摘要：本文针对国内市场还没有一款性能相对成熟、适合农民家庭使用的高地隙施药机械产品。通过以三轮高地隙喷药机为研究对象，在喷药机结构研究的基础上，设计出能够适应最大高度1.7 m的高秆作物农药喷施的喷药机。

    我国地域辽阔，农作物种类丰富，各类农作物的种植面积均居世界前列，但是我国农产品的产量和质量却落后于农业发达国家。多年来，我国的优势经济作物如玉米、甘蔗等高秆作物中后期病虫害的防治一直是一个难题，主要原因是传统拖拉机的底盘相对较低，无法进入到农作物长势较高的地域进行施药作业，从而使高秆作物中后期的病虫害防治成为影响我国高秆经济作物产量的主要“瓶颈”。
    国外高地隙喷药机的研究始于二十世纪五六十年代，并随着电子技术、计算机技术、自动化技术及信息技术的不断进步，喷药机及其施药技术得到了迅猛发展并已广泛应用于农业生产。我国高地隙喷药机起步发展较晚，始于二十世纪九十年代中后期，且以化学农药喷药机械的应用为主。经过了近二十年的研究探索，已由效仿国外施药机械到自主研究开发，由背负式人工手动操作到自动化施药机械及航空施药机械等。目前，随着我国施药植保机械的快速发展，国内主要生产厂家，以经济实用为主，重点面向喷药机的结构设计，且取得了较大的进步。通过上述分析可见：国外喷药机优点显著，主要表现在技术先进、工作可靠，但是其价格昂贵、专用性强和使用维修不便等问题限制了国内市场的发展；国内喷药机优点是价格低廉，应用广泛，使用维修方便，但其安全性低、稳定性差、自动化程度低等问题，导致其在国内市场发展缓慢。
    高地隙喷药机因其通过性能好、离地距离高的特点，可对农作物进行全程喷施作业，特别是能够有效地解决玉米、甘蔗、大豆等高秆作物中后期的施药难题，合理地解除“高地隙”的限制。三轮自走式喷药机改变传统人工手动喷药的劳动方式，劳动效率高，生产成本低，植保效果明显，同时三轮喷药机性价比高、操作方便可靠，具有广阔的市场前景。

    1 主要技术要求
    以高地隙喷药机为研究对象，设计一款具备垄沟距离可调功能的三轮自走式高地隙喷药机的物理样机，且动力配置为发动机前置前轮驱动。其中，主要技术参数如下表所示。

    2 总体设计
    在充分分析当前国内外高地隙喷药机发展现状的基础上，以传统三轮农业机械为平台，设计一款适合农民家庭使用的新型三轮自走式高地隙喷药机，如图1所示。其中，喷药机主要由柴油发动机、车架主体、高度可调式施药架、后轮调整机构、车轮、施药药箱、动力转向机构、变速箱、转向机构、施药泵及施药管路等组成。

    3 工作原理
    当高地隙喷药机行驶到目标施药区域后，向药箱中加注规定剂量的药液和一定比例的水，再根据施药区域的实际垄沟距离，调整后轮轮距（为保证喷药机田间运行平稳及扩大作业面积）；根据田间施药范围，将可调式施药架展开并调整到合适的施药高度后，启动发动机和施药系统，开始对目标施药区域进行施药作业；待田间施药结束后，关闭施药系统，行驶出施药区域，关闭发动机，并将可调式施药架收拢和后轮轮距调整到道路行驶状态，完成田间施药工作。其中，高地隙喷药机的道路行驶和田间工作状态样机模型如图2所示。

    4 结论
   （1）喷药机的最大离地高度1.7 m，有效幅宽6.5 m，充分满足小规模田间施药作业要求。
   （2）三轮自走式高地隙喷药机田间通过性能好，转向灵活，投入成本低，生产效率高，市场前景可观，且极易推广。