Budowa i wyposażenie zbiornika opryskiwacza rolniczego

Opryskiwacz jest urządzeniem stosowanym w rolnictwie i ogrodnictwie do aplikacji pestycydów, herbicydów i nawozów. Służy do rozpryskiwania substancji chemicznych, które chronią rośliny przed szkodnikami, chorobami i innymi zagrożeniami, a także do aplikacji nawozów stałych i płynnych. Mogą być również używane do nawadniania upraw, zwłaszcza na obszarach o ograniczonym dostępie do wody. Zrozumienie schematu budowy opryskiwacza polowego umożliwi maksymalnie efektywne korzystanie z niego.

Podstawowe elementy opryskiwacza rolniczego

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. Podstawowe elementy opryskiwacza obejmują zbiornik, pompę oraz rozpylacz.

Zbiornik

Podstawową częścią opryskiwacza rolniczego jest zbiornik, w którym przechowywana jest ciecz do oprysku. Ciecz zawierająca środki ochrony roślin lub nawóz wprowadzana jest do zbiornika. Pojemność zbiornika może być różna, gdyż zależy ona od rodzaju opryskiwacza, od trzystu do sześciu tysięcy litrów. Zbiornik powinien mieć możliwie obły kształt, gwarantujący jego całkowite opróżnienie i niezaleganie pozostałości cieczy w zakamarkach. Na dnie zbiornika zazwyczaj znajduje się wgłębienie. Najlepiej, gdy wykonany jest z polietylenu, który ma gładką powierzchnię, co umożliwia dokładne wypłukanie zbiornika między zabiegami wykonywanymi różnymi preparatami. Zbiorniki zbudowane z innych, chropowatych materiałów są znacznie trudniejsze do dokładnego wypłukania. Całkowite opróżnienie i oczyszczenie zbiornika ma szczególne znaczenie w przypadku nowoczesnych środków stosowanych w bardzo małych dawkach. Położenie środka ciężkości opryskiwacza możliwie blisko ciągnika, zapewniają płaskie zbiorniki. Ma to znaczenie, zwłaszcza gdy belka polowa jest cięższa. Zbiorniki większych nowoczesnych opryskiwaczy zawieszanych, a także zaczepianych, wyposażone są często w zintegrowany zbiornik na czystą wodę do płukania opryskiwacza po zabiegu lub do rozwodnienia resztek cieczy roboczej w celu jej bezpiecznego wypryskania na plantacji. Jest to ekologiczne rozwiązanie, które jednak podnosi cenę maszyny. Pod pokrywą zbiornika znajduje się sito wlewowe, przez które wlewa się środek chemiczny przeznaczony do rozpylania. W koszu wlewowym z kolei znajduje się rozcieńczalnik służący do przygotowania cieczy roboczej.

Pompa

Pompa jest jednym z najważniejszych podzespołów opryskiwacza, który generuje ciśnienie niezbędne do rozpryskiwania cieczy. Może być elektryczna lub mechaniczna. W najczęściej stosowanych opryskiwaczach ciągnikowych stosuje się pompy przeponowe, przeponowo-tłokowe oraz pompy tłokowe. Powstająca podczas pracy pompy pulsacja ciśnienia wpływa niekorzystnie na trwałość układu cieczowego oraz równomierność dawkowania cieczy. Zapobiega temu powietrznik lub inny system tłumienia pulsacji. Pompa powinna dostarczać odpowiednią ilość cieczy. Wydajność pompy musi być dostosowana do wielkości zbiornika z cieczą oraz szerokości roboczej opryskiwacza. Zasada doboru pompy jest prosta: na każdy rozpylacz powinien przypadać wydatek 3 l/min, a na mieszanie cieczy w zbiorniku wydatek równy 5% pojemności zbiornika. Przykład: dla opryskiwacza z belką 12-metrową z 24 rozpylaczami i zbiornikiem 400-litrowym, wydatek pompy powinien wynosić 92 l/min: 72 l/min dla rozpylaczy (24 x 3 l/min) i 20 l/min do mieszania (5% od 400 l). Są to wartości maksymalne, dlatego pewne odstępstwo jest dopuszczalne bez uszczerbku dla parametrów większości zabiegów ochrony. Pompa powinna zapewnić zalecany wydatek na mieszanie (5% pojemności zbiornika), ale założony wydatek dla rozpylaczy może być mniejszy. Bezpieczniej jest kupić opryskiwacz z markową pompą, ze względu na precyzję wykonania.

