Существенным двигателем прогресса сельскохозяйственной техники при значительной химизации сельского хозяйства наряду с повышением производительности стало требование обеспечения экологической безопасности. Это становится понятным, если проанализировать современные технологии выращивания основных сельскохозяйственных культур, например, зерновых, где для обеспечения приличного урожая (50 ц / га) нужно провести не менее пяти опрыскиваний гербицидами и средствами химической защиты растений на общую сумму не менее $ 75/га. Кроме того, внесение таких значительных количеств экологически агрессивных химикатов не только морально, но и физически устаревшей техникой сомнения, приведет к экологическим катастрофам. Естественно, что прежде всего это касается опрыскивателей. Это давно поняли в странах Европейского союза, где требования к опрыскивателей регламентируют около 30 общих и 10 специальных Европейских норм (EN) и международных стандартов (ISO), которые требуют не только высокого качества и технологичности от производителя, но и соответствующей их эксплуатации в хозяйстве. Если говорить конкретно, то в Европе введено обязательную проверку качества работы и технического состояния опрыскивателей подобно техосмотра транспортных средств в Украине. Высокий технический уровень опрыскивателей был продемонстрирован на крупнейшей в Европе выставке сельскохозяйственной техники Agritechnika'2001 в Ганновере, где около 20 фирм представляли большой спектр машин для защиты растений и комплектующих, среди которых самыми известными являются HARDI (Дания), Techoma (Франция), RAU (Германия ), Amazonen-Werke (Германия), Schmotzer (Германия) и т.д. Их можно классифицировать, прежде всего, по типу агрегатирования на навесные, прицепные и самоходные. В таблице 1 приведены основные конструктивные характеристики опрыскивателей основных типоразмеров, предлагаемых на рынке Европы. Названия фирм здесь выполняют чисто символическую роль, так как основные производители предлагают практически весь спектр опрыскивателей, типоразмеры которых в основном совпадают. Из приведенных данных можно сделать вывод о тенденции в развитии опрыскивателей - это увеличение емкости бака для рабочей жидкости до 1200-1500 л в навесных опрыскивателей и до 5000 (Albatros RTS) - 7000 л (серия 200 Dammann). Это предъявляет дополнительные требования к ходовым систем, оборудуются пневмо-тормозами, системами регулирования и выравнивания давления в шинах, иногда (серия2000 Dammann) применяются тандемичные ходовые системы. Все это дает возможность таким ходовым системам гарантировать безопасность движения при скорости 40-50 км / ч. Прослеживается общая тенденция к применению бака осложненной конфигурации, закругления его углов, дооборудование его крупнообьемным (до 500 л) баком для чистой воды, расположенным внутри основного бака, и разного рода распылителями, расположенными также внутри основного бака, что позволяет проводить промывку бака непосредственно на поле. Следовательно, при таких объемов бака и скоростных ходовых систем практически отпадает необходимость дополнительных емкостей для подвоза воды в поле и смешивания гербицидов. Напомним, что оборудование для заливки химических средств и их гидравлического смешения давно стало стандартной комплектацией всех опрыскивателей. Еще одной тенденцией является увеличение ширины захвата штанги полевых опрыскивателей до 36-42 м. По этим стоит разработка систем многоступенчатого механического и гидравлического гашения колебаний гидравлических систем, позволяющих из кабины регулировать наклон штанги и систем автоматического копирования наклона поля. Следует отметить бурное развитие автоматических систем регулирования всех без исключения сельскохозяйственных машин (даже плугов), особенно опрыскивателей. Особого внимания заслуживает система поддержания постоянной нормы выброса в зависимости от скорости движения, которая содержит датчики, измеряющие норму выброса и скорость движения агрегата, процессор, взаимоопределяет измеренные величины и исполнительный механизм (кран с переменным отверстием). Для украинских хозяйств такая система, возможно, известна, поскольку была установлена на опрыскивателях S-200 (BBG), поставляемые в Украину в рамках проекта Интерцукор. Новым элементом в этом плане, который был почтен на выставке Agritechnika'2001 Золотой медалью, является мультифункциональная система включения форсунок для систем точного земледелия (Dammann, Lechler), которая для обеспечения переменной нормы внесения с сохранением стабильного качества распила содержит комбинацию из четырех форсунок, расположенных группами на штанге. Каждая из форсунок ориентирована на определенную норму выброса. Наряду с этим идет дальнейшее усовершенствование других систем опрыскивателя. Например, фирма Amazonen-Werke применила на своих опрыскивателях новую т. Н. Систему DUS, которая обеспечивает давление (около 0,8 атм) дежурного режима в штангах по отключенных форсунок. Так обеспечивается постоянное перемешивание рабочей жидкости и