Elektryczne włączanie sekcji opryskiwacza: zasada działania i regulacja

Współczesne rolnictwo wymaga precyzji w każdym aspekcie uprawy, w tym w ochronie roślin. Kluczowym elementem zapewniającym tę precyzję jest prawidłowe działanie i regulacja opryskiwacza rolniczego. Coraz częściej opryskiwacze rolnicze posiadają na wyposażeniu rozdzielacz z zaworem stałociśnieniowym, który jest urządzeniem umożliwiającym utrzymanie nastawionego wcześniej ciśnienia na stałym poziomie niezależnie od liczby wyłączanych sekcji. Dzięki tej funkcji nie wzrasta ciśnienie na rozpylaczach w pracującej sekcji opryskiwacza w sytuacji wyłączenia jednej lub więcej sekcji, np. na uwrociu.

Rozdzielacze z zaworem stałociśnieniowym są coraz tańsze, jednak ich prawidłowe wyregulowanie sprawia użytkownikom trudności. Często wynikają one z niezaznajomienia się z instrukcją obsługi lub wręcz lekceważenia jej zapisów. Rolnicy uważają, że zawór nie działa prawidłowo lub że nie da się go wyregulować.

Budowa i mechanizm działania opryskiwacza polowego

Opryskiwacze polowe to urządzenia przeznaczone do aplikacji herbicydów, pestycydów i nawozów na polach uprawnych i pastwiskach. Chociaż opryskiwacze mogą różnić się wydajnością, precyzją czy sposobem połączenia z ciągnikiem, ich podstawowa budowa i mechanizm działania są podobne. Ciecz robocza za pomocą pompy jest tłoczona w kierunku rozpylaczy, które rozbijają ją na krople o określonej średnicy, a następnie rozpylają w dane miejsce.

Standardowy opryskiwacz polowy składa się z następujących elementów:

• Zbiornika - gromadzi ciecz roboczą. Ma obły kształt i gładkie ścianki, najczęściej wyposażony jest we wskaźnik poziomu cieczy. W zależności od modelu opryskiwacza może mieć różną pojemność.
• Pompy - odpowiada za tłoczenie cieczy ze zbiornika do dysz rozprowadzających. Może mieć formę tłokową, przeponową lub przeponowo-tłokową. Zapewnia natężenie wypływu cieczy niezbędne do uzyskania optymalnego ciśnienia roboczego przy działających wszystkich dyszach. Wydajność pompy musi być dostosowana do wielkości zbiornika z cieczą.
• Mieszadła - zapobiega gromadzeniu się cieczy na dnie zbiornika i jej rozwarstwieniu. W opryskiwaczach stosuje się mieszadła hydrauliczne, które mogą mieć budowę rurową lub eżektorową. Pracę mieszadła może wspomagać przewód przelewowy znajdujący się na dnie zbiornika.
• Filtrów - oczyszczają ciecz z zanieczyszczeń mechanicznych i nie dopuszczają do ich przedostania się do dysz rozprowadzających. Układ filtracyjny składa się z sita wlewowego (zapobiega przedostawaniu się zanieczyszczeń podczas napełniania zbiornika), filtra ssawnego (filtruje zanieczyszczania po stronie ssącej pompy), filtra ciśnieniowego (filtruje zanieczyszczenia po stronie tłocznej pompy) i indywidualnych filtrów umieszczonych w rozpylaczach.
• Zaworu sterującego (złożonego z zaworu głównego, regulacyjnego i zaworów sekcyjnych) - ma za zadanie utrzymywać stałe ciśnienie robocze oraz zasilać cieczą belkę polową i inne elementy opryskiwacza. Zawór sterujący wpływa na precyzję dozowania środków chemicznych. Zawór główny odcina dopływ cieczy do zaworów roboczych i kieruje ją ponownie do zbiornika. Zawór regulacyjny reguluje wartość ciśnienia roboczego - w przypadku jego wzrostu ponad normę kieruje ciecz do zbiornika. Zawory sekcyjne kierują ciecz do sekcji opryskowych.
• Belki polowej opryskiwacza - decyduje o szerokości roboczej opryskiwacza i zapewnia równomierną aplikację środków chemicznych. Składa się z kilku sekcji opryskowych, które są zasilane osobno.
• Rozpylaczy - zbudowane są z kanałów, którymi przepływa ciecz robocza. Odpowiadają za rozbicie cieczy na mniejsze krople. Wielkość kropli uzależniona jest od typu rozpylacza (m.in. wirowy, szczelinowy, uderzeniowy) i wartości ciśnienia roboczego (im wyższe ciśnienie, tym więcej małych kropli).
• Dodatkowego wyposażenia (np. rozwadniaczy, komputerów sterujących) - zwiększają precyzję i bezpieczeństwo stosowania środków ochrony roślin.