Mieszadło

W każdym zbiorniku opryskiwacza koniecznie musi być zamontowane mieszadło, gdyż to ono nie dopuszcza do rozwarstwiania się cieczy lub osadzania się jej na dnie zbiornika. Mieszadło, zapewniające dokładne rozprowadzenie preparatu w wodzie, pełni niezwykle ważną funkcję w prawidłowym wykonywaniu zabiegów. Ciecz w zbiorniku musi być maksymalnie jednorodna podczas całego zabiegu, co wymaga ciągłej, intensywnej pracy mieszadła. Najczęściej stosowanymi mieszadłami są mieszadła hydrauliczne, które mogą mieć budowę rurową lub konstrukcję eżektorową. Należy pamiętać, że zasilanie mieszadła nie może być zależne od ustawienia zaworu sterującego, dlatego najczęściej jest ono zasilane bezpośrednio z pompy. Pracę mieszadła może wspomagać przewód przelewowy znajdujący się na dnie zbiornika. Aby ciecz intensywnie krążyła w zbiorniku, konieczne jest mieszadło inżektorowe, składające się z dyszy umieszczonej w drugiej, otwartej zwężce. Wypływa z niej nie tylko ciecz podawana przez pompę, lecz także zasysana ze zbiornika, co powoduje intensywne mieszanie całej cieczy.

Filtry

Filtry w opryskiwaczu oczyszczają ciecz z zanieczyszczeń mechanicznych i nie dopuszczają do ich przedostania się do dysz rozprowadzających. Układ filtrujący składa się z kilku następujących po sobie filtrów, gdzie każdy następny wyposażony jest w bardziej gęstą siatkę w porównaniu do poprzedniego. Składa się z kilku wkładów filtracyjnych, z których każdy następny ma gęstszy układ oczek niż poprzedni. System filtracyjny obejmuje:

• Sito wlewowe: Zapobiega przedostawaniu się zanieczyszczeń podczas napełniania zbiornika. Zalecana wielkość oczka siatki to około 0,6 mm (od 20 do 30 mesz).
• Filtr ssący: Filtruje zanieczyszczenia po stronie ssącej pompy. Zalecana wielkość oczka siatki to od 0,6 do 0,3 mm (od 30 do 50 mesz).
• Filtr ciśnieniowy główny: Filtruje zanieczyszczenia po stronie tłocznej pompy. Zalecana wielkość oczka siatki to od 0,3 do 0,15 mm (od 50 do 100 mesz).
• Filtr ciśnieniowy sekcyjny: Zalecana wielkość oczka siatki to od 0,3 do 0,15 mm (od 50 do 100 mesz).
• Filtry indywidualne: Umieszczone w rozpylaczach, stanowią trzeci stopień filtrowania cieczy.

Zawór sterujący i manometr

Głównym zadaniem zaworu sterującego jest podtrzymanie stałego ciśnienia roboczego oraz zasilanie substancją roboczą poszczególnych części belki polowej, mieszadła i innych urządzeń. Precyzja działania tego urządzenia ma bardzo duży wpływ na dokładność dozowania cieczy. Zawór sterujący złożony jest z zaworu głównego, regulacyjnego i zaworów sekcyjnych. 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. Zawór sekcyjny powinien mieć co najmniej 4 sekcje, a przy większych belkach nawet 5-6. Najlepiej, gdy w jednej sekcji zasilanej z jednego zaworu jest nie więcej niż 5 rozpylaczy. Większa liczba sekcji daje możliwość wyłączenia mniejszego fragmentu belki. Bardzo ułatwiają pracę zawory stałociśnieniowe, czyli takie, w których ciśnienie robocze pozostaje bez zmian, niezależnie od liczby pracujących sekcji. Manometr służy do kontroli ciśnienia roboczego i na bieżąco sygnalizuje poprawność działania poszczególnych zespołów. Manometr umożliwiający precyzyjną regulację ciśnienia powinien być olejowy i mieć odpowiednią podziałkę. Wskazuje on ciśnienie cieczy użytkowej.