устранения инерционности срабатывания системы благодаря мгновенному попадание рабочей жидкости к форсункам с созданием рабочего давления (4-20 атм) Следует отметить применено в единичных экземплярах опрыскивателей, которые были представлены на выставке Agritechnika'2001, новое решение смешивания химикатов с водой. При этом химикаты и вода находятся в отдельных емкостях и смешиваются непосредственно на форсунке перед опрыскиванием. Это действительно революционное техническое решение, которое решает многие вопросы и открывает новые возможности в создании экологически безопасных опрыскивателей. На протяжении последних трех десятилетий на рынках Западной Европы для предприятий типа МТС предлагают самоходные опрыскиватели, в которых интегрированы все передовые достижения в области развития техники: современный дизайн, ходовые системы с приводом всех осей и даже отдельных колес (Тechoma), системы выравнивания давления в колесах, автоматические системы контроля и регулирования. Новым в развитии самоходных опрыскивателей является модульно-блочный принцип их построения. На выставке Agritechnika'2001 сразу три фирмы Dammann, RAU и Schmotzer - предлагали практически идентичные конструкции, которые монтируются на шасси Xilon: опрыскиватели модульно-блочной конструкции с двумя емкостями, расположенными спереди в виде капота трактора классической схемы и сзади общей вместимостью 4000 л (2000 +2000). Подобные системы разрабатывает John Deere для своего шасси Xerion. Задняя емкость может монтироваться и на тракторах типа Trac (наш Т-150К). Компоновка таких высокомощных мобильных агрегатов блочно-модульной конструкции позволяет эффективнее использовать энергосредств и создать равноценную замену узкоспециализированным самоходным машинам, в том числе и самоходные опрыскиватели. Можно еще дальше анализировать современные тенденции развития компоновочных схем и средств автоматизации. Однако, на наш взгляд, сейчас основное внимание как производителей, так и пользователей техники, следует заострить на элементной базе опрыскивателей, а именно: прочных и стойких против коррозии пластиковых баках, форсунках, узко специализированных условиям применения, надежных (гарантия до двух лет) поршневой-мембранных насосах высокой производительности, многоступенчатых системах фильтров (в некоторых предусмотрено самоочищения), надежных системах трубопроводов. Остановимся основательнее на некоторых элементах. Штанговые опрыскиватели имеют высокий клиренс, что обеспечивается соответствующим размером колес. Бак выполняется из стойкого против коррозии и механических повреждений материала. Обычно это емкость сложной конфигурации, чем достигается компактность машин. Вместимость бака колеблется от нескольких до 5000 литров. Основными требованиями к бакам с рабочим раствором (г.г. ) являются: полный слив г.г. (Достигается наклоном днища и углублением на месте сливного крана); качественное перемешивание г.г. (Достигается формой бака и применением высокоэффективных мешалок различных типов - гидравлических, механических и т.д. ); контроль уровня жидкости (достигается показателями наглядной и точной информации); ограничения раскачивания г.г. Во время движения (достигается формой бака и наличием в нем перегородок и демпферов) статическая и динамическая устойчивость (достигается низким размещением центра тяжести и форме бака); надежность, ремонтопригодность, дизайн, эргономичность. В опрыскивателях бак обеспечивает стабильность и равномерность динамических нагрузок на ходовую систему, поддержания однородности и качества перемешивания рабочей жидкости, быстрое опорожнение даже с наклоном 15 ° (например, Hardi 463). Наибольшее распространение получили насосы мембранно-поршневого типа. Количество поршней в насосе может колебаться: один, три, четыре, шесть. Кроме того, техническое исполнение насоса может быть многоступенчатым. Насосы имеют производительность 100-500 л / мин, позволяют создавать рабочее давление в пределах 0-20 атм. Их выполняют из некородуючих материалов, что делает их долговечными. Основными требованиями к насосам являются: достаточная производительность для обеспечения основных функций и использования дополнительных элементов - гидромешалок, моющих узлов, системы отсоса и других, способность обеспечивать нужные давление и вакуум; коррозионная стойкость, герметичность; небольшие габариты; удобство монтажа и агрегатирования; надежность, ремонтопригодность, дизайн, эргономичность. Штанга - один из ответственных узлов опрыскивателя, удерживающим элементы подачи и внесения рабочей жидкости. Размеры штанги в разложенном состоянии определяют рабочую ширину захвата опрыскивателя и могут колебаться от 12 до 46 м. Основным требованием к штанге есть потребность в копировании рельефа, для чего используют различные механизмы стабилизации и возможного корректирования трактористом ее положения. По конструкции штанги выполнены в виде фермы из профиля различного сечения (например, трубы). Важным требованием к штанге является способность