Opryskiwacze czołowe w rolnictwie: budowa, funkcje i zastosowanie

Opryskiwacze rolnicze to zaawansowane maszyny przeznaczone do wykonywania zabiegów ochrony roślin oraz nawożenia nawozami płynnymi. Ich zadaniem jest równomierne rozprowadzenie cieczy zawierającej środki ochrony roślin na uprawie polowej. Substancje te chronią uprawy przed chorobami, chwastami i szkodnikami, które mogą zmniejszyć, a niekiedy nawet całkowicie zagrozić plonom. Maszyny te są bardzo wszechstronne i powszechnie stosowane na uprawach polowych, stanowiąc niezbędne narzędzie do pielęgnacji roślin.

Rola i typy opryskiwaczy rolniczych

Współczesne rolnictwo wymaga precyzji i efektywności, co przekłada się na różnorodność dostępnych na rynku opryskiwaczy. Ze względu na sposób współpracy z ciągnikiem rolniczym, opryskiwacze można podzielić na trzy główne typy:

• Opryskiwacze zawieszane - przymocowywane do tylnego podnośnika ciągnika.
• Opryskiwacze zaczepiane (przyczepiane) - holowane za ciągnikiem.
• Opryskiwacze samobieżne (samojezdne) - posiadające własne podwozie, silnik, układ jezdny i kabinę operatora.

Wybór odpowiedniego typu opryskiwacza zależy od indywidualnych potrzeb gospodarstwa rolnego, w tym od jego wielkości, mocy dostępnych ciągników oraz specyfiki upraw. Małe gospodarstwa z ciągnikami o mniejszej mocy najczęściej decydują się na opryskiwacze zawieszane.

Charakterystyka opryskiwaczy zawieszanych

Opryskiwacze zawieszane są przymocowywane do konstrukcji ciągnika rolniczego, zazwyczaj do tylnego TUZ. Ich podstawowe zalety to:

• Zwrotność: Zapewniają doskonałą zwrotność, co jest szczególnie cenne na małych polach, uwrociach czy w uprawach rzędowych.
• Kompaktowość: Ze względu na swoją specyfikę nie osiągają zbyt dużych rozmiarów, a co za tym idzie, są łatwiejsze w manewrowaniu.
• Cena: W porównaniu do opryskiwaczy zaczepianych czy samojezdnych, wersje zawieszane są zazwyczaj korzystniejsze cenowo.
• Wszechstronność: Mogą być stosowane w gospodarstwach o różnej wielkości i skali upraw.
• Stabilność na zboczach: Są łatwiejsze w pracy na zboczach za sprawą mniejszego ściągania, choć z drugiej strony mogą być mniej stabilne w innych warunkach.

Główną wadą opryskiwaczy zawieszanych w porównaniu z maszynami zaczepianymi jest konieczność zastosowania ciągnika o sporym udźwigu podnośnika z powodu wysokiej masy napełnionego zbiornika. W sprzęcie zawieszanym występuje również problem z pogodzeniem łatwości zawieszania z maksymalnym zbliżeniem maszyny do ciągnika. W przypadku opryskiwaczy, które po napełnieniu stają się dużym balastem dla ciągnika, konieczność przybliżenia środka ciężkości do traktora jest jeszcze większa, co wpływa na obciążenie tylnego TUZ.

Opryskiwacze i zbiorniki czołowe: zwiększenie efektywności

Aby zwiększyć wydajność i zoptymalizować rozkład masy zestawu ciągnik-opryskiwacz, producenci wprowadzili rozwiązania takie jak zbiorniki czołowe, często nazywane również opryskiwaczami frontalnymi. Te elementy są montowane na przednim TUZ ciągnika, co znacząco rozszerza możliwości opryskiwaczy zawieszanych, pozwalając im konkurować nawet z większymi maszynami zaczepianymi czy samojezdnymi.

Definicja i cel zbiorników czołowych

Zbiornik frontalny to wszechstronna maszyna umieszczona z przodu ciągnika, która może transportować czystą wodę lub gotowy roztwór cieczy roboczej. Jej głównym celem jest zwiększenie całkowitej pojemności cieczy roboczej dostępnej podczas jednego przejazdu oraz zrównoważenie obciążenia ciągnika. Zbiornik czołowy poprawia równowagę całego zestawu, co jest kluczowe dla bezpieczeństwa i komfortu pracy, szczególnie przy dużych opryskiwaczach zawieszanych na tyle ciągnika.