Belka polowa z rozpylaczami

Belka polowa opryskiwacza decyduje o szerokości roboczej opryskiwacza i zapewnia równomierną aplikację środków chemicznych. Jest to lekki, ale sztywny element, na którym montowane są zawiasowo sekcje rozpylające. Długość belki powinna stanowić wielokrotność szerokości roboczej siewnika. Układ zawieszenia i samopoziomowania belki powinien zapewniać równoległe położenie belki względem opryskiwanej powierzchni oraz regulację wysokości położenia rozpylaczy. Składa się z kilku zawiasowo połączonych ze sobą elementów, dzięki czemu można ją rozkładać do długości nawet 40 m, ale umożliwia także poruszanie się opryskiwaczem po drogach publicznych. Zawieszona wahadłowo belka polowa prostego opryskiwacza nie ma wcale lub ma bardzo proste układy stabilizacji, które nie są konieczne w przypadku niezbyt szerokich i lekkich belek. Korbowy układ regulacji wysokości pracy belki jest prosty, ale zupełnie wystarczający. Materiał, z którego jest wykonywana belka, musi być odporny na różnego rodzaju odkształcenia, ale powinien także być lekki. Warto zwrócić uwagę na jakość powłoki malarskiej. Najlepiej chronią lakiery proszkowe, doskonale przylegające do podłoża, położone na tzw. śrutowany lub piaskowany metal.

Rozpylacze (dysze)

Rozpylacze to części do opryskiwacza polowego mające wpływ na rozmiar kropli oraz zasięg rozprowadzania substancji. 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). Obecnie powszechnie stosowane są szybkozłączne, bagnetowe oprawy rozpylaczy typu „Rau”, przystosowane do montowania rozpylaczy produkowanych według standardu ISO (w tym także węży i końcówek do nawożenia nawozami płynnymi). Powinny one mieć zaworki odcinające dopływ cieczy w momencie przerwania oprysku, zapobiegające kapaniu z rozpylaczy, a także indywidualne filtry. Dysze dobieraj do gatunków roślin i warunków atmosferycznych. Odpowiednie, czyli pasujące do specyfiki uprawy oraz rodzaju stosowanych substancji chemicznych. Dobrze dobrana dysza nie tylko zwiększa efektywność oprysku, ale również minimalizuje straty cieczy. Na rozpylaczach nie warto oszczędzać, powinny być wykonane przez najlepszych producentów. Do kompletu warto mieć różne typy rozpylaczy, np. niebieskie średniokropliste rozpylacze o wymiarze 110/03 do większości zabiegów chwastobójczych i owadobójczych, żółte rozpylacze o wymiarze 110/02 do drobnokroplistego oprysku grzybobójczego oraz grubokropliste, czerwone, o wymiarze 110/04 do zabiegów doglebowych. Alternatywą dla tego sposobu wymiany rozpylaczy są wielogłowicowe oprawy obrotowe, w których, zależnie od typu, montowane są trzy, cztery, a nawet pięć końcówek.

Typy rozpylaczy:

• 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 dwustrumieniowe: Tworzą dwa wachlarzowe strumienie cieczy tworzące między sobą kąt 60°.
• Rozpylacze eżektorowe: 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. Dzięki napowietrzeniu kropli jest ona bardzo odporna na znoszenie i umożliwia wykonywanie oprysków na wietrze do 8 m/s. Występują w wersjach „długich” i „krótkich”, różniących się długością komory wewnętrznej i spadkiem ciśnienia.

Dodatkowe wyposażenie

Nowoczesne opryskiwacze są również wyposażone w dodatkowe funkcje i elementy, które zwiększają precyzję i bezpieczeństwo stosowania środków ochrony roślin:

• Rozwadniacze: Ułatwiają przygotowanie cieczy roboczej. Najczęściej spotykanym rozwadniaczem w opryskiwaczach zawieszanych jest sito we wlewie. Aby rozwadniacz spełniał zadanie, w pokrywie zamykającej wlew musi być dysza rozwadniająca sterowana osobnym zaworem.
• Systemy GPS: Umożliwiają precyzyjne śledzenie obszaru oprysku oraz automatyczne dawkowanie, eliminując tzw. omijaki lub dwukrotne opryski.
• Komputery pokładowe: Systemy sterowania umożliwiające precyzyjne dawkowanie i monitorowanie aplikacji.
• Znaczniki pianowe: Używane do prowadzenia opryskiwacza, aby uniknąć błędów.
• Zawory przeciwkroplowe (antykapacze): Urządzenia zapobiegające wykapywaniu cieczy po wyłączeniu zasilania, co eliminuje straty i ryzyko uszkodzenia roślin.
• Siłownik do wymuszonego ustawiania belki pod kątem: Przydatny w niektórych sytuacjach.