Zawór sterująco-rozdzielczy z zaworami kompensacyjnymi (rozdzielacz stałociśnieniowy)

Opryskiwacze rolnicze są wyposażone w zawór sterująco-rozdzielczy odpowiadający za regulację ciśnienia i rozdział cieczy do sekcji opryskowych i innych odbiorników, np. rozwadniacza, urządzeń płuczących. Zawór sterująco-rozdzielczy z zaworami kompensacyjnymi potocznie nazywa się rozdzielaczem stałociśnieniowym. Umożliwia on utrzymanie nastawionego wcześniej ciśnienia na stałym poziomie niezależnie od liczby wyłączanych sekcji. Dokładność działania zaworu stałociśnieniowego ma decydujący wpływ na precyzję dawkowania cieczy opryskowej.

Głównymi błędami podczas nastaw jest regulacja wszystkich sekcji jednocześnie lub też regulacja sekcji pracujących, a nie, jak powinno być prawidłowo, tych zamkniętych. Taka regulacja nic nie daje i nie przynosi oczekiwanych efektów.

Prawidłowa regulacja zaworu stałociśnieniowego

Aby zawór działał prawidłowo i nie było zmian ciśnienia w układzie w momencie wyłączania poszczególnych sekcji, należy przeprowadzić prawidłową regulację. Oto kroki:

1. Napełniony wodą opryskiwacz podłączamy do ciągnika.
2. Włączamy opryskiwanie na wszystkich sekcjach. Mieszadło powinno pracować, rozwadniacz powinien być wyłączony.
3. Obroty silnika i ciśnienie robocze nastawiamy takie, jakie mają być podczas zabiegu opryskiwania.
4. Następnie zamykamy pierwszą sekcję i obserwujemy manometr.
5. Jeżeli zmieniło się ciśnienie, to należy je doprowadzić do wartości poprzedniej, obracając małym pokrętłem zaworu kompensacyjnego na tej sekcji, którą wyłączyliśmy. Obracając niewielkimi ruchami w lewo zmniejszamy, w prawo - zwiększamy ciśnienie. Należy to robić niewielkimi ruchami, ponieważ często w tańszych zaworach gwint na pokrętle ma duży skok i przekręcając nawet o niewielki kąt, następuje znaczna zmiana ciśnienia, co utrudnia regulację.
6. Po wyregulowaniu kilkakrotnie włączamy i wyłączamy daną sekcję i sprawdzamy, czy pomimo manipulowania zaworem sekcyjnym (dźwigienką) ciśnienie pozostaje na niezmienionym poziomie. W razie potrzeby można doregulować.
7. Gdy wyregulujemy pierwszą sekcję, należy przeprowadzić regulacje na kolejnych w ten sam sposób. Robimy to pojedynczo, regulując pokrętłami tych sekcji, które zamykamy.

W najtańszych, najprostszych zaworach nie należy oczekiwać precyzyjnej regulacji - jednak wyregulowanie tego zaworu jest możliwe. Należy zaakceptować pewną odchyłkę, która wynika z konstrukcji tego zaworu.