Zalety stosowania zestawów czołowo-tylnych

Połączenie opryskiwacza zawieszanego z tyłu z czołowym zbiornikiem oferuje szereg korzyści:

• Zwiększona pojemność: Dodatkowe zbiorniki czołowe, mieszczące od 1000 do 1500 litrów (a w niektórych przypadkach opryskiwacze zawieszane z tyłu osiągają nawet 2000 litrów), pozwalają na długie sesje oprysku bez konieczności częstego uzupełniania cieczy.
• Lepsze rozłożenie ciężaru: Obciążenie przedniej osi ciągnika, które w innej sytuacji mogłoby być balastem, staje się funkcjonalnym zbiornikiem cieczy, poprawiając stabilność i przyczepność.
• Większa wszechstronność: Zestawy takie sprawdzają się w dużych gospodarstwach, jednocześnie zachowując zwrotność charakterystyczną dla maszyn zawieszanych.
• Ekonomiczność: Mimo że zwiększają możliwości opryskiwacza, nadal są znacznie tańsze w zakupie niż opryskiwacze samojezdne o podobnych parametrach.

Wady i wyzwania

Mimo licznych zalet, stosowanie zbiorników czołowych wiąże się z pewnymi wyzwaniami:

• Skomplikowanie maszyny: Zestaw czołowo-tylny jest bardziej złożony, co wpływa na koszty zakupu i zwiększa ryzyko awarii.
• Czasochłonna obsługa: W zależności od producenta, konieczne może być oddzielne przygotowywanie cieczy roboczej dla przedniego i tylnego zbiornika, choć istnieją systemy automatyzujące ten proces.
• Obciążenie przedniego TUZ: Jak zauważają rolnicy, 4 tony na przednim TUZ to bardzo duże obciążenie, które po czasie może negatywnie wpłynąć na podnośnik ciągnika. Trzeba wziąć pod uwagę, że "Pojemność 2000 litrów będzie ważył 3 tony albo więcej zatankowany do pełna, a jak przyjdzie ci do głowy jeszcze rsm rozlewać to już będzie doebany konkretnie."
• Trudności na uwrociach: "Pola mam od 30a do 3ha i trafiają się górki. ... boję się upadku opryskiwacza przy zawracaniu" - takie obawy wyrażają rolnicy, sugerując, że na małych, pagórkowatych polach, gdzie często trzeba zawracać, masywne zestawy mogą być ryzykowne.

Łatwość montażu i odłączania

Producenci starają się uprościć montaż i odłączanie zbiorników czołowych. Na przykład, innowacyjny zbiornik czołowy Kverneland iXtra nie posiada przedniego wałka WOM ani węży hydraulicznych, a jego podłączenie wymaga jedynie dwóch węży ze złączami KAMlock i przewodu elektrycznego. Podobnie, Kuhn wykorzystuje zaczep automatyczny Easy Hitch oraz ramkę zawieszenia, co usprawnia proces.

Funkcjonalność zbiorników czołowych

Producenci zazwyczaj oferują zbiorniki czołowe w dwóch wersjach:

• Wersja prostsza: Pozwala jedynie na transport cieczy roboczej lub czystej wody. Ciecz z przedniego zbiornika jest przepompowywana do tylnego podczas przerw w pracy, po wyczerpaniu się cieczy w zbiorniku głównym.
• Wersja bogatsza (zintegrowana): W połączeniu z komputerem sterującym pozwala na pełną automatyzację współpracy zbiornika czołowego z opryskiwaczem. Umożliwia przygotowanie cieczy roboczej bezpośrednio w zbiorniku czołowym i utrzymuje optymalny rozkład masy.