Rodzaje opryskiwaczy

Istnieje kilka typów opryskiwaczy, a wybór rodzaju opryskiwacza rolniczego powinien być uzależniony przede wszystkim od specyfiki upraw, wielkości gospodarstwa i rodzaju stosowanych substancji chemicznych.

Opryskiwacze ręczne/spalinowe

Są to najprostsze i najtańsze formy opryskiwania, często stosowane na działkach i w przydomowych ogródkach niż w dużych gospodarstwach rolnych. Działają na zasadzie pompy ręcznej, w której ciśnienie generowane jest poprzez zwiększenie go w zbiorniku. Mogą być przenośne (naramienne lub plecakowe), napędzane silnikiem spalinowym lub ręcznie - poprzez naciśnięcie spustu. Charakteryzują się małą pojemnością (zwykle kilka/kilkanaście litrów). Są łatwe w obsłudze i można z nimi dojść nawet do trudno dostępnych miejsc, ale są niezbyt precyzyjne. Znajdują zastosowanie głównie w uprawach warzyw, sadach i ogrodach.

Opryskiwacze ciągnikowe

To najczęściej stosowane maszyny w rolnictwie na większą skalę. Montowane są na ciągnikach rolniczych, co pozwala w krótkim czasie pokryć większe powierzchnie nawozem czy środkiem ochrony roślin. Mogą być:

• Zawieszane: Nie posiadają samodzielnego układu jezdnego, zawiesza się je na tylnej osi ciągnika (TUZ). Wyróżniają się dużą zwrotnością i mogą być podniesione na dużą wysokość, co umożliwia wykorzystanie ich w pielęgnacji wysokich roślin. Są mniejsze niż opryskiwacze ciągane, co sprawdza się w małych gospodarstwach lub w przypadku pracy na trudnym terenie lub konieczności przejazdu wąskimi drogami. Podstawowym parametrem jest długość belki roboczej, która może wynosić od 6 m do nawet 24 m. W nowych modelach najczęściej występuje hydraulicznie składana i rozkładana belka, znacznie zwiększająca jego mobilność.
• Ciągane: Posiadają własny układ jezdny, przyczepia się je do ciągnika za pomocą zaczepu sztywnego lub skrętnego. Cechuje je duża pojemność zbiornika, dzięki czemu pozwalają na długą i wydajną pracę w trybie ciągłym bez konieczności częstego napełniania. Polecane przede wszystkim do dużych gospodarstw (o powierzchni powyżej 50 ha).

Opryskiwacze samobieżne

Mają własny napęd i układ jezdny, dzięki czemu nie wymagają połączenia z ciągnikiem. Wyróżniają się dużą szerokością roboczą, wydajnością i szybkością pracy. Są dobrym rozwiązaniem na dużych areałach i przy oprysku wysokich roślin (np. kukurydzy). Są często wyposażone w zaawansowane systemy technologiczne, takie jak GPS i automatyczne dawkowanie, umożliwiające precyzyjne dozowanie środków chemicznych i kontrolowanie różnych parametrów podczas opryskiwania, jednocześnie zmniejszając ich zużycie. Ten model jest polecany do pracy w wyspecjalizowanych gospodarstwach i w uprawach wrażliwych gatunków roślin.

Opryskiwacze sadownicze

Urządzenia stosowane do oprysków krzewów i na niskopiennych drzewach. Ich działanie opiera się na wykorzystaniu powietrza do rozpraszania cieczy, co pozwala uzyskać drobniejsze krople i lepsze pokrycie roślin. Często stosowane są w sadownictwie i w uprawach warzyw, w których precyzyjne rozprowadzenie substancji ochronnych ma ogromne znaczenie. W opryskiwaczach sadowniczych nie ma belki polowej, a zamiast niej znajduje się przyssawka wykorzystywana przy opryskach na krzewach i niskich drzewach lub lanca sadownicza wykorzystywana w opryskach wyższych drzew.

Zalety stosowania opryskiwaczy

Wykorzystanie opryskiwacza w gospodarstwie niesie liczne korzyści zarówno dla samego rolnika, jak i środowiska. Dobry opryskiwacz 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 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. Chemiczna metoda ochrony roślin jest uważana za najbardziej rozwinięty sposób zwalczania chorób, chwastów i szkodników. Metoda ta polega na zastosowaniu chemicznych środków ochronnych dla roślin, które zwane są pestycydami. Opryskiwacz może także służyć do rozpylania środków grzybobójczych.