Przygotowanie opryskiwacza i kalibracja

Sprawny opryskiwacz i równe dawkowanie cieczy na całej szerokości belki to nie tylko dbałość o koszty produkcji, ale także o najwyższą jakość płodów rolnych. Warto poświęcić kilka chwil i przed wyjazdem w pole sprawdzić stan opryskiwacza, nawet gdy ma jeszcze ważny atest. Przygotowanie opryskiwacza powinniśmy rozpocząć od układu filtracji, np. od filtra ssawnego. Gdy po zimie mamy pusty zbiornik, możemy swobodnie demontować filtr. Gdy w czasie sezonu chcemy zdemontować go z wypełnionym zbiornikiem, należy zamknąć zawór doprowadzający ciecz. Kolejny punkt to demontaż filtra ciśnieniowego. Z reguły są to filtry samooczyszczające. Czasami opryskiwacze wyposażone są w dodatkowe filtry ciśnieniowe, umieszczone na końcach przewodów doprowadzających ciecz do poszczególnych sekcji. Te filtry nie są samooczyszczające, więc zalecana jest ich częstsza kontrola. Warto wiedzieć, że niektóre mieszadła cieczy w zbiorniku mogą być również wyposażone w dodatkowe filtry. Takie rozwiązania stosowane były m.in. w krajowych opryskiwaczach Pilmet.

Kontrola pompy

Pompa, z reguły membranowo-tłokowa, to pierwszy element każdego opryskiwacza. Jej kontrolę należy rozpocząć od sprawdzenia poziomu oleju smarującego obrotowe elementy pompy. Producenci zalecają uruchomienie pompy i kontrolę poziomu oleju w przezroczystym zbiorniku wyrównawczym. Jeśli poziom jest zbyt niski i obniża się po uzupełnieniu oleju, najczęstszą przyczyną jest uszkodzona membrana. Warto przyjrzeć się także kolorowi oleju w zbiorniku. Jeśli jest mętny, to również nie wróży nic dobrego.

Kolejny punkt kontroli pompy to pomiar ciśnienia w powietrzniku. Zaleca się, aby wynosiło ono od 1/3 do 2/3 ciśnienia roboczego w czasie oprysku. Powietrznikiem jest specjalna komora, połączona z kolektorem tłocznym i podzielona elastyczną membraną na dwie części. W jednej z nich znajduje się ciecz użytkowa, a w drugiej - powietrze pod odpowiednim ciśnieniem. Zbyt wysokie ciśnienie w powietrniku może uszkodzić membranę pompy, natomiast zbyt niskie nie zapewnia prawidłowego tłumienia pulsacji i zakłóca pracę manometru.

Kontrola przewodów i belki

Kolejny etap przygotowania to kontrola wszystkich przewodów cieczowych. Warto przyjrzeć się także elementom zawieszenia belki. Trzeba się tutaj skupić nie tylko na wahaniach belki w płaszczyźnie góra/dół, ale także przód/tył.

Sprawdzenie rozpylaczy

Sercem opryskiwacza w zasadzie nie jest pompa, a rozpylacze i zawory sekcyjne. Jeśli te podzespoły będą działać niepoprawnie, nie ma mowy o dokładnym oprysku. Dlatego warto sprawdzić działanie opryskiwacza na postoju. W pierwszej kolejności włączamy oprysk i ustawiamy takie obroty na WOM, aby manometr wskazywał ciśnienie, na jakim z reguły pracujemy w polu. Trzeba przyjrzeć się pracy wszystkich rozpylaczy, czy wydostający się strumień cieczy ma równy wachlarz i czy ciecz jest równomiernie rozpylana. Problemem najczęściej są tutaj zużyte rozpylacze. Jeśli praca pojedynczych rozpylaczy budzi zastrzeżenia, należy wymienić cały zestaw końcówek na belce. Większość użytkowanych opryskiwaczy ma zamontowane oprawy z tzw. antykapaczami. Są to urządzenia zapobiegające wykapywaniu cieczy po wyłączeniu zasilania.

Kalibracja opryskiwacza

Przed rozpoczęciem kalibracji opryskiwacza zaleca się zamontować wszystkie nowe rozpylacze. Tylko z nowymi rozpylaczami mamy pewność, że nasza praca nie pójdzie na marne. Kolejny krok to wyznaczenie dokładnej prędkości, z jaką będziemy wykonywać zabieg. W tym celu należy odmierzyć odcinek 100 m i zmierzyć czas jego przejazdu. Ważne jest, aby pracować z takim przełożeniem i obrotami silnika, jakie będziemy wykorzystywać w polu podczas zabiegu. Następnie stały współczynnik 360 dzielimy przez zmierzony czas przejazdu odcinka 100 m. Potem określamy dawkę cieczy, jaką chcemy aplikować na 1 ha. Najczęściej rolnicy kalibrują opryskiwacze dla dawki 200 l/ha.

