Общее устройство и регулировка рабочих органов опрыскивателей

Опрыскиватели предназначены для дробления (диспергирования) растворов пестицидов и равномерного нанесения их в мелко-распыленном виде на растения или почву с целью борьбы с вредителями, возбудителями болезней, уничтожения сорняков, дефолиации листьев и десикации растений. Они могут также применяться для внесения жидких минеральных удобрений.

В зависимости от доз внесения растворов пестицидов на единицу обрабатываемой площади различают полнообъемные, среднеобъемные, малообъемные и ультрамалообъемные опрыскиватели.

По назначению опрыскиватели подразделяют на специализированные и универсальные. Первыми обрабатывают одну культуру, вторыми несколько. По способу агрегатирования – на самоходные, прицепные, полунавесные, навесные и монтируемые. По типу распыливающе-распределительного устройства – на штанговые, вентиляторные и комбинированные.

Опрыскиватели состоят из резервуаров, насосов, фильтров, регуляторов давления, распыливающе-распределительных и заправочных устройств.

Типовой технологический процесс опрыскивателя заключается в следующем: рабочая жидкость забирается из бака и под давлением насоса подается через регулятор давления и фильтры к распылителям и наносится в мелкораспыленном виде на растение или почву. Для увеличения дальности выброса капель и улучшения их распыла рабочий раствор может подаваться через распылители в движущийся воздушный поток.

При наличии в резервуаре опрыскивателя перемешивающих устройств рабочие растворы могут приготавливаться из легкорастворимых пестицидов непосредственно в резервуаре опрыскивателя. Рабочие растворы пестицидов могут приготавливаться специальными машинами типа АПЖ-12.

Резервуары опрыскивателей предназначены для хранения запаса рабочего раствора пестицида, необходимого для непрерывной работы в течение длительного времени.

Резервуары опрыскивателей снабжаются указателем уровня поплавкового типа, либо в виде водомерной трубки, заправочной горловиной с фильтром, клапаном для выравнивания давления и гидравлической или механической мешалкой.

Насосы предназначены для подачи рабочего раствора пестицида к распыливающим устройствам, а также для самозаправки, приготовления и перемешивания рабочего раствора.

На опрыскивателях устанавливаются чаще других центробежные и поршневые насосы. Основными характеристиками насоса являются подача (л/мин) и создаваемое давление (МПа).

Фильтры предназначены для очистки воды при заправке резервуара опрыскивателя и для очистки рабочего раствора пестицида при подаче его к распылителям, с целью исключения засорения распылителей, нарушения работы клапанов насосов, регулятора давления или повышенного износа рабочих органов. Для нормальной работы фильтров периодически необходимо извлекать и промывать их фильтрующие элементы.

Регулятор давления предназначен для изменения (при настройке на заданную норму внесения пестицида) и поддержания заданного рабочего давления жидкости в напорной коммуникации опрыскивателя. Сдвоенный регулятор давления состоит из редукционного 14 и предохранительного 7 клапанов (рис. 9.6). Редукционным клапаном пользуются при настройке на норму внесения пестицида для установки требуемого рабочего давления. Предохранительный клапан настраивают на максимальное давление (2 МПа) и пломбируют.

Рис. 9.6. Регуляторы давления:

а – фирмы RAU; б – сдвоенный; 1 – манометр; 2 – колпачок; 3 – диафрагма; 4 – корпус демпфера; 5 – фильтр; 6 – коробка; 7 – предохранительный клапан; 8 – регулировочный винт; 9 – пломба; 10 – маховичок; 11 – регулировочный винт редукционного клапана; 12 – тарелка; 13 – пружина; 14 – редукционный клапан; 15 – седло клапана; 16 – отверстие для вентиля эжектора; 17 – отверстие для выхода пестицида; 18 – манометр; 19 – маховичок регулятора; 20 – секционные переключатели; 21 – фильтр.

Регулятор давления фирмы RAU оснащен манометром 18 и системой распределения жидкости, обеспечивающей независимое распределение жидкости по секциям штанги, бесступенчатое регулирование расхода жидкости путем изменения давления от 0 до 1 МПа, автоматическое поддержание заданного расхода жидкости при отключении одной или нескольких секций штанги, пропускную способность до 200 л/мин. В зависимости от ширины захвата опрыскивателя регуляторы изготавливают 3-х, 4-х, 5-ти и 7-ми секционными.

Распыливающе-распределительные устройства служат для перемещения рабочего раствора пестицида и нанесения его на объект обработки. Применяются вентиляторные, штанговые, комбинированные и бранспойтные распределительные устройства.

Вентиляторное распыливающе-распределительное устройство состоит из вентилятора, создающего воздушный поток, и распылителей, установленных в зоне действия воздушного потока. Распределение пестицида по ширине захвата осуществляется за счет воздушного потока, создаваемого вентилятором, а также за счет энергии попутного ветра.

При работе вентиляторных распыливающе-распределительных устройств могут применяться различные схемы формирования струи (рис. 9.7).

Рис. 9.7. Возможные схемы формирования струи вентиляторных распыливающе-распределительных устройств:

І – для работы в саду; II – при обработке 5-6 рядов кустарниковых растений или винограда; III – при обработке трех или четырех рядов кустарниковых растений или винограда; IV – при обработке направленным воздушным потоком полевых культур; V – при обработке методом бокового дутья полевых культур с учетом попутного ветра.

