大田蔬菜高地隙自走式喷杆喷雾机的研制
2020年高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)
2020年高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）
科学技术进步奖公示内容
项目名称：农药减量高效施用技术与装备创制及应用
提名单位：中国农业大学
主要完成人：
何雄奎、周志艳、郭永旺、宋坚利、臧英、刘亚佳、王俊、张士志、张伟巍、王轩
主要完成单位：
中国农业大学、华南农业大学、全国农业技术推广服务中心、中农丰茂植保机械有限公司、山东华盛中天机械集团股份有限公司、北大荒通用航空有限公司、深圳市大疆创新科技有限公司
主要完成人情况：
主要知识产权和标准规范等目录：。
“十三五” 国家重点研发计划之“智能农机装备”重点专项
“十三五” 国家重点研发计划之“智能农机装备”重点专项佚名【期刊名称】《农机科技推广》【年(卷),期】2017(000)001【总页数】4页(P16-19)【正文语种】中文科技部在“十三五”期间组织实施国家重点研发计划“智能农机装备”重点专项，从基础研究、共性关键技术与装备、典型示范3个层面设置了11项重点任务。
该专项将力争突破智能农机技术与装备瓶颈，研发农业全程全面生产配套机械，提升我国农机装备智能化水平，缩小与国外主流产品差距，支撑引领现代农业的创新发展。
“甘蔗和甜菜多功能收获技术与装备研发”项目项目瞄准糖料蔗主产区“双高”需求，重点研究装备智能化控制技术与系统、甘蔗收获技术与新装置开发、甜菜收获技术与新装置开发、甘蔗和甜菜收获机整机集成研制。
突破电液智能控制，甘蔗扶蔗、根切、宽窄行收割、切段工艺和甜菜自动对行切顶、减阻挖掘、振动分离8项核心技术。
解决广西、云南和广东集中连片规模地与丘陵地种植、台风季风山风导致倒伏生长、榨季多雨带来的机械收获地块适应性问题；解决等行距和宽窄行种植模式带来的机械收获机具适应性问题；解决甜菜联合与分段高效能机械收获问题。
项目由现代农装科技股份有限公司牵头，联合华南农业大学、中国农业大学、浙江大学、青岛农业大学、西南大学5所大学，中国农业机械化科学研究院、广西壮族自治区农业机械研究院、黑龙江省农业机械工程科学研究院、中国科学院沈阳自动化研究所4家研究院所，中机美诺科技股份有限公司、中联重机股份有限公司、广州悍牛农业机械股份有限公司和黑龙江沃尔农装科技股份有限公司4家技术企业，组成14家产学研团队共同承担。
集合了现有国内甘蔗和甜菜研制最具实力的高校、院所和高新技术企业，具有土壤植物机器系统技术国家重点实验室、甘蔗机械国家重点工业性试验基地等。
“十一五”“十二五”期间通过承担的国家科技项目研究了甘蔗收获根切、切段、输送、除杂和甜菜收获的切顶、挖掘、输送、果土分离等关键技术，获得了多项国家专利，研制了多种样机。
喷杆式喷雾机工作原理
喷杆式喷雾机工作原理
喷杆式喷雾机是一种常用的喷雾设备，其工作原理如下：
喷杆式喷雾机主要由喷嘴、喷杆、泵等组成。
当泵启动时，液体经过喷杆进入喷嘴，喷嘴内的小孔会将液体喷出，形成雾状的细小液滴。
这些液滴可以均匀地覆盖在需要喷洒的表面上，从而达到喷雾的效果。
喷杆式喷雾机的喷雾效果受喷嘴的数量、大小、角度、液体流量等因素的影响。
不同的喷嘴可以适用于不同的喷雾需求，如大面积喷雾、局部喷雾等。
此外，喷杆式喷雾机的使用也需要注意液体的浓度和喷雾距离。
如果液体浓度过高，会导致液滴太大、无法均匀喷洒；如果喷雾距离过远，也会影响喷雾效果。
综上所述，喷杆式喷雾机通过喷嘴将液体喷出，形成雾状液滴，从而实现喷雾的效果。
其喷雾效果受多种因素影响，需要根据实际需求进行选择和使用。
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宿州地区大豆—玉米带状复合种植技术模式
宿州地区大豆—玉米带状复合种植技术模式韩乐乐（泗县农业技术推广中心，安徽宿州234300）摘要大豆—玉米带状复合种植，可以在实现玉米不减产的基础上多收一茬大豆，提升土地利用率，提高作物产量。