перевода ее из транспортного положения в рабочее и наоборот. Основными требованиями к штанг являются: небольшие транспортные габариты; горизонтальная и вертикальная стабильность копирование рельефа, изменение угла наклона каждой секции; независимое подачи рабочего раствора на каждую секцию, способность регулировки наклона распылителей к горизонту. Для сравнения следует отметить, что в Украине разработана модель опрыскивателя ОСШ-2500 (производитель ОАО "Завод Фрегат"), положения штанги которого относительно обрабатываемой поверхности, кроме автоматической установки, с помощью рычажной системы может из кабины трактора дополнительно корректироваться на небольшой угол при помощи специального устройства (электромеханического толорету). Есть модель (Hardi 463), когда правая и левая части штанги могут независимо подниматься (по команде из кабины трактора) на угол до 18 °. Форсунки является очень ответственным элементом опрыскивателя. Фирмы Nozal, Hardi, Agrotop, Teejet предлагают большой их спектр, который отличается по материалу (металл, пластик, керамика), рабочим давлением (1-20 атм), качеством распыления, углом опрыскивание (40-95 °), формой струи (полоса, полный конус, полый конус и т.п.). Приведем краткие характеристики некоторых форсунок. Форсунки разновидности DG Teejet E-TYP идеальны для ленточного опрыскивания в рядах и междурядьях, обеспечивают угол распыления 95 °, образуют крупные капли, устойчивые к сносу ветром, работают при рабочем давлении 1,5-3 атм (бар). Форсунки разновидности Teejet E-TYP являются идеальными для обработки в рядках и междурядьях, обеспечивают равномерное покрытие растений благодаря мелкодисперсном распиловке, работают при давлении 1,5-3 атм. Форсунки типа Twinjet образуют двойную полосу распила рабочей жидкости, они являются идеальными для полосовой обработки строк и междурядий, образуют мелкие капли для качественного покрытия обрабатываемой поверхности и проникают в растительные остатки. Обеспечивают угол обработки 40 ° или 80 °, рассчитанные на рабочее давление 2-4 атм. Разновидность форсунки Conejet является идеальным для полосковых внесения гербицидов и инсектицидов при их зблокуванни в тройня секцию, обеспечивают мелкое распыление, работают при рабочем давлении 3-4 атм. Разновидность форсунок TG Full Cone обеспечивает образование крупных капель, с факелом распыла в форме полого конуса, является эффективным для использования регуляторов роста, они типично используются сблокированными в секцию из трех единиц, работают при рабочем давлении 3-5,5 атм. Форсунки Dise-Core могут образовывать распыляемого поверхность в форме полного или полого конуса, очень устойчивы к использованию абразивных материалов, образуют мелкие капли, рассчитанные на давление 3-20 атм. Teejet UB - форсунки образуют эксцентричную поверхность распила, обеспечивают угол распила 85 °, работают при давлении 1,5-4 атм, являются идеальными для полосового опрыскивания, используются как торцевые форсунки. Разновидность форсунок AI Teejet позволяет получать капли, насыщенные воздухом (пузырьки) основным моментом использования этой форсунки является вынесение крупных пузырей на обрабатываемую поверхность, разрыв их после контакта на мелкие капли, чем достигается более качественная обработка поверхности; рекомендована расстояние между форсунками - 50 см, обеспечивается качественная работа при давлении 3-8 атм. Форсунки Turbo Floodjet обеспечивают минимальное забивания, высокое качество, рассчитанные на давление 1-6 атм. Форсунки Quick Teejet используют для разбрызгивания удобрений, рассчитанные на рабочее давление 1-3 атм. Каждая разновидность указанных форсунок имеет свою номенклатуру, например, разновидность Teejet E-TYP имеет 8 подтипов, которые различаются материалом изготовления: нержавеющая сталь, легированная нержавеющая сталь, латунь. Форсунки могут выполняться одинарными в виде вращающихся головок или вместо форсунок могут монтироваться удобрительные трубки. Вращающиеся головки уже стали стандартным оборудованием, что дает возможность легко и быстро изменять норму воздействия. В последнее время многодиапазонные форсунки все чаще заменяются на инжекторные, в которых раствор впрыскивается и дробится через боковое отверстие потоком воздуха засасывается. Относительно преимуществ в биологической эффективности таких распылителей сравнению с другими, то их обнаружено не было, но уменьшение непроизводительного воздействию химических растворов может достигать 75%. Трубопроводы опрыскивателей и другие элементы коммуникаций опрыскивателя есть, несмотря на простоту их конструкции, очень важны с точки зрения обеспечения представления чистой технологической жидкости до форсунок, распылителей и других рабочих органов. Основными требованиями к ним являются коррозионная стойкость, прочность при обеспечении давления в системе, технологичность монтажа (быстрое и удобное сочетание форсунок, надежное стыковки отдельных секций и т.