Пръскачки в селското стопанство

Устройство, видове и оборудване

Технологичният прогрес е в основата на световния пазар на селскостопански пръскачки. Те са едни от най важните машини, необходими за растежа на културите. Освен това са едно от най-старите съоръжения, използвани от земеделските производители. В първа част на статията ще разкажем на читателите за устройството на пръскачките, за видовете селскостопански пръскачки, за помпеното и допълнително оборудване.

Текст: списание АгроБио Техника

Снимка: Amazone

Преминаването от традиционни към съвременни земеделски техники ускорява необходимостта от селскостопански пръскачки. По този начин се стимулира пазарния растеж. Увеличаване внедряването на иновативна селскостопанска техника спестява време и човешки ресурс. Търсенето на пръскачки нараства също и благодарение на разработването на нови агрохимикали, които могат да бъдат прилагани чрез машините. Те намаляват риска от експозиция на химикали и осигуряват по-добра технология за прилагане на пестициди. Западна Европа допринася най-много за селскостопанските пръскачки. Европейският пазар се ръководи от необходимостта от по-добър добив на култури, който изисква използването на пръскачки. Въз основа на типа, пазарът на селскостопански пръскачки е сегментиран на електрически, горивни и ръчни пръскачки. Смята се, че горивният сегмент представлява основен дял от пазара поради по-високата му ефективност. Електрическият сектор се очаква да бъде нововъзникващ сегмент, поради нарастващия брой нововъведения в подобряване ефективността на пръскачките. Пръскачката е специално устройство, което се използва в селското стопанство, с цел равномерно впръскване на вода, пестициди, течни торове или регулатор на растежа в почва, която няма достатъчно влага. При пръскането, водата наподобява дъжд. В резултат на това се подобрява снабдяването на корените на растенията с влага и хранителни вещества от торовете. Температурата на повърхностния въздух намалява и влажността му се увеличава. Селскостопанските култури страдат от различни заболявания, плевели и насекоми, които разпространяват инфекции. За предотвратяване на последните, агрохимикалите - фунгициди, хербициди, инсектициди, се използват широко при пръскане на земеделските полета. Те се внасят чрез използване на пръскачки под формата на капчици, воден спрей или мъгла. Типът на пръскане зависи от вида на културата.

Устройство на пръскачките

Селскостопанската пръскачка е незаменима част в земеделието. Чрез нея се извършва висококачествена дезинсекция и дезинфекция, както и внасяне на торове в почвата. Съставните й елементи са следните: резервоар, в който се излива разтворът, приготвен за пръскане, маркуч, през който разтворът се подава от резервоара към разпръсквача и накрайник-дюза, през която се инжектира антисептичният разтвор. Така представено оборудването е в най-опростен вид. Производителите на пръскачки предлагат и много други модели, които се различават един от друг по своята функционалност. Параметрите, по които се различават пръскачките са методът на закрепване и монтиране върху селскостопанското превозно средство, методологията на управление, степента на разпръскване на течността, видът на разпределителното устройство и предназначението.

Видове селскостопански пръскачки

Според метода на инсталиране пръскачките се разделят на окачени-монтирани, самоходни, прикачни-теглени. Окачената пръскачка се монтира чрез специално окачване на трактор. Тя се състои от малък резервоар, съдържащ от 600 до 800 литра течност. Монтажните стрели на агрегата се характеризират с ширина на работния обхват в рамките на 12-18m. Основното предимство на монтираните пръскачки е това, че те се отличават с отлична маневреност. Те могат да се експлоатират в комбинация с трактори с по-ниска себестойност. Но това оборудване има и недостатък - производителността му не е достатъчно висока. Идеално са подходящи за използване в малки стопанства, където площта на земеделските ниви не надвишава 1000ha.

Моделите на самоходните пръскачки се появиха на пазара не толкова отдавна и вече успяха да спечелят популярност. Те се базират на напълно автономна система, предназначена за пръскане на култивирани растения. Този тип оборудване има висока производителност и клирeнс-разстоянието от земята до най-ниската точка на пръскачката е до 1,5m. Земеделските производители са доволни от липсата на необходимост от монтаж и демонтаж на елементите на устройството, както и от високата степен на маневреност.

