Опрыскиватели мирового уровня

ОСОБЛИВОСТІ РОЗВИТКУ КОНСТРУКЦІЙ ОБПРИСКУВАЧІВ

СВІТОВОГО ТЕХНІЧНОГО РІВНЯ

Огляд експонатів міжнародних виставок «Агротехніка-2003» та «Агротехніка-2005» та декількох попередніх в Ганновері (Німеччина) показав, що покращення якості обробки здійснюється декількома шляхами. Головним з них є підвищення технічного рівня обприскувачів та розробка нових методів нанесення пестицидів на рослини.

В цьому плані майже на всіх обприскувачах встановлюються інжекторні розпилювачі. Відомо, що чим дрібніші краплини, тим більша ступінь покриття препаратом рослинної поверхні, кращі утримання препарату на ній, проникнення в тканину (листова абсорбція) та токсичність дії його на шкідливих організмів. Але ж з підвищенням дисперсності розпилу збільшується і знесення його повітряними потоками в атмосферу, тобто знижуються ступінь осідання препарату на рослини, а звідси знижується і густота покриття, а відповідно при певних умовах роботи знижується і ефективність використання препарату.

Особливістю інжекторних розпилювачів вважається те, що в них в певній мірі вирішене питання підвищення біологічної ефективності крупних крапель. Досягається це за рахунок того, що крупні краплини наповнюються повітрям і пясля осідання на поверхню рослин лопаються. В результаті з однієї краплини відносно великого розміру утворюються декілька краплин значно мершого розміру.

Таким чином обприскування виконується крупними краплинами, які мають високу ступінь осідання, а рослини обробляються дрібнішими краплинами, які забезпечують кращу біологічну дію препарату. Якщо на виставці “Агротехніка-1999” інжекторні розпилювачі біли тільки на декількох обприскувачах, то зараз всі провідні фірми їх використовують.

Разом з тим слід відмітити, що за останні роки майже припинилось використання пневмогідравлічних розпилювачів, в які повітря подавалось під тиском, хоча раніше вони ширико рекламувались. Це говорить про їх безперспективність.

Окрім інжекторних фірми розроблено багато типів розпилювачів, які відрізняються між собою дисперсністю розпилу, формою факелу та принципом нанесення і кожний із них при певних умовах обприскування є оптимальним. Для підвищення якості розроблена також байонетна головка з двома розпилювачами, що встановлюються під кутом 30⁰ до вертикальної площини. Така головка забезпечує обробку рослин з двох сторін, тобто, більш повну. Ще більші можливості в забезпеченні якісної обробки рослин пестицидами мають форсунки з двома та чотирьма розпилювачами, кожний з яких має індивідуальне пневматичне відсічення. Це дає змогу в процесі роботи включати в роботу один або декілька розпилювачів і цим самим регулювати норму витрати рідини або змінювати дисперсність розпилу і забезпечувати оптимальну якість роботи.

В плані покращення якості внесення пестицидів фірма “DAMMANN” (Німеччина) розробила обприскувач,  обладнаний метеопостом, який заміряє стан приземного прошарку атмосфери і через систему виконавчих механізмів в автоматичному режимі оптимізує робочий процес. Це дозволяє на 15-30 % знизити витрати пестицидів.

Фірма “AGRICJN”(Німеччина) розробила обприскувач, який працює в режимі автопілота за даними топографічної карти поля. Відхилення від заданої ширини захвату знаходиться в межах ± 2 %. При звичайних методах обприскування за результатами наших спостережень відхилення від заданої ширини захвату при використанні пінних маркерів становить до 8 %, а при водінні на вішки – до 30 %.

Більшість провідних фірм, зокрема, “DAMMANN”, “RAU”,  (Німеччина), “BARGAM”, (Італія), “КYNDESTOFN”, “HARDI” (Данія), “DUBEX” (Нідерланди) виготовляють обприскувачі з примусовим пневматичним осадженням крапель. Причому з кожним роком таких обприскувачів збільшується, що говорить про їх перспективу.

