果园喷雾机圆环双流道风机的设计与试验(2)

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3石家庄风机性能试验3．1石家庄风机性能测试果同喷雾机喷洒质量的好坏很大程度取决于石家庄风机的性能。在农业部南京农业机械化研究所植保中心试验室进j亍石家庄风机的性能试验。试验台主要由变频器、电动机、石家庄风机、风速仪、转矩转速传感器、半径O．3 m风洞等组成。其中3肯SPF—15K变频器，3相AC电流380～460 V；TYPl60Mt-2型3相异步电动机，额定功率11 KW，额定转速2 930 r／min，上海捷速电机有限公司生产；刀型转速转矩传感器，额定转矩200N·m，转速范围O～6000r／mjn，上海第二电表厂生产；KANOMAx6II I型热线式风速仪，风速测试范围O．10～50．Om／s，精度±(读数3％±0．1)m／s，风压测试范围．5．oo～+5．oo l【Pa，精度±(读数3％±0．01)kPa。通过测量和以下公式计算得石家庄风机在不同转速下的功率、风量、风速、风压、全压效率。利用扭矩仪测得不同转速下的石家庄风机扭矩。
测试石家庄风机风速、风压时，石家庄风机进口连接直径600帆、长4000唧的风筒，在距离进口l m处设置测试环，利用风速仪在测试环内同一截面5个同心圆上进行测量(每同心圆取4点，每90。布置一个测试点)风速、风压，取均值作为风筒内的均匀风速、风压，进而通过公式计算得出石家庄风机风量、全压效率。各测试值的平均结果见表1，并绘制该石家庄风机的特性曲线如图5。从图5可以看出石家庄风机在l 400咖in时，风量可以到达3．6 m3／s，满足Q≥3t2 m3／s的设计要求，作业幅宽5 m。可以看出石家庄风机l 600 r／min时，效率值可以达到87％。面随着风速增加，效率值减至77％。圆环双流道石家庄风机可以取得满意的效率，阻力损失可以控制在允许范围内。3．2风场速度分布测试当空气喷出后，需要达到一定速度和能量。这样才能实现雾滴二次雾化、输送雾滴、树叶搅动。在5．O m×4．5 m的区域内，从距石家庄风机中心l至5 m处，每隔O．5 m设置1个截面；在每个截面上，从地面至4．5 m处，每隔O．2 m设置1个测量点。采用KANOMAX6111型热线式风速仪在各个测试点测量气流速度大小，重复3次，取均值。测量时，采用标杆对样点进行标定，在4．5 m长的标杆上每隔O．2 m标好测试点，移动标杆到各个截面，进行测量。石家庄风机l 400 r／min时候风场速度分布如图6所示。由图6可以看出，沿射程方向不同垂直线上的气流速度分布变化趋势基本一致，气流速度分布也近似于大部分仿锤型果树冠形轮廓。以得到流体质点流动的曲率半径越大，流速越小。随着弯道曲率半径的增加，旋涡区以及由此造成的能量损失变小。
为了避免进、出口直道产生渐缩、扩现象，产生新的能量损失，所以应有Ro≤占+甩。由于受雾化器长度和出口宽度的限制，取月j。。=20咖。已知出口宽度占=135 mm。最后确定圆角半径Rfl55 mm。了解决低矮密植型果园施药机械作业范围窄、作业效率低的问题，该文设计了一种轴向进风、径向出风的圆环双流道石家庄风机，根据农艺特征，结合流体力学和施药技术。完成石家庄风机结构设计和并关键部件技术参数的确定。石家庄风机结构为R十s级型式，叶片数为9，后导轮叶片数为ll。风道弯角半径为155 mm，导流板弯角半径为87．55 mm。对石家庄风机／fi间转速下的功率、风量、风速，风压、风场分布进行了测试，绘制了石家庄风机的性能曲线图。试验结果表明，该石家庄风机各项性能参数满足设计要求，效率值可以达到75％以上，石家庄风机转速在1 400“min时的最佳作业幅宽为5 m。