本文基于安徽宿州地区大豆玉米带状复合种植实践，总结出一套可推广的大豆—玉米带状复合种植技术，供种植者参考。
关键词大豆；玉米；带状复合种植；栽培技术中图分类号S565.1；S513文献标识码A文章编号1007-7731（2023）21-0034-04我国大豆产需缺口较大，大豆—玉米带状复合种植技术可以在实现玉米不减产的基础上，多收一茬豆，实现大豆、玉米兼容发展和稳粮增豆目标[1]。
安徽宿州地区土壤肥沃、气候适宜，是淮河区域粮食作物高产区，种植制度有小麦—玉米、小麦—大豆一年两熟制。
自2022年以来，结合安徽省生产实际，依托国家大豆—玉米带状复合种植政策，以高产稳产大豆新品种为核心，逐步探索总结出一套可推广的适用于宿州地区的大豆—玉米带状复合种植技术[2]。
本文基于宿州地区大豆—玉米带状复合种植实践，对其大豆—玉米带状复合种植技术进行总结，以供种植者参考。
1大豆—玉米带状复合种植模式基本现状2行玉米、4行大豆间作，机具选择复杂，需要联合收割机和播种机；品种要求特殊，需要选择紧凑型抗病高产玉米品种、耐阴抗倒高产大豆品种；除草方面，玉米、大豆不同科属，不能共用同一种除草剂，人工除草效率较低、成本较高；劳动力紧缺制约大田粮食生产，轻简栽培大豆—玉米带状复合种植洁田模式，玉米大豆一体化除草是大势所趋。
2大豆—玉米带状复合种植核心技术2.1选配品种大豆—玉米带状复合种植中，玉米选用当地株型紧凑或半紧凑、株高适中、密植适宜和易机械化收割的高产品种。
大豆品种选择产量高、耐阴、抗倒、有限或亚有限结荚型品种。
2.2扩间增光扩大玉米和大豆行距，增加行间光照。
优化玉米与大豆带状间套作的行比和玉米带间距离，改善系统光环境和机具通过性。
玉米单作生育后期很难达到棒三叶，不利于后期灌浆；2行玉米间作，玉米两侧棒三叶均受光照，能充分发挥玉米的边行优势。
自走式喷杆喷雾机存在问题
自走式喷杆喷雾机存在问题我国自走式喷杆喷雾机的研究发展较晚，虽然近几年行业发展迅速，但依然存在着一些问题，等待着我们去研究与解决。
1)喷杆作为自走式喷杆喷雾机的关键机构，喷杆振动是喷雾量分布不均的主要因素，会造成喷雾量不足或过量，过量时可达理想喷雾量的8倍[7-9]，振动严重时，可能导致喷杆末端触地使喷杆发生折断，一旦喷杆折断将会导致施药无法进行，极大的影响作业效率。
我国自走式喷杆喷雾机存在喷杆结构刚度小，减振方式单一，减振效果差，喷杆末端晃动大等缺陷。
尤其喷杆较长的大型自走式喷杆喷雾机，在田间工作时，喷杆振动问题更为明显。
2)喷头是植保机械药液雾化的关键装置，尽管喷头在整个喷雾过程中只是一个体积很小的部件，但却至关重要，其性能优劣决定着药液雾滴的大小、密度和喷雾参数[11]，使用性能达不到要求的喷头，会导致需要重新喷雾或者喷雾效果的降低。
与国外价格昂贵的进口喷头相比，目前国内植保用喷头虽然价格便宜，但具有种类少、功能单一，适用面窄，雾化质量较差，防飘性能差，易渗漏等缺点，严重影响了喷雾质量。
多数企业出于成本考虑多选用价格低廉的国产喷头，在一定程度上导致喷雾质量不高。
3)由于机具工作时喷施的是农药，对人体具有危害性，部分自走式喷杆喷雾机未安装封闭驾驶室，在施药过程中雾化的农药有可能被施药人员所吸入，从而导致中毒，对人体造成伤害。
另外，在施药过程中，雾滴易漂移，容易对附近的人员及环境造成破坏。
因此，如何避免农药对人及环境造成伤害是现阶段在不断完善自走式喷杆喷雾机过程中必须要考虑的问题。
4)我国自走式喷杆喷雾机行业正处于发展阶段，很多农户对于这类植保机械还不熟悉，不完善的技能培训会使用户在机具使用中难以熟练掌握，造成不必要的误操作，从而加大作业时机具的故障率，严重影响机具的使用及病虫害等疫情的防治。
另外，当出现用户自身无法解决的问题时，企业及时的售后维修服务是防治病虫草害等疫情的必要手段。
因此，完善的人员技能培训服务和售后维修服务是企业当前务必解决的问题。
不同施药机具在玉米田间的雾滴沉积分布试验