д.). Ведущие фирмы-производители опрыскивателей и их элементов используют для изготовления нержавеющие стали, полимерные материалы. Современный опрыскиватель производства ведущих фирм, применяемый как стандартное оборудование, обеспечивается спрей-контроллером, который может определять скорость движения опрыскивателя и в зависимости от этого давление в системе, нормы выливания, обработанную площадь, остаток жидкости в баке, рабочую ширину т.д. Немаловажное значение имеют клапаны управления, запорная аппаратура и другие элементы опрыскивателя, выполненные из нейлона, тефлона, полипропилена и других стойких материалов. Принципиально новым направлением опрыскивания является внедрение систем с принудительным осаждением капель. Так, система Twin Force, которую фирма Hardi ввела среди первых, предусматривает нагнетание воздухом капель рабочей жидкости в среду растений. Через большую кинетическую энергию капель они, независимо от скорости ветра, очень хорошо покрывают листочки с обеих сторон. В этом опрыскиватели два вентилятора диаметром по 630 мм создают струю воздуха со скоростью 35 м / с и расходы 2000 м3/год/м. Уникальная возможность управления струей воздуха (отклонением его вместе с распылителями на 40 ° вперед и 30 ° назад). Преимуществами опрыскивание с принудительным осаждением капель сравнению с обычным гидравлическим распилом, являются: снижение затрат химикатов, уменьшение расхода воды, увеличение производительности (средняя скорость распылителя может быть увеличена до 50%), увеличение количества дней для обработки растений; опрыскивание в оптимальное время, рост экономической эффективности; возможность нанесения рабочей жидкости на нижнюю поверхность листьев. В последнее время все чаще применяют форсунки (Airtec, Airjet), обеспечивающие капельно-пузырьковую консистенцию струи рабочей жидкости. В отличие от инжекторных форсунок, здесь воздух и жидкость - под давлением, что способствует минимизации затрат рабочей жидкости. Основным моментом этой идеи является вынесение больших пузырей рабочей жидкости на обрабатываемую поверхность, разрыв их после контакта на мелкие капли, чем достигается более качественная обработка поверхности. Преимуществами этого метода является более устойчивое против сноса внесения рабочей жидкости, более однородное и устойчивое распыление, уменьшена до 50% и эффективная норма внесения препарата, возможность обработки нижних листьев и обратной их стороны, что невозможно при применении традиционных систем опрыскивания. Распыление этими форсунками, по данным зарубежных исследований, три-десять раз лучше распыления традиционными форсунок. Система (т.е. Сочетание форсунки с пневматикой) обеспечивает контроль давления жидкости и воздуха, причем поддерживается постоянное качество распыления независимо от скорости подачи жидкости неприемлемо для традиционных устройств. Норма распыления таких систем по сравнению с другими, уменьшена до 70 л / га (против 200 л / га). Такая система позволяет оператору "изменить форсунки" нажатием кнопки на панели управления, комбинируя давление воздуха и жидкости для достижения вожделенной качества распила. Как видно из проведенного анализа, за рубежом создано высококачественную элементную базу. Конечно, наладить ее производство в Украине в сжатые сроки невозможно, а может, и не нужно. На наш взгляд, сейчас приоритетным является схема комплектации полевых опрыскивателей, которой воспользовались наше ведущее предприятие в области производства опрыскивателей разных типов "Львовсельмаш" и "Львовагромашпроект". Здесь освоено собственное производство полиэтиленовых баков и на этой базе - модели ОП-200-2-16/17 и ОПШ-2000, которые комплектуются мембранно-поршневыми насосами итальянской фирмы "Komet", пультом управления, системой коммуникаций, отсечными устройствами, полимерными кранами, фильтрами, распылителями американской фирмы "Spraying System". При такой комплектации опрыскивателя можно рассчитывать на качественную и, главное, надежную работу. Однако, чтобы обеспечить в дальнейшем конкурентоспособность этой продукции (хотя бы на внутреннем рынке), нужно постоянное совершенствование полевых опрыскивателей, которое, учитывая проведенный анализ основных тенденций развития элементной базы полевых опрыскивателей, должна концентрироваться на следующих направлениях: v Переход к малообъемного и ультраобьемного опрыскивание малыми дозами внесения рабочей жидкости с использованием инжекторных и гидропневматических форсунок. V Использование бортовых компьютеров с автоматическим регулированием расхода рабочей жидкости и учетом основных параметров работы опрыскивателя (скорости, площади, нормы внесения) и возможностью корректировки наклона штанги. V Внедрение усовершенствованных узлов и систем внесения препаратов (устройств принудительного осаждения в гидропневматических форсунках), которые гарантируют сплошную обработку растений (сверху и снизу листьев), что обеспечит возможность работы независимо от ветра. V Внедрение на отечественных опрыскивателях оборудование для стыковки с системами точного земледелия.
Случайные статьи на сайте
|