Konserwacja i problemy techniczne

Każdy użytkownik urządzeń mechanicznych wie, że ich naprawa jest stałym elementem pracy rolnika, a stosowanie dobrych części zwiększa efektywność prac polowych. Nie inaczej jest z opryskiwaczami, które mogą ulegać uszkodzeniom lub zużyciu, a przez to spada ich wydajność, a nawet może dojść do poważnej awarii. Dbanie o stan techniczny opryskiwacza ciągnikowego oraz regularna wymiana uszkodzonych części to zadania stojące przed każdym użytkownikiem takiej maszyny.

Najczęstsze problemy:

• Wyciek cieczy z opryskiwacza: Może być spowodowany zużyciem lub pęknięciem filtrów, brakiem uszczelnienia manometru, pęknięciem lub zużyciem pompy, złym ułożeniem przewodów cieczowych, nieszczelnym dopasowaniem pokrywy zbiornika, nieszczelnym dopasowaniem połączeń węży ciśnieniowych, brakiem lub zużyciem uszczelek rozpylaczy, brakiem lub niesprawnością zaworów przeciwkroplowych, mechanicznym uszkodzeniem zbiornika.
• Nieprawidłowy oprysk: Może wynikać z usterki manometru, źle pracującego mieszadła, zakłóceń układu stabilizacji belki, niesprawnego układu zaworów kompensacyjnych, uszkodzonej pompy, zanieczyszczonych filtrów, niesprawnych zaworów sekcyjnych, niesprawnych zaworów regulacyjnych, zużycia, uszkodzenia lub zapchania rozpylaczy.
• Zatykanie się dysz: Często spowodowane jest osadami, które gromadzą się w nich w wyniku stosowania pestycydów czy nawozów. Aby naprawić ten problem, wystarczy po prostu wyczyścić dysze. Jeśli jednak doszło do ich uszkodzenia, trzeba wymienić je na nowe.
• Awaria pompy: Uszkodzenie pompy może wynikać z niewłaściwego użytkowania: nieprawidłowego ciśnienia czy używania cieczy, które nie są przeznaczone do danego modelu.
• Pęknięcia czy nieszczelności w zbiorniku lub rurach: Powodują wypływ cieczy i zmniejszenie efektywności oprysku. Jeśli do takiej awarii doszło, trzeba jak najszybciej naprawić uszkodzone elementy, aby uniknąć dalszych komplikacji. W tym celu używa się fachowych narzędzi i dostępnych części zamiennych.

Przygotowanie do pracy i regulacja opryskiwacza:

Przed rozpoczęciem pracy należy odpowiednio wyregulować opryskiwacz. Na samym początku musimy upewnić się, czy przy urządzeniu nie występują żadne usterki i czy nic nie przecieka. W tym celu napełniamy zbiornik opryskiwacza do połowy czystą wodą i uruchamiamy maszynę przy ciśnieniu 0,5-0,7 MPa. Dzięki temu w bezpieczny sposób możemy sprawdzić, czy nigdzie nie występują wycieki i czy mieszadło oraz zawór rozdzielczy pracują prawidłowo. W wypadku, gdy jakaś część jest uszkodzona lub nie działa prawidłowo, należy ją wymienić. Podczas kalibracji opryskiwacza musimy uwzględnić aktualne warunki pogodowe i dostosować ciśnienie do prędkości jazdy. Dodatkowo musimy dobrać odpowiednie rozpylacze i zapoznać się ze sposobem używania danego preparatu. Pamiętajmy, że preparaty różnią się od siebie i musimy bezwzględnie stosować się do zaleceń zawartych na etykiecie danego środka chemicznego. Przy przygotowywaniu cieczy użytkowej należy zachować szczególną ostrożność i wykonywać to w odpowiednim miejscu. Opryskiwacze są wyposażone w rozwadniacze, w których należy wykonać ciecz. Napełnianie zbiornika opryskiwacza najbezpieczniej wykonać na twardym, nieprzepuszczalnym podłożu. Po napełnieniu zbiornika i upewnieniu się, że opryskiwacz jest gotowy do pracy, możemy przystąpić do opryskiwania roślin. Musimy zwrócić uwagę, aby na polu nie występowały tzw. omijaki lub dwukrotne opryski. Aby tego uniknąć, najlepiej skorzystać z odbiornika D-GPS, znaczników pianowych lub stosowania ścieżek technologicznych. Pamiętajmy również o sprawdzeniu pogody - oprysków nie należy wykonywać przed spodziewanym deszczem, który zmyje środek chemiczny z roślin.

tags: #zbiornik #opryskiwacz #uzbrojony