可以看出，底板前后高度不一致，同時帶有沉坑，既可以使吸藥管的過濾器固定不漂浮，又可使漁藥被充分吸入。增加側動板使結構更加牢固，還能起支撐作用。管槽可以避讓船體的導向管。這種藥箱有著重量輕、經久耐用、浪費漁藥較少、方便拆卸等特點。

3.4 轉向器

如圖2中，轉向器主要由轉向桿、尼龍套筒、卡箍組成。這種組成方式結構比較簡單，成本低廉，通用性好。轉向桿與卡箍采用不銹鋼，具有不銹性?？ü克删o可以調整，這樣尾管可以在卡箍內前后調整，方便用戶調整噴施機轉彎緩急。尼龍套加工方便，減輕重量，密封性較好。采用連桿鏈接舵機和轉向桿是為了方便拆卸。這種利用雙搖桿機構的運動轉向設計安全可靠。

4 試驗測定

樣機試驗地點為武漢市農業科學技術研究院北部園區，魚塘呈長方形，長70 m，寬18 m，平均儲水深度1.7 m。經對樣機的實際測試，其技術參數如表1。樣機如圖5所示。

試驗時，樣機的各項控制都已默認數值操作，將樣機裝入5 L藥水，油門開至正常工作狀態（最大油門的2/3處）。由于漁藥在水中不斷擴散，假設擴散單邊幅寬為3 m，采取間隔6 m進行噴施作業，那么在該試驗魚塘中，預計樣機將行進約192 m路程，耗時約132 s。實際完成試驗的平均時間約為208 s，排除轉彎損耗及直線操作問題，該時間較為合理。

5 小結

針對改進漁藥自動噴施機的混藥裝置及噴施裝置，利用無線電遙控技術控制其運行，通過在線漁藥混合精確配比進行噴施作業。改進后的樣機平均行駛速度為1.46 m/s，相較改進之前的0.8 m/s提高了82.5%，同時在藥箱體積減小的情況下，有效施藥量更大，而且施藥更均勻、精確。

參考文獻：

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