Прикачната пръскачка в селското стопанство се счита за най-популярния тип почвообработваща техника. Обхватът на монтираните й секционни стрели е около 24-36m, а резервоарът побира 2-4m течност. В земеделието теглените пръскачки се използват за обработка на средни по размер полета със засети площи до 10000hа. Отличната производителност, в комбинация с възможността за обработка на големи полета без зареждане на резервоара, е основно предимство на прикачните пръскачки. Тази техника има и своите недостатъци. Например, ако се обработва висока растителност, съществува висок риск от тяхното увреждане по време на преминаване на техниката през полето. Това се дължи на малкия клиренс на трактора.

Според метода на управление пръскачките се разделят на механични и моторизирани. Най-популярна в тази категория е ръчната компресорна пръскачка. Малкият обем на резервоара за разтвора с гоемина от 1 до 2 литра, осигурява лекота и простота в работата на устройството. Това устройство е толкова малко, че лесно се побира в ръката. Недостатъкът на механичните пръскачки, е че с тяхна помощ е възможно да се произведе добро третиране на растения с малка височина, например малки дървета, цветя в тревни площи или храсти. Друг модел на механична компресорна пръскачка е разпръскването на разтвор от дюза, чрез подаване на въздух в резервоара с помощта на ръчна дръжка. Под действие на въздушното налягане, течността излиза от специални отвори. Обемът на агрегата е 5-7 литра и благодарение на него, разтворът се разпръсква веднага на голяма полева площ. Удобно е използването му за пръскане на високи дървета. Съвременните модели на моторизирани пръскачки, най-често работят на бензин. Някои са оборудвани с висококачествен хибриден двигател, функциониращ не само на бензин, но и на електрически ток. Моторизираните агрегати имат голям капацитет на резервоара - до 20 литра, поради което се считат подходящи за обработване на земеделски земи с голяма площ. Пръскането на работни течности от различни модели на пръскачки се извършва с различна интензивност. 

Според метода на разпръскване на течността, пръскачките се разделят на ултранискообемни, изразходващи по-малко от 5 литра разтвор на 1hа, обикновени, с разход на разтвора 300 литра за 1 хектар и нискообемни, при които разтворът се изразходва в границите от 75 до 100 литра за хектар.

Видът на разпределение на разтвора разделя земеделските пръскачки на вентилаторни и стрелови. При стреловите пръскачки работната течност се пръска под въздействието на налягане, генерирано директно в системата. Такива агрегати обработват полета с различни размери. Във вентилаторните пръскачки, течността се раздробява под натиска на мощна водна струя, която вентилаторът създава, както и от вътрешното налягане. Този тип пръскаща система се използва широко в полета с малка площ.

Според предназначението си пръскачките се разделят на устройства с общо и специално значение. Универсалната /Обща/ селскостопанска пръскачка, спомага за обработката на различни култивирани растения. Оборудвана е с няколко различни дюзи. Специалната пръскачка е оборудвана със специални дюзи за обработване на растителност от един вид. Тя се използва в специализирани земеделски стопанства, които се занимават с отглеждането само на един сорт градински култури.

Съвременната пръскачка е сложно устройство, в което има помпи, предпазен клапан, противозавихрители, промивни резервоари, миксери, маркери, бъркачки, различни предавателни устройства, комплект от различни разпръскващи дюзи за различни разтвори, компютри, сензори, системи за управление и навигация.

Помпено оборудване

Помпата е необходима за подаване на работната течност по време на полеви работи, за зареждане на резервоара за пръскане, а понякога и за смесване. Изискванията на фермерите към помпата на пръскачката са високи. Тя трябва да осигурява постоянен и в същото време регулиран поток на течности, да работи с химически агресивни вещества и да бъде лесна за ремонт и поправка. Тук се отчита и факта, че през активния сезон помпата работи почти денонощно. Най-широко разпространени в селското стопанство са два вида помпи - мембранно-бутални и центробежни. Те се смятат за много надеждни и удобни. Други варианти са много по-рядко срещани.