Następnie, korzystając z karty charakterystyki rozpylaczy, którą łatwo pobrać z Internetu, sprawdzamy ciśnienie, z jakim będziemy pracować w polu, znając prędkość. Wartości te trzeba szukać dla odpowiedniej wielkości rozpylacza. Teraz przechodzimy do określenia jednostkowego wydatku cieczy z rozpylacza. Należy tutaj pomnożyć prędkość jazdy przez zakładaną dawkę cieczy oraz rozstaw rozpylaczy (najczęściej 50 cm). Rezultat mnożenia dzielimy przez stały współczynnik 60 000. Otrzymany wynik informuje, że w ciągu 1 minuty przy wyznaczonej prędkości i dawce cieczy obliczona ilość cieczy powinna być wypryskiwana przez każdy rozpylacz.

Wydatek cieczy jest ściśle powiązany z ciśnieniem, dlatego teraz musimy dokładnie wyznaczyć tę wartość na podstawie wyliczonego wydatku pojedynczego rozpylacza. Ponownie musimy skorzystać z karty charakterystyki rozpylaczy, które zawierają także informację o wydatku z pojedynczego rozpylacza przy danym ciśnieniu. Na karcie dla rozpylaczy o tym samym rozmiarze znajdujemy wartość wydatku dla pojedynczego rozpylacza.

W pierwszej kolejności musimy podzielić wyliczony przez nas jednostkowy wydatek rozpylacza przez wartość odczytaną z karty. Wynik podnosimy do kwadratu. Na koniec wynik mnożymy przez zapamiętane z karty ciśnienie. Z obliczeń wynika, że podczas pracy z rozpylaczami zakładana dawka cieczy przy określonej prędkości będzie wypryskiwana przy odpowiednim ciśnieniu.

Rodzaje rozpylaczy

Rozpylacze z wkładką wirową

Rozpylacze z wkładką wirową rozpylają ciecz pod ciśnieniem 1-2,5 MPa. Ciecz przed dostaniem się do wylotu płytki musi przepłynąć przez spiralne kanały wkładki wirowej lub wichrowatych otworów w płytce wirowej. Kanaliki powodują zawirowanie strumienia cieczy, który z dużą prędkością wypływa przez otwór wylotowy. Powstający stożek rozpylonej cieczy ma kąt rozwarcia zależny od odległości wkładki od otworu wylotowego.

Rozpylacze eżektorowe

Rozpylacze eżektorowe DB to rozpylacze z napowietrzaną kroplą, która pękając po uderzeniu w roślinę, zapewnia dobre pokrycie. Dzięki napowietrzeniu kropli jest ona bardzo odporna na znoszenie i umożliwia wykonywanie oprysków na wietrze do 8 m/s. W ich konstrukcji wykorzystano znane prawo fizyczne - tzw. zwężkę Venturiego. Duże i ciężkie krople nie poddają się oddziaływaniu wiatru, a więc nie są znoszone. Tak duże krople umożliwiają opryskiwanie przy dość silnym wietrze (dochodzącym nawet do 6 m/s), a jednocześnie małe rozbite krople gwarantują dobre pokrycie powierzchni, a więc zapewniają wysoką skuteczność zabiegu.

W praktyce okazało się jednak, że reklama producentów była troszeczkę przesadzona. To rozbijanie się kropli nie jest takie idealne, toteż i pokrycie opryskiwanej powierzchni roślin nie jest w pełni satysfakcjonujące rolnika wykonującego tymi rozpylaczami zabieg opryskiwania, szczególnie w przypadku fungicydów o działaniu kontaktowym. Badania przeprowadzone w Danii wykazały, że skuteczność oprysków rozpylaczami eżektorowymi przeciwko chorobom grzybowym jest o kilkanaście procent niższa w stosunku do drobnokroplistych rozpylaczy szczelinowych. Wniosek stąd jest następujący: jeżeli nie ma wiatru, to lepiej jednak opryskiwać tradycyjnymi rozpylaczami szczelinowymi, natomiast w sytuacji agrotechnicznej konieczności wykonania zabiegu pomimo wiatru - dobrze jest skorzystać z rozpylaczy eżektorowych.