不同施药机具在玉米田间的雾滴沉积分布试验王果;龚艳;张晓;陈晓;刘德江;陈伟;缪友谊【摘要】Corn field test of 3 different kinds of pesticide equipment (3WX-1000G self-propelled boom sprayer ,3WX-2000G self-propelled boom sprayer and STORM1500 trailed air-assisted long-range sprayer) was carried out, aiming at the difficulties of mechanical crop protection in late growing period for long -stalk crop , such as corn , in China .The comparison and analysis of droplet deposition influenced by different pesticide application technology and equipment be -come the basis for selecting the pesticide application technology and sprayer , which is with advanced technology and meet the requirement of corn pests prevention .The results show that:assisted air flow of air curtain can enhance the deposition and coverage of droplet , the average deposition in middle and lower parts of canopy increases by 36 .4% and17%than that without air curtain;the droplet coverage in the whole canopy increases , compared with that without air curtain , with the max growth rate of 28% in the lower part of canopy .Assisted air flow of air curtain is also able to improve the distri-bution uniformity at corn canopies;The air-assisted long-range sprayer greatly enhances the spray range and efficiency , because the droplets are delivered to farther distance by assisted wind , however , large amount of droplets gather in the front of range , making the distribution uniformity of droplet in the whole spray range much worse than boom sprayer , with its max CV over 1 .%针对我国玉米等高秆作物生长中后期的机械化植保难题，进行了3WX－1000G 喷杆喷雾机、3WX－2000 G喷杆喷雾机、STORM1500风送远程喷雾机等3种大型自走式施药机具的玉米田间喷雾试验，比较分析了不同施药技术与机具对雾滴沉积分布规律的影响，为筛选技术水平先进，并与玉米病虫害防治要求相适应的施药技术与植保机具的技术提升提供依据。
自走式喷杆喷雾机的应用范围及特点
自走式喷杆喷雾机的应用范围及特点自走式喷杆喷雾机是一种将喷头装在横向喷杆或竖立喷杆上自身可以提供驱动动力、行走动力，不需要其它动力提供就能完成自身工作的一种植保机械，该类喷雾机的作业效率高，喷洒质量好，喷液量分布均匀，适合大面积喷洒各种农药、肥料和植物生产调节剂等的液态制剂zy12。
自走式喷杆喷雾机应用范围：自走式喷杆喷雾机适用机播、机栽水、旱田农作物病虫害，专业机防对统防连治作业。