Przykładowe rozwiązania

• Pilmet Top: Firma Pilmet udostępnia dwie wersje zbiorników czołowych Top o pojemności 1200 l, obie z dodatkowymi zbiornikami na wodę do płukania (125 l) i mycia rąk (25 l).
  • Top 1200 ERex: Prosta konstrukcja z pompą elektryczną (19 l/min) zasilającą jedynie mieszadło. Ciecz robocza jest przygotowywana w zbiorniku głównym, a następnie przepompowywana do czołowego. Z przedniego zbiornika można korzystać dopiero po przepompowaniu cieczy z powrotem do tylnego, co nie jest możliwe w trakcie pracy.
  • Top 1200 HRex: Wyposażony w pompę hydrauliczną (85 l/min) oraz mieszadło hydrauliczne z płuczkami wirowymi i rozwadniaczem w sicie wlewowym. Umożliwia przygotowanie cieczy roboczej bezpośrednio w zbiorniku czołowym, oszczędzając czas.
• Amazone FT: W maszynach Amazone, dzięki układowi Flow-Control, o właściwą homogenizację cieczy w obu zbiornikach dba komputer sterujący obiegiem roztworu, zapewniając optymalny rozkład masy całego zestawu.
• Kuhn PF: Zbiorniki czołowe PF 1000 i PF 1500 firmy Kuhn mogą mieć pełen układ cieczowy i są połączone z głównym zbiornikiem za pomocą tylko jednego przewodu, co zmniejsza ilość pozostałości cieczy.
• Kverneland iXtra: Innowacyjny zbiornik czołowy Kverneland iXtra Comfort lub Pro o nominalnej pojemności 1100 litrów pełni rolę obciążnika, a jednocześnie może być zintegrowany z opryskiwaczem iXter-iXtra. Zarządzanie zbiornikami iXter-iXtra pozwala na podejście jednozbiornikowe (oba zbiorniki z cieczą roboczą) lub dwuzbiornikowe (dwie różne mieszaniny). Strategia Multi-Tank-Managment oferuje możliwość niezależnej pracy z dwóch oddzielnych zbiorników lub tworzenia jednego dużego opryskiwacza z automatycznym równoważeniem pojemności. Kverneland TwinFill to automatyczny program napełniania, który pozwala na napełnienie obu zbiorników jednocześnie, zapewniając odpowiednią objętość i równe stężenie cieczy, eliminując wadę nieznanego czasu mieszania i konieczność dwukrotnego odmierzania produktów.

Kluczowe elementy konstrukcyjne opryskiwaczy

Niezależnie od typu montażu, każdy opryskiwacz składa się z kilku podstawowych elementów, które zapewniają jego prawidłowe funkcjonowanie.

Zbiorniki

Zbiornik opryskiwacza odgrywa kluczową rolę w przechowywaniu cieczy, a także w etapach przygotowania, mieszania i płukania. Standardowym materiałem stosowanym do wykonania zbiorników dużych opryskiwaczy, w tym zawieszanych i czołowych, jest polietylen, który cechuje się dobrą trwałością i umożliwia łatwe czyszczenie.

• Typ "3 w 1": Standardem jest stosowanie zbiorników "3 w 1", gdzie oprócz głównego zbiornika na ciecz roboczą, w jednej bryle znajduje się zazwyczaj również zbiornik wody czystej do płukania oraz zbiornik wody do mycia rąk.
• Rozwadniacze: W podstawowych wersjach rozwadniacz znajduje się we wlewie zbiornika głównego, co może być niewygodne. Lepszym rozwiązaniem są rozwadniacze boczne, które pozwalają na wygodne dodawanie pestycydów z poziomu gruntu. Zbiornik rozwadniacza jest zwykle wyposażony w dyszę rotacyjną do opłukiwania kanistrów.
• Płukanie zbiornika: Prawidłowe płukanie zbiornika opryskiwacza po zakończeniu zabiegu jest kluczowe dla usunięcia pozostałości. Oddzielny zbiornik do płukania zawierający czystą wodę jest wykorzystywany do tej fazy. Systemy takie jak Kverneland iXclean ENFO czy iXclean Pro automatyzują proces napełniania i płukania, minimalizując zużycie wody i zapewniając czystość przewodów aż do dysz.

Belki polowe

Belka opryskowa jest istotnym elementem umożliwiającym precyzyjne dozowanie produktów lub nawozów na uprawy. Dostępne są w różnych szerokościach i konfiguracjach.

• Typy składania:
  • Do przodu: W opryskiwaczach Kuhn, Krukowiak oraz Bury belka polowa występuje m.in. w wersji składanej do przodu. W pozycji transportowej belka jest ułożona wzdłuż kierunku jazdy, nad ciągnikiem, po bokach górnej krawędzi kabiny, co przenosi środek ciężkości na korpus ciągnika.
  • Poziomo lub w układzie X: Składana z tyłu opryskiwacza, zazwyczaj najtańszy wybór.
  • Pionowo: Składana pionowo z tyłu opryskiwacza, dla najbardziej wymagających użytkowników, oferuje duże szerokości robocze przy niewielkich wymiarach transportowych i umożliwia oprysk niepełną szerokością.
• Materiały: Belki są zwykle konstruowane ze stali (zapewnia wytrzymałość) lub aluminium (zapewnia lekkość). Istnieją również belki hybrydowe, np. w opryskiwaczu METRIS 2, łączące stal i aluminium.
• Zawieszenie belki:
  • Układ równoległoboczny (Optilift): W opryskiwaczu Kuhn Altis 2002 pozwala na wysokie unoszenie belki (do 2,5 m), co jest przydatne przy oprysku wysokich roślin i ułatwia dostęp do zbiornika.
  • Trapezia: Pozwala na automatyczną, mechaniczną korektę przechyłu, z opcją hydraulicznej regulacji pochylenia na tereny pagórkowate.
  • Equilibria: Bardziej skomplikowany system, zapewniający tłumienie wahań belki nawet w bardzo trudnych warunkach, niezależnie dla lewej i prawej strony.
• Belki z rękawem powietrznym: Wyposażenie belki polowej w rękaw powietrzny (np. Krukowiak, Bury, Hardi) pozwala na zmniejszenie dawki środków ochrony roślin i ilości zużytej wody. Uzyskuje się oprysk drobnokroplisty, chroniony przed znoszeniem przez kurtynę powietrzną. Dodatkowo, umożliwia pracę z większą prędkością i przy silniejszym wietrze.