Штанговое распыливающе-распределительное устройство состоит из плоской или пространственной формы (штанги), расположенной поперек направления движения агрегата и закрепленной на штанге трубы-коллектора с установленными на ней распылителями (рис. 9.8). По высоте штангу устанавливают так, чтобы факелы распыла соседних распыливателей наполовину перекрывали один другой.

Рис. 9.8. Распыливающе-распределительные устройства:

а – штанговое; б – комбинированное.

Важным фактором качественной работы штанги является укомплектование ее исправными распылителями. Для этого у каждого распылителя замеряют с помощью линейки половинные углы α₁ и α₂ факела распыла и минутный расход рабочей жидкости, путем сбора ее в емкости. Распылители с разностью углов α₁ и α₂ более 10⁰ и отклонением расхода жидкости от заданного более чем на ±5% выбраковывают.

Штанговые опрыскиватели обеспечивают высокую равномерность распределения рабочей жидкости по ширине захвата агрегата и минимальный снос капель жидкости ветром.

Комбинированное распыливающе-распределительное устройство состоит из штанги с распылителями, вентилятора и воздуховодов, расположенных вдоль штанги. Во время работы таких устройств поток жидкости вначале дробится распылителями на капли, а воздушным потоком, выходящим из продольной щели воздуховода, капли принудительно осаждаются вниз. При этом поверхность листьев растений равномерно обрабатывается со всех сторон, снижаются потери пестицида.

Бранспойт предназначен для опрыскивания вручную отдельных невысоких деревьев, различных посадок и складских помещений.

Распылители формируют струю жидкости в виде конуса (сплошного или полого) или в виде веера. От качественной работы распылителей зависит равномерность нанесения пестицида на растения. Применяют щелевые, дефлекторные, центробежно-вихревые и другие распылители.

Щелевые распылители снабжены распыливающими вкладышами, отверстие в которых выполнено в виде узкой щели, расширяющейся в сторону выхода жидкости (рис. 9.9). Такие распылители образуют плоский факел распыла в форме веера. Щелевые распылители дают грубую дисперсность распыла, но обеспечивают высокую равномерность распыла по ширине захвата.

Рис. 9.9. Типы распылителей:

а – щелевой; б – дефлекторный; в – центробежно-вихревой; г – распыливающая головка.

Применяемые в настоящее время щелевые распылители Р110-1,5 и Р110-1,5А при давлении 0,4 МПа и угле при вершине факела 110⁰ обеспечивают расход рабочего раствора пестицида 1,5 л/мин, медианно-массовый диаметр капель 270 мкм. Такие распылители позволяют вносить 100…300 л/га пестицидов при неравномерности распределения жидкости не более 5%.

Распылители Р110-4,0 и Р110-4,0А при давлении 0,4МПа и расходе 4 л/мин обеспечивают внесение 350…550 л/га рабочего раствора при скорости 10 км/ч и крупно-капельный распыл с медианно-массовым диаметром капель 370 мкм. Они применяются для внесения почвенных гербицидов и жидких минеральных удобрений (КАС). Неравномерность распределения жидкости не более 6%. Распылители снабжаются, как правило, клапанами отсечки. Клапаны перекрывают проход жидкости из коллектора штанги к распылителям, когда подачу жидкости к штангам прекращают (например, при разворотах агрегата), предотвращая тем самым неуправляемое вытекание жидкости, ожог растений и загрязнение окружающей среды.

Дефлекторный распылитель направляет жидкость через сопло на отражательную поверхность, расположенную напротив выходного отверстия сопла. Струя, ударяясь о нее, растекается в виде сплошной пленки по поверхности дефлектора. В дальнейшем пленка распадается на капли, образуя плоский факел распыла. Эти распылители дробят жидкость на крупные капли – 250…400 мкм. Их применяют на штанговых опрыскивателях для внесения больших доз рабочих жидкостей.

Центробежно-вихревой распылитель состоит из фильтра, камеры завихрения и сменной шайбы с калиброванным отверстием. Пройдя через камеру завихрения, струйка жидкости, вращаясь, выходит из распылителя в виде полого конического факела. Распылители такого типа обеспечивают тонкий распыл жидкости. Их применяют на штанговых опрыскивателях для обработки посевов пестицидами с дозами 75…150 л/га на ранцевых и некоторых вентиляторных опрыскивателях.

Распыливающая головка состоит из отсечного клапана и корпуса, снабженного тремя, четырьмя или пятью распылителями различного типоразмера. Поворотом корпуса один распылитель устанавливают в нижнее (рабочее) положение. Применение таких головок сокращает время на перенастройку опрыскивателя.

Основные показатели работы распылителей это дисперсность распыла, угол факела распыла и расход жидкости в единицу времени. Диаметр капель уменьшается с увеличением давления и уменьшением отверстия распылителя. Расход жидкости через распылители возрастает с увеличением давления и диаметра отверстия распылителей.

Расход жидкости опрыскивателями зависит от рабочего давления, величины отверстий распылителей, количества распылителей, ширины захвата и скорости движения агрегата.

Заправочные устройства опрыскивателей включают в себя заправочный рукав и эжекторные устройства, обычно в виде жидкоструйных насосов.