Мембранно-буталните помпи са сходни по своя механизъм на работа с буталните, но са по-пригодени за работа с реагенти, използвани в селското стопанство. Поради конструкцията си основните метални части нямат контакт с работната течност, което предпазва от корозия и намалява разходите за производство. Тези места, които трябва да са в контакт с течността, са направени от неръждаема стомана или са корозионно защитени. Задвижването на мембранно-буталните помпи може да бъде от карданен вал, хидропомпа или електродвигател.

По време на работа на помпата, гърбичният вал предава енергия на буталата, които контролират мембраните. Вместо традиционното бутало, което трябва да влезе в контакт с изпомпваната течност, тази помпа използва полимерна мембрана. Деформацията й влияе и върху налягането вътре в камерата. Когато мембраната слиза надолу, настъпва разреждане. Когато се издига нагоре, се получава сгъстяване и наличната в камерата течност я напуска.

Предимствата на тaзи конструкция, са че мембранните бутални помпи са самозасмукващи. Не е необходимо да се пълнят с течност преди стартиране. Подходящи са за изпомпване на агресивни и абразивни течности. Имат дълъг експлоатационен срок. Поддържат високо налягане на изхода за дълго време. Лесно се ремонтират. За изглаждане на ефекта от пулсации, помпените камери могат да съдържат и допълнителни пневматични. Въздухът в тях е под определено налягане, чиято стойност се задава в зависимост от прогнозното налягане на работната течност. Например, очакваното налягане на течността е 0,2-0,5MPa, а налягането в пневматичната камера е 0,2MPa. В момента на максимално сгъстяване на съдържанието в камерата, „въздушната възглавница“ поема налягането и частично се свива. Когато камерата се изпразни, същата възглавница се разширява, допринасяйки за по-плавно изтичане на течността от камерата. При центробежните помпи, увеличението на налягането и действителното движение на течността става под действието на лопатките на помпата. Работното колело на помпата е разположено във вътрешността на спирален корпус. Лопатките са огънати в обратна посока спрямо посоката на въртене, което осигурява движение на течността от центъра. Помпата трябва да бъде или в работния разтвор, или течността трябва да се подава през система с тръбни отклонители. Когато работното колело се върти, течността се придвижва от центъра към периферията, откъдето се пренасочва към системата за пръскане. Завъртането на колелото може да се извършва от хидравличен двигател, ремък, ремъчна предавка с редуктор. 

Предимства на центробежните помпи са наличието на по-малко компоненти, липсата на клапани и мембрани, което увеличава надеждността на системата, липса на пулсация на работната течност. Недостатъците са намаляване на подаването с увеличаване на налягането в изпускателната система и необходимостта от запълване на работната кухина с течност преди започване на работа. Доста рядко може да се срещнат и бутални помпи, които въпреки това имат определени предимства. Именно този клас помпи позволява създаване на високо налягане на течност при малък размер на помпата. Може бързо да се променя налягането в работната система, като се контролира скоростта на помпата или дължината на буталните ходове. Недостатъците се дължат на конструктивни характеристики. Необходимостта от херметизиране на буталата увеличава сложността на конструкцията и създава голямо износване по време на работа. Такива помпи могат да бъдат задвижвани от вала за отвеждане на мощност на трактора чрез карданно предаване, от хидравличен или електрически двигател. За увеличаване количеството на внасяне, понякога се използва инсталация от две помпи.

Допълнително оборудване

Съгласно БДС EN ISO 4254-6:2009, системата за подаване на работната течност в пръскачките, трябва да бъде оборудвана с предпазен клапан. Той трябва да работи при превишаване на допустимото налягане с повече от 20%. Конструкцията на клапана е такава, че не позволява той да бъде пренастроен от трети лица. Когато бъдат достигнати неприемливи стойности на налягането, течността трябва да бъде подавана обратно в резервоара и процесът на внасяне спира. Материалът за такъв клапан обикновено е от полипропилен.

