病虫害往往是影响果树产量和果园产品质量的直接因素,而我国果园的施药技术并不能达到理想效果。目前常用的机动植保机械大都采用大计量的淋洗式喷雾,导致雾滴在冠层中的沉积不均匀,沉积在果树上的药液量不足20%,大量的农药流失,造成环境污染和农药浪费。本文针对喷雾作业中雾滴雾化效果差、穿透性低、沉积率小等问题,设计了一套由风箱和螺旋风口套组成的风送装置,装于试验平台上。气流辅助装置选用离心式风机,高压气流将雾滴撕裂,细化雾滴并提高穿透性,在气流的携带作用下,改善喷雾作业可达高度和雾滴沉积性。螺旋风口套内装有螺旋叶片,可将送风筒送出的高压直流风转为螺旋风。通过三维绘图技术、三维建模技术和计算流体动力学(CFD)技术对风送辅助喷雾的关键工作部件进行了建模和仿真优化。对试验平台进行设计、建模和部件选型,试制了试验平台,并对其进行试验研究。主要的研究内容与结论如下:(1)根据目前喷雾技术上存在的问题,如:叶片背面药液附着率低、叶片正反面药液附着率相差较大、雾滴直径粗大等,设计了一款可以手动安装于送风筒上的螺旋风口套,通过螺旋片的作用将风向螺旋化,翻转叶片,使药液附着在叶片背面。并且对风箱的结构进行了设计与优化,最终选择了无涡流现象、均匀分布风压的风箱结构。探究了进风口的进风速度大小、形状和布置位置对流场速度、压力和气流运动轨迹的影响。模拟了螺旋风口套的工作效果,仿真结果表明,螺旋风口套的设计能够极大地提高出口风速且扭转出风方向。(2)对具备风送辅助功能的试验平台进行了整体设计,对风送辅助系统、药液输送系统中的工作部件和其他零部件进行了选型设计,以保证试验平台能够高效、稳定地工作。通过对螺旋风口套的不同安装方案进行受力分析,确定了螺旋风口套是以六组螺栓联接固定于送风筒上的安装方式,以防止在不断增加的风压下,螺旋风口套与送风筒发生强制分离。根据设计图完成了对试验平台的试制。(3)利用雾滴垂直分布仪对试验平台进行静态田间模拟试验,并运用统计分析软件SPSS对试验数据进行分析,分别探究了风机转速、喷雾压力、装有螺旋风口套和未装有螺旋风口套两种工况对液体沉积量和液体沉积分布规律的影响;还探究了螺旋风口套的两种工况分别与风机转速、喷雾压力的交互作用对雾滴沉积量的影响。(4)以牵引机作为动力,对试验平台进行了田间实际试验,得到了螺旋风口套的两种工况下作业数据。结果表明:未装有螺旋风口套时,雾滴覆盖率为79.3%,叶片正反面药液附着率差值为11.6%,雾滴体积中值直径为186.08μm;安装螺旋风口套后,雾滴覆盖率增长至80.65%,叶片背面药液附着率提高了2.7%,正反面药液附着率差值降至9.6%,雾滴体积中值直径减小了21.6%。因此,试验结果表明:螺旋风口套的设计和应用提高了药液利用率,细化了雾滴直径,可以改善喷雾作业效果,提高喷雾质量。