喷药机弥补了以往手压喷药机的不足，喷药机的使用节省了人工和时间，提高了作业效率，而且中运智能机械集团的自走式喷杆喷雾机采用多缸隔膜泵，排量大，工作可靠。
水旱两用喷杆喷药机喷幅宽、容量大、作业效率高，是理想的乘坐式田园管理机械。
该产品结构紧凑，美观大方，分段设计的喷杆，自动伸缩，操作方便。
广泛用于大田作物、草坪、苗圃、墙式葡萄园及特定场合(如机场、道路融雪，公路边除草等)。
自走式喷杆喷雾机特点：1、药液箱容量大，喷药时间长，作业效率高。
2、喷药机的液泵，采用多缸隔膜泵，排量大，工作可靠。
3、喷杆采用单点吊挂平衡机构，平衡效果好。
4、喷杆采用拉杆转盘式折叠机构，喷杆的升降、展开及折叠，可在驾驶室内通过操作液压油缸进行控制，操作方便、省力。
5 .、可直接利用机具上的喷雾液泵给药液箱加水，加水管路与喷雾机采用快速接头连接，装拆方便、快捷。
6、.喷药管路系统具有多级过滤，确保作业过程中不会堵塞喷嘴。
7、药液箱中的药液采用回水射流搅拌，可保证喷雾作业过程中药液浓度均、一致。
8、药液箱、防滴喷头采用工程塑料制造。
自走式喷杆喷雾机结构撒肥机、轮胎、驾驶室为选配，撒肥机撒肥高度为12米左右（根据肥料颗粒大小而定），轮胎可选为水田轮或旱田轮。
186-****0260。
自走式喷杆喷雾机技术参数
自走式喷杆喷雾机技术参数
1、整机结构:自走式
2、离地间隙(地隙) : ≥1000mm
3、整机重量:≥3000kg
4、配套动力:四缸柴油发动机，通过国三排放标准认证，标定功率≥60马力
5、药箱一个容量:≥1200L
6、驱动方式:静液压驱动，进口液压泵和液压马达
7、变速方式:无级变速
8、喷幅:≥15m
9、喷雾杆升降操控:液压升降
10、搅拌方式:射流搅拌
11、液泵型式:隔膜泵
12、喷头工作压力: 0.2一0.4Mpa
13、液泵流量:≥120 L/min
14、喷头:进口扇形喷头，配有进口精准施药系统。
15、喷头数量:≥30个
16、轮距调节范围1600-2200mm 适应不同的作物种植方式
16、整机必须有驾驶室
17、喷雾机必须有前照灯、转向灯、后视镜
注：1、产品通过国家3C认证，有国家植保机械质量检测报告，有国家农机推广证书
2、参与投标的投标人必须为投标产品的生产制造商（生产厂家），或获得投标包所有产品生产制造商（生产厂家）根据本项目的唯一正式授权文件的代理商。
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质、 安全 及健康 的蔬菜供 消费者食 用 ， 研制新 型高效 低 污染蔬菜施 药装 备供蔬菜 生产使 用 ， 少施药量 ， 减 大幅度 降低 病 虫 害 防 治 成本 及 施 药 对 生 态 环 境 的
０ 引言
据 农 业 部统 计 ，０ ７年 我 国蔬 菜 瓜 果 类 种 植 面 积 ２０
影响 ， 对提高蔬 菜病虫 害防治农药 使用技 术水平 、 增 加蔬菜 生产产量 、 保证 蔬菜质量 安全 、 障人 民身体 保 健康 以及推动我国蔬 菜生产可持续发展 ， 具有 十分重
要 的意 义 。
推 广 合 理 和安 全 的施 药 观 念 ， 进 农 民生 产 出 优 促
离合器
Ｉ Ｉ齿轮传动
转 向系统
液压 系 统
变速箱
Ｈ
前后桥
图 １ 高 地 隙 目走 式 底 盘 结 构 不 意 图
通过底盘动力 传递 系统各 部件 的合 理选 择 和设 计， 确保高地 隙 自走式底盘动力传递系统 的强度 和可 靠性要求 ， 前后轴质量分配 比例控制在 ４ ％ ～ ５ ５ ５ ％之
２１ ０ ６月 １年
农 机 化 研 究
第 ６期
大 田 蔬 菜 高 地 隙 自 走 式 喷 杆 喷 雾 机 的 研 制
周 海 燕 ，刘 树 民 ，杨 学 军 ，严 荷 荣
（ ． 代农 装 科 技 股 份 有 限 公 司 ，北 京 １ ０ ８ ；２ 中 国农 业 机 械 化 科学 研 究 院 ，北 京 １ ０ ８ ） １现 ００ ３ ． ０ ０ ３ 摘 要 ：针 对 我 国 缺 乏大 田蔬 菜 地 高 效 施药 机 具 的现 状 ， 制 出一 种 小 型 、 效 、 全 的 防 治 大 田蔬 菜 与 水 稻 病 研 高 安