Dodatkowym efektem, spowodowanym zasysaniem powietrza przez taki rozpylacz, jest zwiększenie energii kinetycznej kropel, co umożliwia głębsze wnikanie w łan (tym bardziej, że urządzenia te pracują przy dość wysokich jak na rozpylacze płaskostrumieniowe ciśnieniach - od 3 do 8 barów). Dzięki specjalnej budowie wykorzystują efekt Venturiego, w którym strumień cieczy zasysa zewnętrzne powietrze w stosunku zbliżonym do 1:1. W specjalnej komorze następuje spadek ciśnienia cieczy, co niemal całkowicie eliminuje drobne krople. W wyniku mieszania cieczy i powietrza następuje napowietrzenie kropel przed ich formowaniem w dyszy wylotowej.

Wśród znanych rozwiązań rozpylaczy inżektorowych są tzw. wersje „długie” i „krótkie”. Pierwsze z nich charakteryzują się mniejszym spadkiem ciśnienia w rozpylaczu, ponieważ mają one krótszą komorę wewnętrzną niż wersje „długie”.

Rodzaje opryskiwaczy polowych

W zależności od wielkości areału uprawnego, typu upraw i czynników środowiskowych w gospodarstwach rolnych wykorzystać można różne typy opryskiwaczy polowych:

• Opryskiwacz ręczny/spalinowy - przenośny (naramienny lub plecakowy), napędzany silnikiem spalinowym lub ręcznie - poprzez naciśnięcie spustu. Charakteryzuje się małą pojemnością (zwykle kilka/kilkanaście litrów). Jest prosty w obsłudze i lekki, ale niezbyt precyzyjny. Znajduje zastosowanie głównie w uprawach warzyw, sadach i ogrodach.
• Opryskiwacz polowy ciągany - posiada własny układ jezdny, przyczepia się go do ciągnika za pomocą zaczepu sztywnego lub skrętnego. Cechuje go duża pojemność zbiornika, dzięki czemu pozwala na długą i wydajną pracę w trybie ciągłym. Polecany przede wszystkim do dużych gospodarstw (o powierzchni powyżej 50 ha).
• Opryskiwacz polowy zawieszany - nie posiada samodzielnego układu jezdnego, zawiesza się go na tylnej osi ciągnika. Wyróżnia się dużą zwrotnością. Można go podnieść na dużą wysokość, co umożliwia wykorzystanie go w pielęgnacji wysokich roślin. Opryskiwacz polowy zawieszany jest mniejszy niż opryskiwacz ciągany. Z tego powodu sprawdza się w małych gospodarstwach. Warto się na niego zdecydować również w przypadku pracy na trudnym terenie lub konieczności przejazdu wąskimi drogami.
• Opryskiwacz polowy samojezdny - ma własny napęd i układ jezdny, dzięki czemu nie wymaga połączenia z ciągnikiem. Wyróżnia się dużą szerokością roboczą, wydajnością i szybkością pracy. Jest dobrym rozwiązaniem na dużych areałach i przy oprysku wysokich roślin (np. kukurydzy). Opryskiwacz polowy samojezdny często wyposażony jest w zaawansowane systemy technologiczne umożliwiające precyzyjne dozowanie środków chemicznych i kontrolowanie różnych parametrów podczas opryskiwania. Ten model jest polecany do pracy w wyspecjalizowanych gospodarstwach i w uprawach wrażliwych gatunków roślin.

Zalety stosowania opryskiwaczy polowych

Wykorzystanie opryskiwacza polowego w gospodarstwie niesie liczne korzyści zarówno dla samego rolnika, jak i środowiska. Dobry opryskiwacz polowy zawieszany czy ciągany znacznie przyspiesza pracę i ułatwia stosowanie środków ochrony roślin. Równomierna aplikacja pestycydów i herbicydów zwiększa efektywność ich działania, co z kolei wpływa na lepszą ochronę upraw przed chwastami, szkodnikami i chorobami oraz poprawia wydajność upraw. Opryskiwacz polowy pozwala również precyzyjnie dozować środki ochrony roślin, co umożliwia zastosowanie ich w mniejszych dawkach. W ten sposób ogranicza niekorzystny wpływ pestycydów i herbicydów na środowisko.

tags: #wlaczanie #elektryczne #sekcji #opryskiwacz