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喷灌机加装上新装置 水肥药施用精准又高效

放大字体  缩小字体发布时间:2024-06-06  来源:中国农网  作者:李丽颖  浏览次数:28
导读:用上新型喷灌机 水肥药施用精准又高效...

正值小麦灌浆期,为预防干热风与病害,黄淮海平原的农田里一派灌水、追肥、打药的繁忙景象,而在安徽省宿州市W乔徘芾碜�700多亩示范田的区农业农村局农科所副所长李勇既没请人喷洒农药,也没请无人机飞防小队过来打药。李勇笑着说:“我有‘秘密武器’,一个人一天就能把药打完。”

顺着他的手指方向远望,两台大型平移式喷灌机伫立田间。细看发现,与普通喷灌机不同的是,这两台喷灌机的桁架下加装了四根钢缆和一排门型框架,一台“小车”在缆道上往返穿行,“小车”下有一排喷头正在撒药,遇到喷灌机轮胎支架还可以自动收放。

“这是我们参与研发的大型喷灌机水肥药精准施用装置。”中国农业科学院农田灌溉研究所(以下简称“灌溉所”)高效节水灌溉技术与装备创新团队副研究员陈震说,“我国规模经营农田配备大型喷灌机进行作物水肥管理是一个趋势,但大型喷灌机造价高、单次投入大,我们一直在思考如何才能拓展大型喷灌机的功能,提高其使用效率。”

研究团队琢磨起了大型喷灌机天然的桁架结构:“能否改进大型喷灌机机械工程结构,满足农田综合管理各项需求?”说干就干,他们与安徽艾瑞德农业装备股份有限公司(以下简称“艾瑞德公司”)组建了设计团队,构建起企业牵头、科研支撑的合作机制,科研人员找准攻关目标,企业根据市场需求加速技术转化和成果落地。

团队首先想到的是集成植保喷药功能。但由于喷药剂量小、浓度大、药水容易挂壁,不能用已有的灌溉管道,曾有人简单加装了与大型喷灌机等长的喷药管道,可长度过长压力不均,末端喷头无法正常使用。

“可以让喷药设备在大型喷灌机上动起来!”设计团队负责人、艾瑞德公司董事长马骏突然有了灵感。但这也意味着,项目人员在结构设计上要将喷药设备行动轨迹、重量、驱动力、续航等需求与大型喷灌机进行完美适配,并解决药剂输补、持续驱动、均匀喷洒等难题。即便是国外老牌农业机械公司,此前也未尝试过。

无“前车之鉴”,就独辟蹊径。是用外圈缆车式轨道还是内部直线式轨道?是用电池供电还是充电供电?最大承重量是多少?撒药装置结构、药液系统如何设计?……一个个问题摆在了设计人员面前等待解决。设计团队从零钻研、独立攻关、自主制造。“轨道位置、材质,装置重量、驱动轮数量、喷头伸缩结构和支撑工程等需要通过多次修改和迭代,在运动性能、稳定性能、持续性能等方面达到较好平衡,任何一项变动都会产生连锁反应,对整体设计和结构产生影响。”马骏介绍,团队开发钢缆导轨关键技术,解决喷药小车喷洒高度不稳定问题;创新V型升降机构关键技术,解决撒药喷头高度调节难题,满足不同作物不同生长期的喷洒需求;创新自动补药系统关键技术,实现了药液补充全程自动化;借鉴高铁接触网导线,为喷药小车定制了预拉紧的供电钢缆。

经过长期的参数分析和打版实验,又历经10次大改,今年年初,水肥药精准施用装置顺利下线运行,为小麦管理带来了新气象。

 

加装在大型喷灌机桁架下的多功能喷药小车预备进田撒药。 汪奇 摄

“新装置主要由喷药协同系统、多功能喷药小车、轨道系统、供电系统、转运车、跨体专用门型框架组成,其中喷药协同系统包含混药箱,药液运输管道,控制中枢及混液、补液系统。”陈震介绍,喷药小车喷幅6米,行动轨迹与大型喷灌机轨迹垂直,喷完单程后喷灌机会自动前移6米。喷灌机精准的移动幅度、喷药小车的“之”字形走位和防风喷头保障了每一株小麦都能被喷到药物,“装置自动化程度高,可成套购置或在原有大型喷灌机上进行改造加装,几乎不受电力限制,能实现长时间无人监管连续作业。”

新装置刚下线,李勇就给示范田的大型喷灌机加装上了。“几乎每周都用。”李勇说,小麦生长季需要喷洒多种肥药,像叶面肥、杀菌剂、杀虫剂、植物生长调节剂等,有些得打多次,有些不能混用,“新设备药箱最多能容纳2000公斤药液,农药稀释倍数更加合理,有利于直喷病灶,防病治病效果好。”

装置配有远程控制系统,李勇只需配好药液,就能在办公室远程控制新设备起停。“省工、省时,也不需要更换电池,真的是解放双手。”看着即将收获的麦田,李勇忍不住点赞,“下季种玉米,明年种大豆,我还接着用。”

加装了“喷药小车”的大型喷灌机,就像一台大型机器人自行运转。“除了‘喷药小车’,加载有遥感摄像头的‘农情检测小车’和能喷洒固体肥料的‘撒肥小车’也已进入中试阶段。”马骏说,“加装的这些机械结构让大型喷灌机长出了‘手臂’,成为一个平台,只需更换不同小车,就能实现农田综合管理的不同功能。”

“目前我国累计建成高效节水灌溉面积超过4亿亩,灌溉装备升级改造是提升农业生产效率的关键环节。”灌溉所副所长王景雷说,“近年来灌溉装备领域向科技要效益,持续推动技术更新与改造升级,更好地融入到农业现代化的发展格局,为保障粮食安全作出贡献。”



 
 
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