За предотвратяване на фунии и вихри при подаване на работната течност от резервоара към системата, се използват противо-завихрители с различни конструкции. Обикновено те се намират на дъното на резервоара и могат конструктивно да включват филтър за грубо пречистване. В този случай след всяка смяна той трябва да се почисти, тъй като се намалява натоварването върху другите филтриращи елементи на подаващата система. След приключване на работната смяна, пръскачката трябва да се промие. За тази цел в пръскачките са инсталирани резервоари за чиста вода. Обикновено са монтирани резервоар за промивна вода, който е конструктивно свързан със системата и резервоар за миене на ръце. Има различни варианти за монтиране на резервоари за промиване. Но никой от тях не дава еднозначно решение на проблема с хидравличните удари при движение на пръскачката. Съгласно международните и националните стандарти, резервоарите за миене на ръце трябва да имат обем най-малко 15 литра и да бъдат напълно изолирани от другите системи за пръскане.

Вътрешната структура на резервоарите предполага опростено почистване заоблени вътрешни страни без остри ъгли. Някои продукти за растителна защита могат да имат вредно въздействие върху културите, за които не са предназначени. Затова е важно напълно да се почистят резервоара и системата за подаване на течност от предишни препарати. За целта се използват различните технологични решения. Например, в пръскачките RoGator Chellenger, промивна тръба с отвори преминава по дъното на резервоара, като осигурява постоянно смесване на работната течност по време на работа и почистване, когато работата е завършена. Резервоарите на пръскачки Dammann са оборудвани с тръба от неръждаема стомана, с монтирани върху нея въртящи се дюзи. Този механизъм смесва работната течност по време на работа и спомага за почистване на резервоара при завършване на работата. Amazonе предлага за продажба пакета „comfort plus“, който е опция на новата теглена пръскачка UX01Super. Предимството й е възможността да се избере една от предварително зададените програми за смесване на работната течност в резервоара.

Миксерът се използва за висококачествено смесване на всички фракции от активни вещества, тяхното подаване в резервоара и почистване. Днес миксерите са разделени на две групи. Първата, само подава работното вещество в резервоара и го смесва. Втората група смесители пълнят захранващия резервоар и го изплакват. Така се получава по-икономична употреба на препарати. Добър показател за работа е почти пълното изпразване на резервоара с миксер. В него не трябва да остават повече от 2% от насипваните прах или микрогранули. След почистване на резервоара остатъкът не трябва да надвишава 0,01% от номиналния му обем.

Вид алтернатива на паралелното кормуване е използването на маркери. За най-ефективно използване на всеки милилитър течен тор, трябва точно да се поддържа дозата за внасяне по цялата дължина на преминаване през полето. Необходимо е избягване на пропуски с повторения от страни на ивицата за обработка. Компютър поддържа дозата за внасяне дори при колебания в скоростта. Той сравнява текущата скорост на движение, темпа на изливане и коригира последния въз основа на необходимата норма за внасяне на тора. Но в случай на странични отклонения при движение, компютърът не съобщава за проблема.

На допиращите се ивици за обработка могат да възникнат пропуски или петна за повторно внасяне. За да се избегне ненужната загуба на течен тор, пръскачката трябва или да се управлява по идеално прави линии през цялото поле, или много точно да повтори определена крива. Последната възниква в първия начален етап, при преминаване край една от границите на полето. За решаване на този проблем се използват механични, радиометрични и оптичнии маркери.

Резервоарните бъркачки са необходими за поддържане на постоянна концентрация преди и по време на операциите по внасяне. Използването им е особено важно при използване на смеси и трудно разтворими пестициди. Бъркачките се разделят на механични и хидравлични. Механичните могат да бъдат видяни в малки окачени пръскачки. Напоследък все по-често се прилагат хидравлични бъркачки с различни конструкции. Основната им задача е да създават струи, които проникват през цялата дебелина на резервоарната смес, като постоянно я движат. Конструкцията на бъркачката трябва да работи с възможно най-ниско разпенване. Тя трябва да осигури създаването на суспензии, емулсии и разтвори директно в резервоара за пръскане. В конструктивно отношение това са най-често инжектори със струйна дюза. Когато се появи течна струя движеща се бързо в една посока, заобикалящата я течност се инжектира и започва следващо движение. В резервоара възникват турболентни потоци, които допринасят за смесването на цялата маса от работна течност. Използването на хидравлични смесители е оправдано, тъй като те нямат подвижни части и следователно са опростени и надеждни.

Още по темата четете във втората част на статията.