Конструктивные особенности опрыскивателей и их влияние на эффективность работы

Влияние изменения давления в системе опрыскивателя на качество распыла Влияние изменения давления в системе опрыскивателя на качество распыла

Одним из важнейших факторов, которые могут отрицательно повлиять на эффективность применения химикатов при опрыскивании, является качество и надежность работы самого оборудования опрыскивателя. В этой статье мы хотим показать как конструктивные особенности различных опрыскивателей влияют на качество обработки растений и из чего складываются затраты на их эксплуатацию.

Результат влияния химикатов (пестицидов, удобрений и т.д.) на качество урожая зависит от правильного и равномерного распыления их по обрабатываемой поверхности.

Рассмотрим, как зависит качество распыла химикатов от конструктивных особенностей опрыскивателей, оборудованных щелевыми распылителями высокого давления и электрических вращающихся распылителей аппаратуры малообъемного распыления.

1. Влияние высоты расположения распылителей над обрабатываемой поверхностью.

Высота расположения щелевого распылителя от места крепления до обрабатываемой поверхности определяется требованиями минимального перекрытия для обеспечения равномерности опрыскивания растений. Обычно распылители устанавливаются по высоте, исходя из отношений расстояния между распылителями к их высоте как 1:1. Например, распылители с углом распыла 110º, располагающиеся на расстоянии 50см друг от друга, должны находится на высоте 50 см от обрабатываемой поверхности.

Соблюдение этих требований обеспечивает равномерное распыление химикатов по поверхности. В большинстве случаев эти условия не выполняются, что связано с конструктивными особенностями щелевого опрыскивателя возможностями регулировки штанги по высоте, колебаниями штанги при движении по поверхности поля. Это приводит к тому, что при увеличении высоты расположения распылителей увеличивается зона перекрытия каждого распылителя. Например, при поднятии штанги выше рекомендованной на 10 см ширина покрытия поверхности распылителем увеличивается с 143 см до 175 см (рис.1 и 2). 

Образуется зона перекрытия в 32 см. Т.о. перекрытие может достигать 25-30% обрабатываемой площади. Если при высоте 50 см вносится норма гербицидов, то при высоте 60 см в зоне перекрытия количество гербицида увеличивается на 40%, а в остальной зоне снижено на 30% от нормы. Это может вызвать как очаговое поражение растений в зоне перекрытия , так и снижение эффекта от гербицида в остальной зоне, что одинаково ведет к потере урожая.

Даже в условиях хорошо выровненной поверхности поля скорость движения трактора должна быть не более 8 км/ч, так как амплитуда колебаний штанги длиной 12 м может достигать ±20 см. При таких колебаниях увеличивается неравномерность покрытия рабочей поверхности по ширине захвата.

Если Ваш оператор не контролирует постоянно положение штанги по высоте, то эти потери у Вас существуют и Вам необходимо на это обратить внимание. 

Облегчить работу оператора по контролю за высотой расположения штанги позволяет установка гидравлических подъемников штанг. Проблема контроля высоты расположения штанги полностью решена иностранными производителями опрыскивателей за счет установки гидравлических подъемников, контролируемых их кабины трактора. Но это приводит к удорожанию опрыскивателя, уменьшению надежности его работы увеличению затрат на его обслуживание и ремонт. Особенно это касается опрыскивателей зарубежных производителей, цены на запасные части которых растут с ростом курса валют. 

У опрыскивателей, оборудованных электрическими вращающимися распылителями (аппаратура мелкокапельного распыления АМР), равномерность распределения жидкости по ширине захвата в меньшей степени зависит от положения штанги по высоте и ее колебаний, т.к. образующийся факел направлен не вниз, а параллельно штанге.

На рис 3. приведены траектории полета капель, сбрасываемых с кромки малообъемного электрического вращающегося распылителя.

Ширина захвата одного распылителя составляет 1,8-2 м и не зависит от изменения положения распылителя по высоте. Эта особенность работы распылителя позволяет:

  • отойти от контроля штанги по высоте;
  • упростить работу оператора, связанную с контролем и регулированием положения штанги по высоте;
  • исключить возникновение двойных зон покрытия и перерасхода препарата, угрозы очагового поражения;
  • уменьшить эксплутационные расходы за счет отсутствия гидравлических подъемников и другого оборудования контроля положения штанг по высоте; сделать конструкцию штанг простой и долговечной;
  • увеличить скорость трактора при обработке до 10-12 км/ч из-за отсутствия влияния колебания штанги на качество распыла.

2. Влияние изменения давления в системе опрыскивателя на качество распыла.

Изменение рабочего давления в системе опрыскивателя оказывает значительное влияние прежде всего на угол распыления жидкости. Как показано на рис.4 и 5, понижение давления с 2 атм до 1 атм, приводит к уменьшению расхода рабочей жидкости с 0,8 л/га до 0,4 л/га и значительному уменьшению (на 30-40%) площади покрытия растений химикатом.

Это создает еще одну проблему, т.к. при изменении давления необходимо учитывать разницу изменения нормы расхода рабочей жидкости. Уменьшение давления ниже рекомендованного приводит к образованию огрехов из-за уменьшению нормы расхода химии меньше рекомендованной. И, наоборот, при увеличении давления, соответственно, увеличивается зона перекрытия и нормы расхода выше рекомендованных. 

Если Вам важна равномерность распыления, то для традиционных опрыскивателей необходимо:

  • следить за тем, чтобы распыляющие форсунки работали в правильном диапазоне давлений; 
  • контролировать исправность работы регулятора-распределителя давления;
  • проверять соответствие рабочего давления типу установленных форсунок и выбранной норме расхода химиката;
  • своевременно осуществлять замену фильтров тонкой очистки, их засоренность приводит к потере давления в магистралях и соответственно значительному изменению расхода химиката.

Опрыскиватели, оборудованные аппаратурой малообъемного распыления, с электрическими вращающимися распылителями (ЭВР), этого недостатка лишены, поскольку распыл рабочей жидкости в ЭВР создается центробежной силой, а не высоким давлением, как в традиционных опрыскивателях. Это позволяет отказаться от использования сложных и дорогих насосов высокого давления. Подача химиката осуществляет электрический центробежный насос, создающий давление 0,5-0,8 атм и обеспечивающий стабильную подачу рабочей жидкости к распылителям. Нет регулятора давления, что упрощает настройку системы опрыскивания.

Изменение нормы расхода рабочей жидкости осуществляется простой сменой жиклеров с нормированными отверстиями от 1 до 5мм.

Такие диаметры жиклеров исключают их засорение от работы суспензиями и использования некачественной воды. Это позволило отказаться от постоянно засоряющихся фильтров тонкой очистки.

Использование метода центробежного распыления жидкости позволило получить следующие эксплутационные преимущества ЭВР распылителей: 

  • замена насоса высокого давления, как правило, импортного производства, работающего от ВОМа, на «электрический центробежный насос», более простой и надежный;
  • исключение из системы регулятора-распределителя давления, что упрощает регулировку системы;
  • замена шлангов высокого давления на обычные.

Применение малообъемных опрыскивателей с электрическими распылителями позволяет получить экономический эффект, выражаемый в виде увеличения производительности за счет уменьшения простоев, связанных с очисткой фильтров, уменьшение требований к качеству воды и чистоте емкостей. Увеличивается эксплутационный ресурс, т.к. нет сложных и дорогих насосов, регулятора давления.