В цих обприскувачах за рахунок примусового осадження краплин штучно створеними повітряними потоками забезпечується можливість використання дрібніших, тобто більш ефективних, краплин, покращується проникнення їх в рослинний покрив та рівномірність обробки ними рослин. За даними фірми “КYNDESTOFN” нижня сторона листків при цьому обробляється до 45 %, а при звичайному обприскуванні до 4 %. Окрім цього, при примусовому осадженні більш рівномірний розподіл рідини по висоті рослин.

За даними фірми “HARDI” обприскувачі з примусовим пневматичним осадженням крапель повітряними струменями забезпечують зменшення зносу препарату вітром до 90 %, що дозволяє виконувати дрібнокраплинне обприскування при швидкості вітру до 8 м/с, в той час коли звичайне дрібнокраплинне обприскування не рекомендується виконувати при швидкості вітру більше 3 м/с. Збільшення швидкості осідання крапель сприяє також зменшенню знесення препарату в атмосферу за рахунок випаровування. Окрім цього, повітря заміняє частину води в якості носія, що дозволяє в 2-3 рази зменшувати норму внесення робочої рідини. Звідси менші затрати часу на заправку та транспортування води. За даними фірми “RAU” на 50 % може бути підвищена робоча швидкість при забезпеченні якісної обробки.

Важливою особливістю сучасних обприскувачів всіх провідних фірм є те, що вони обладнані бортовими комп’ютерами з контролюючими та виконавчими механізмами. Система дозування, в яку входять бортові комп’ютери, датчики швидкості руху агрегату, витрати робочої рідини і тиску, а також регулювальна апаратура дозволяє програмувати необхідну норму витрати робочої рідини і підтримувати її в певних заданих межах при всіх режимах руху (подоланні підйомів і спусків, проковзуванні). Окрім цього, бортові комп’ютери виконують контрольно-інформаційні функції процесу обприскування. Шляхом натискання відповідних кнопок можна отримати наступні параметри: швидкість руху, сумарну оброблену площу, сумарний пройдений шлях, сумарну витрату рідини, ширину захвату, поточний час, тощо. У випадку відхилення від норми витрати подаються світловий і звуковий сигнали. Застосування  бортових комп’ютерів гарантує потрубну норму внесення пестицидів і дозволяє до 10 % зменшити їх витрати.  Лідером в розробці бортових комп’ютерів можна признати фірму “MULLER ELEKTRONIK” (Німеччина).  Комп’ютери цієї фірми встановлені на більшості обприскувачів.,

На покращення якості обробки направлені також багато технічних рішень постабілізації положення робочих органів, зниженню огріхів та пошкодження рослин, обробці та інші. Так, фірма “AMAZONE”  розробила нову систему стабілізації положення штанги обприскувача маятникового типу, в якій за рахунок спеціальної конструкції шассі з пружинними компенсаторами при всіх умовах роботи забезпечується положення штанги паралельно поверхні землі, в т.ч. і на схилах. Окрім цього, “AMAZONE”  розробила також нову гідравлічну систему обприскувача, при якій в декілька раз зменшується період входження його в нормальний режим при включенні в роботу. Нові механізми стабілізації положення робочих органів були представлені також фірмами “DUBEX” і “JACOBY” (Німеччина).

Фірми “RAU”, “TECNOMA” та “SCHMOTZER” (Німеччина) представили причіпні обприскувачі.

Фірма “BARGAM” (Італія) показувала самохідний обприскувач з рідними схемами повертання:

- з традиційною, коли повертаються тільки передні колеса;

- передні і задні колеса повертаються в різні сторони, що забезпечує значне зниження радіуса повороту;

- передні і задні колеса повертаються в одну сторону на однаковий кут, що дає можливість зміщуватт обприскувач вправо чи вліво від напрямку руху без повертання штанги. За рахунок цього забезпечується якісна обробка поля при об’їзді перешкоди.

