引言
植保機械中的噴霧機是通過霧化裝置和噴射部件將藥液分布在噴施對象上，霧化裝置的優劣直接影響防治效果和機具的使用經濟性。在噴藥量相同的情況下，霧滴越小，霧滴數目也越多，覆蓋面積大且比較均勻，并能滲入微細空隙黏附在植株上，流失較小，防治效果好。因此，霧化裝置及噴射部件是植保機械的重要工作部件。
隨著拖拉機配套的寬幅橫噴桿噴霧機具的發展及化學除草劑的廣泛應用，扇形霧噴頭噴量范圍大，適應在不平地面上作業，故廣泛應用于寬幅橫噴桿機具上。
根據噴灑霧形不同，可分為扇形霧、均勻扇形霧、偏心扇形霧和反射式扇形霧噴頭。試驗表明，扇形霧噴頭的霧量分布狀態取決于噴頭的終端形狀，球頭形噴嘴霧量的分布按正態曲線分布，長橢球形噴嘴則為均勻性分布。因此，多噴頭組合使用的寬幅橫噴桿噴霧機適宜采用球頭形扇形霧噴頭。
1 結構示意圖
噴頭性能的主要指標是霧滴尺寸、霧化均勻度、射程、噴幅和噴量等。設計扇形霧噴頭時，必須考慮的重要指標是霧角。影響霧角的主要因素為相對切深 HT、切槽角 α 和噴孔直徑 D 等幾何參數。
球頭形扇形霧噴頭的結構示意圖如圖 1 所示?！緢D1】
2 試驗分析
2． 1 孔邊距 h 的影響
孔邊距 h 為噴孔終端理論連續形狀的最突點和噴頭端面的距離。
對于 Φ1、Φ2 兩組噴頭，保持相同相對切深 HT及切槽角 α，在 3kgf/cm2壓力下測定不同孔邊距 h 對噴頭霧角 β 的影響，數值列于表 1、表 2 中?！颈?-2】
根據上述結果，得出孔邊距 h 對 Φ1\\( 15°\\) 和 Φ2\\( 25°\\) 噴孔噴頭霧量霧角的影響曲線，如圖 2 所示?！緢D2】
試驗表明: 孔邊距 h 對噴頭霧角 β 的影響并不顯著，因此孔邊距 h 的確定可按零件結構強度及工藝要求選擇。
2． 2 相對切深 HT的影響
表 3 為 Φ1 噴頭組在相同的切槽角\\( α=15°\\) 及孔邊距 h 在 3kgf/cm2壓力下，測定的相對切深 HT對噴霧特性的影響數值?！颈?】
表 4 為 Φ2 噴頭組在相同的切槽角\\( α=25°\\) 及孔邊距 h 在 3kgf/cm2壓力下，測定的相對切深 HT對噴霧特性的影響數值?！颈?】
表 5 為 Φ2 噴頭組在相同的切槽角\\( α=45 °\\) 及孔邊距 h 在 3kgf/cm2壓力下，測定的相對切深 HT對噴霧特性的影響數值?！颈?】
根據以上 3 個表中的數據繪制出圖 3、圖 4 的性能曲線。由此圖可見，霧角 β 和相對切深 HT之間呈二次拋物線關系; 同時，產生最大霧角時的相對切深 HT值是隨切槽角 α 的增加而減少?！緢D3-4】
因此，相對切深 HT的變化對噴頭噴霧量及噴霧角的影響是顯著的。具體來說，當 HT很小時，噴霧角 β0隨 HT的增大而增大; 但當 HT增大到一定值時，噴霧角β0隨 HT的增大而減少。對于 90°和 120°扇形霧噴頭來說，由于 HT一般較大\\( 大于 0． 7\\) ，所以可以認為噴霧角 β0隨 HT的增大而減少; 而對于噴霧量，它將隨 HT的增大而顯著增加。由此可見，設計時選擇合適的相對切深 HT對達到性能要求是很重要的。
2． 3 切槽角 α 的影響
切槽角 α 是扇形霧噴頭產生平面霧狀的關鍵。通過實驗測定不同孔徑的噴頭組保持相同相對切深HT及孔邊距 h 在 3kgf/cm2壓力下切槽角 α 與霧量、霧角關系的。結果表明: 噴霧量將隨 α 的增大而增加，而噴霧角 β0將隨 α 的增大而減少，切槽角 α 對性能的影響較大。
表 6 為 Φ2 噴頭組保持相對切深 HT及孔邊距 h在 3kgf/cm2壓力下測定的切槽角 α 對霧角的影響數值。根據表 5 的數據，繪制出切槽角 α 對霧角 β 的影響性能曲線，如圖 5 所示。該曲線比較形象地表示了這一規律?！颈?.圖5】
2． 4 噴口直徑 D 的影響
噴口直徑 D 的變化對噴頭噴霧量的影響是顯著的。實驗數據如表 7、表 8、表 9 和表 10 所示?！颈?-10】
以上 4 個表中所提供的數據表示切槽角 α 分別為 15°、30°、45°、60°時的各組噴頭在相對切深 HT保持不變時，噴頭內腔直徑 D 變化對霧角 β 的影響。根據表中的數據繪制成如圖 6 所示的性能曲線。
從圖 6 可見，隨著噴頭內腔直徑 D 的增大，霧角 β按反正切函數關系變化。具體來說，噴霧量將隨噴孔直徑 D 的增大而增大; 但當噴孔直徑 D 增加到一定值時，噴霧角 β0增大趨勢變得相當平緩，此時，可以認為噴霧角 β0不隨噴孔直徑 D 的增大而變化。對于90°和120°扇形霧噴頭來說，由于噴孔直徑 D 一般較大，所以噴霧角 β0不隨噴孔直徑 D 的變化而變化。實際上，此時噴孔直徑 D 對噴霧角 β0的影響是通過相對切深HT來體現的?！緢D6】
3 結論
1\\) 增大噴頭內腔直徑 D，而其它參數不變時，霧角 β、噴量 Q 隨之增大。
2\\) 單純增大噴頭的相對切深 HT時，噴量 Q 隨之增大; 而霧角 β 開始是隨之增大，當 HT增到某一值時，β 增到最大; 當 HT繼續增加時，霧角 β 反而出規了隨之減少的現象。
3\\) 單純增大切槽角 α 時，噴量 Q 隨之增大，而霧角 β 卻隨之減小。
4\\) 扇形霧噴頭加工過程中的誤差也影響其性能的優劣。
參考文獻:
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