Dysze opryskowe

Dysze są kluczowymi elementami opryskiwaczy, służącymi do rozpylania precyzyjnych ilości cieczy w postaci kropelek, zapewniając dokładne pokrycie obszaru roboczego. Ich wybór i właściwa konserwacja są zasadnicze dla maksymalizacji precyzji aplikacji i minimalizacji ryzyka zatkania.

• Rodzaje dysz:
  • Standardowe płaskie dysze wachlarzowe: Tworzą bardzo drobne krople, podatne na znoszenie.
  • Dysze o niskim znoszeniu: Wytwarzają większe krople, mniej podatne na znoszenie.
  • Dysze indukcyjne: Wprowadzają powietrze przez efekt Venturiego, tworząc większe krople, które są mniej podatne na znoszenie.
  • Rozpylacze do nawozów płynnych: Zdolne do tworzenia od 3 do 7 strumieni produktu.
• Materiały: Wybór materiału dyszy (plastik, stal nierdzewna, ceramika) ma swoje zalety i wady.
• Wybór dysz zależy od kluczowych czynników, takich jak prędkość robocza i dawka oprysku na hektar.

Systemy sterowania i rolnictwo precyzyjne

Nowoczesne opryskiwacze, w tym zestawy z czołowymi zbiornikami, są wyposażone w zaawansowaną elektronikę i technologię, której celem jest zwiększenie precyzji zabiegu oprysku. Odpowiednia dawka w odpowiednim miejscu na polu to podstawa efektywności i oszczędności.

• Sterowniki ISOBUS i CAN BUS: Pozwalają na dostosowanie opryskiwacza do indywidualnych potrzeb użytkownika i integrację z innymi systemami rolnictwa precyzyjnego.
• iXclean Comfort i iXclean Pro: Systemy półautomatycznego lub w pełni automatycznego sterowania zaworami, które zapewniają komfort i dokładność. Umożliwiają automatyczne napełnianie, zatrzymanie po osiągnięciu zaprogramowanego poziomu, zdalne sterowanie płukaniem i napełnianiem z kabiny, a także wieloetapowy program czyszczenia całego opryskiwacza.
• iXflow-E: System wysokociśnieniowej cyrkulacji cieczy z elektrycznym sterowaniem dysz, który zapobiega tworzeniu się osadów i eliminuje miejsca niedostępne do płukania. Zapewnia natychmiastowe rozpoczęcie zabiegu bez spadku ciśnienia, zasilając belkę z obu końców.
• IsoMatch Tellus GO+ i PRO: Terminale z certyfikatem AEF, będące centrum dla wszystkich maszyn ISOBUS i platformą dla aplikacji rolnictwa precyzyjnego. Oferują kontrolę sekcji (Section Control) i zmienne dawkowanie (Variable Rate Control), co prowadzi do oszczędności na nawozach i środkach chemicznych.
• IsoMatch Grip i IsoMatch Eye: Dodatkowe urządzenia zwiększające komfort operatora i bezpieczeństwo pracy. IsoMatch Grip to ergonomiczne urządzenie pomocnicze ISOBUS do sterowania funkcjami maszyny, natomiast IsoMatch Eye to kamera z trybem nocnym, zapewniająca podgląd na operacje.

Dzięki nowoczesnej technologii, na przykład zastosowaniu obsługi sekcji Section Control, unika się nakładek, czyli podwójnie opryskanych miejsc na polu, lub miejsc, gdzie oprysk nie byłby przeprowadzony. Odpowiednie sekcje opryskiwacza są wyłączane w precyzyjnie ustalonym miejscu i czasie, co zwiększa precyzję i efektywność pracy.

tags: #opryskiwacze #podwieszane #na #przod