多， 病虫 害也多 。蔬菜 病虫 害既影 响蔬菜 产量 ， 又严 重影响品质 。随着 时代 的发展 ， 论是 国 内消费 ， 无 还 是 出 口国外 ， 求蔬菜无病 斑且无 虫伤 ， 要 因此蔬 菜病
虫 害 的 防治 已经 成 为 蔬 菜生 产 的重要 环 节 。
目前 ， 国在蔬菜病虫 害防治上施药设 备 以中小 我 型机具为主 ， 手动植保机 械 占绝 对主导地位 ， ９ ％ 达 ０ 以上 ， 机动植保机械为 ２ 左右。这些 机具 的施药方 ％ 式容量大 ， 致蔬菜农 药残 留指 标超标 ， 重影响蔬 导 严
作者简 介 ： 周 海 燕 （ ９ ０一） 女 ， 东 粱 山 人 ， 士 ， Ｅ —ｍ ｉ） １８ ， 山 博 （ ａ ｌ
Ｅｍｉ ｚ ｙ １ ６ ｏ 。 ｌ ｈ ＠ ２ ．ｃ ｒ ｙ ｎ
２１ ０ １年 ６月
１ ８ ． ｍ ， ９ ０ １ ｈ 是仅次于粮食 的第二大农作物 ， ５ ｋ 总产值 ７８７ ８ ９ ． 亿元 ， 总产量 ６ ４亿 ｔ ． 。蔬菜生产不仅保障了
城 乡人 民 的生 活 ， 为农 业 增 效 和 农 民增 收 的 有 效 途 成 径， 而且 也 是 农 产 品 出 口创 汇 的主 要 来 源 。蔬 菜 种 类
虫草 害 的轻 便 型 自走 式 高地 隙喷 杆 喷 雾 机 。该 机 具 集 成 高 地 隙 自走 式 底 盘 、 喷雾 系 统 、 电液 中央 控 制 系 统 ， 机 自 走 式底 盘 主要 由机 架 、 力 系 统 、 走 转 向 系统 以 及 液 压 系统 几 个 方 面 组 成 。该 机 具 四 轮 驱 动 、 动 行 四轮 转 向 、 驶 行 稳 定 、 向灵 活 、 应 性 强 ， 杆前 置 、 转 适 喷 药箱 后 置 ， 证 了整 机 重 心 平衡 ， 用 电 动推 杆 实 现 喷 杆 的 折 叠 ， 轻 了喷 保 采 减
收 稿 日期 ：２ １ ０ ０—０ ８—３ ０
各减振元件结构和参 数的合 理设 计 ， 使振 动得到有 效
基金项 目 ：国家 “ ６ ” ８ ３ 计划项 目（ ０ ８ Ａ１ ０ ０ ） ２０ Ａ ０ ９５
的隔离和衰 减 ， 高 喷雾 机行 驶稳 定 性 和驾 驶 舒适 提 性， 保证喷洒质量 。高地隙 自走式底盘优 点是功率分 配（ 底盘行走驱 动、 喷雾 液泵 驱动 、 液压泵 动力 、 电 发
１ 高地 隙 自走式 底盘 的研 制
通过农艺要求和对各区域大 田蔬菜作业特点 的调 研， 获取 大 田蔬菜 种植 的行距 范 围以及 地 隙要 求 ， 底 盘的轮距为 １０ ｍ 地 隙为 ８０ ｍ， ２０ ｍ， ０ ｍ 满足我国大 田蔬 菜种植农艺要求 。 高地隙 自走式底盘结构示意 图如图 １ 所示。
丽
行走 系 统
传 动系 统
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残 留检测 的 门槛 ， 欧盟 大多 数农 药 残 留指 标规 定 在 ０ ０ ～ ．５ ｇｋ 之 间， ．Ｉ ００ｍ ／ｇ 使得我 国蔬菜产 品在 国际贸 易市场屡 次遭 遇 准入 门槛 和技术 性 贸 易措 施壁 垒 。 如果先进 的施药技术和新型低残 留农药 得不到应用 ， 对 蔬 菜 出 口无 疑 是雪 上 加 霜 。
菜 的食 用 和 出 口。 特 别 是 近 年 来 国外 不 断 加 高 农 药
高 地 隙 自 走 式 底 盘
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动力及液压输出
杆 质 量 ， 业效 率 高 ， 仅满 足大 田蔬 菜 施 药农 艺 要 求 ， 作 不 还可 应 用 于 水 田施 药 作 业 。
关 键 词 ：蔬 菜 ；高 地 隙 自走 式 ；喷杆 喷 雾 机 ；四 轮驱 动 ；四轮 转 向
中图分类号 ：Ｓ４ １ ９ 文献标 识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ３—１ ８ ２ １ ）６— ０ ０— ３ ８ Ｘ（０ １ ０ ０ ７ ０