Фірма “TECNOMA” показала обприскувач, в якому рама встановлена на  повітряних подушках. Основними перевагами його вважається підвищення рівномірності обробки за рахунок зглажування різних коливань штанги, підвищення робочої швидкості та строку служби. Заслуговує на увагу обприскувач фірми “TECNOMA” з дисковими розпилювачами з горизонтальною віссю обертання. Застосування дискових розпилювачів забезпечує монодисперсний розпил рідини, в якому відсітні як дрібні краплини, що підлягають знесенню вітром, так і занадто великі, які є малоефективними. Тому такі розпилювачі забезпечують якісну обробку при  медіанно-масовому діаметрі крапель в 2-3 рази меншому порівняно зі звичайними гідравлічними розпилювачами, за рахунок чого досягається значне підвищення ефективності обробок. Недостатком дискових розпилювачів вважалось те, що вони обертались в горизонтальній площині і краплини осідали тільки за рахунок гравітаційної сили, а тому в звичайній мірі підлягали знесенню. В даній  конструкції диски обертаються в вертикальній площині і краплини вилітають через щілини з кутом факелу 140⁰, а залишок повертається на повторне розпилення. В цьому випадку для осадження крапель окрім гравітаційної сили використовується і кінетична енергія, яку отримують вони при утворенні. За рахунок цього досягається якісна обробка рослин при вираті робочої рідини в межах 25-40 л/га.

Ультрамалооб’ємне обприскування поки що застосування не знаходить.

Вдосконалення обприскувачів іде також в напрямку підвищення їх продуктивності. В цьому напрямку порівняно з виставкою в 2001 році в декілька раз збільшилась кількість самохідних обприскувачів. Практично всі провідні фірми випускають по декілька моделей самохідних обприскувачів. Лідерами в цьому плані можна назвати фірми “AMAZONE”, “BARGAM”, “BERTHOUD”, “CARUEL”, “DAMMANN”, “HARDI”, “INUMA”, “RTS”.

В більшості з цих машин на високому технічному рівні вирішені питання приводу коліс, стабілізації штанги, управління процесом і контроль за якістю роботи виконується з широким використанням автоматичних пристроїв. Так, наприклад, самохідний обприскувач фірми “AMAZONE” SF 430 має керовані всі колеса, що забезпечує невеликий радіус повороту. В самохідному обприскувачі фірми “RTS” за допомогою гідравліки змінюється ширина колії. Транспортна швидкість самохідних обприскувачів складає біля 40 км/год. Робоча ж їх швидкість за рахунок зменшення впливу нерівномірностей грунту на нерівномірність обробок те ж може бути збільшена на 10-20 %. В плані підвищення продуктивності обприскувачів збільшуються також їх базові параметри: місткість бака і ширина захвату.

Так, обприскувачі фірми  “BERTHOUD” мають місткість бака до 5000 л, а ширину захвату до 42 м, фірми “INUMA - баки до 7500 л, ширину захвату до 36 м, “RTS” - баки до 6000 л, ширину захвату до 39 м, “DUBEX” - баки до 6400 л, ширину захвату до 45 м. Збільшення ширини захвату досягається за рахунок просторових конструкцій штанг виготовлених з легких матеріалів високого технічного рівня механізму стабілізації їх положення та високої якості виготовлення.

Всі провідні фірми випускають обприскувачі з великим типорозмірним рядом базових параметрів, що дозволяє мінімізувати витрати на обприскування. Деякі з них як, наприклад, “BARGAM” випускає тільки для польових культур 29 модифікацій тракторних обприскувачів і 16 самохідних, фірми “HARDI” – більше 50 модифікацій.

За результатами досліджень ННЦ “ІМЕСГ” за рахунок оптимізації базових параметрів обприскувачів до конкретних умов роботи економія приведених витрат складає з 2 до 7 грн/га.

Сучасні обприскувачі обладнують пристроями, які забезпечують зручність, комфорт роботи оператора та підвищують якість виконання робочого процесу і продуктивність. Це, зокрема, пристрої для автоматичного завантаження віддозованої кількості пестицидів, приготування маточних рідин з наступною автоматичною подачею їх в бак, пінні маркери, багатопозиційні відсічні пристрої, кондиціонери, які встановлюються в кабінах, додаткові баки з чистою водою. Призначення кожного з цих пристроїв очевидне.

Фірма “HERBST” (Німеччина) представила стенд для оцінки якості роботи обприскувача, який дозволяє швидко з високою точністю визначити фактичну норму витрати і нерівномірність розподілу рідини по ширині захвату. Такі стенди доцільно мати в машино-технологічних станціях та підприємствах, які займаються наданням послуг по обприскуванню.

          Барановський О.С., завідувач лабораторії механізації захисту рослин ННЦ “ІМЕСГ”, канд. техн. наук