CC BY
39
УДК 631.348.45
05.00.00 Технические науки
ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ РАСПЫЛИТЕЛЕЙ ДЛЯ ОБРАБОТКИ КАМЫША РИСОВЫХ ЧЕКОВ
Труфляк Евгений Владимирович д.т.н., профессор
Шутка Василий Михайлович студент
Труфляк Ирина Сергеевна аспирант
Кубанский государственный аграрный университет, Краснодар, Россия
В статье представлены результаты исследований работы распылителей предлагаемого опрыскивателя на лабораторном стенде АдгоЮр. На основании проведенных исследований, для обработки камыша рисовых чеков рекомендуется использование щелевых распылителей, обеспечивающих равномерное распределение ядохимиката по ширине захвата
Ключевые слова: ОПРЫСКИВАТЕЛЬ, РИСОВЫЕ ЧЕКИ, КАМЫШ, ГЕРБИЦИД, РАСПЫЛИТЕЛЬ
UDC 631.348.45 Technical sciences
CHOICE AND JUSTIFICATION OF SPRAYS FOR PROCESSING CANES OF RICE CHECKS
Truflyak Evgeny Vladimirovich Dr.Sci.Tech, professor
Shutka Vasily Mikhailovich student
Truflyak Irina Sergeevna postgraduate student
Kuban State Agrarian University, Krasnodar, Russia
The article presents the results of the researches of the work of sprays of the offered sprayer at the laboratory Agrotop stand. On the basis of the conducted researches, for processing of a cane of rice checks using slothole sprays providing uniform distribution of toxic chemical on capture width is recommended
Keywords: SPRAYER, RICE CHECKS, CANE, HERBICIDE, SPRAY
Наиболее распространенный метод борьбы с вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур основан на опрыскивании ядохимикатами [1].
Во многих случаях на помощь приходит авиация, имеющая ряд преимуществ:
- летательные аппараты работают в 10-12 раз производительнее;
- повышается качество урожая с помощью поздних подкормок, без повреждения растений;
- эффективность обработки при десикации высокостебельных растений.
При обработке авиацией камыша, растущего в элементах оросительной рисовой системы, напротив, можно выделить ряд недостатков (рисунок 1):
- дороговизна обработки;
- возможность сноса ядохимиката на рисовый чек и населенные пункты (расстояние до ближайшего населенного пункта должно быть более 1500 м);
- запрет на применение некоторых пестицидов с помощью авиации;
- зависимость от метеоусловий, применение авиации невозможно при ветре более 7 м/с и температуре окружающей среды, превышающей 30°С;
- при работе авиации необходимым условием является наличие гона-участка обрабатываемой поверхности, протяженностью не менее 1 км, который, зачастую, отсутствует из-за особенностей инфраструктуры;
- наряду с пилотом, должно быть задействовано большое количество людей, в том числе сигнальщиков (рисунок 2);
- имеет место высокий расход пестицидов.
-V
Рисунок 1 - Обработка авиацией камыша рисовых чеков
в г
Рисунок 2 - Подготовка летательного аппарата к опрыскиванию камыша рисовых
чеков:
а - заправочная станция; б - заправка гербицидом; в - заправка водой;
г - распылители
Для обеспечения возможности обработки камыша, растущего в элементах оросительной системы рисовых чеков, нами разработан опрыскиватель КАМЫШ-2000 [2] (рисунок 3).
Рисунок 3 - Опрыскиватель КАМЫШ-2000
Опрыскиватель для обработки камыша, растущего в элементах оросительной системы рисовых чеков, включает смонтированные на раме емкость, насос, гидравлические коммуникации, систему очистки и поворотную штангу с распылителями, причем на раме опрыскивателя за емкостью находится стойка опоры (рисунок 4), к верхней части которой одним концом шарнирно закреплена поворотная штанга (рисунок 5), расположенная над емкостью опрыскивателя по оси симметрии агрегата с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости на угол, близкий к 90°, рукояткой, размещенной на нижней части стойки опоры, и в вертикальной плоскости - гидроцилиндром, размещенным между стойкой опоры и фланцем штанги, причем стойка оснащена пальцем для фиксации штанги в нужном положении, а расположение распылителей на штанге соответствует пара-
'у
боле, полученной по выражению у = - 0,075471698х - 0,015094339х + 4,8, кроме того рама опрыскивателя дополнительна снабжена вертикальной
стойкой, установленной перед емкостью, предназначенной для поддержки штанги в транспортном положении.
а б
Рисунок 4 - Опора: а - вид сбоку; б - вид сверху
Также нами предлагается опрыскиватель КАМЫШ-3200 с увеличенным объемом бункера до 3200 л (рисунок 6, 7).
Рисунок 6 - Опрыскиватель КАМЫШ-3200
Рисунок 7 - Фото макета в рабочем положении
На поворотной штанге опрыскивателя КАМЫШ-2000 размещены 14 распылителей, от качества работы которых зависит эффективность обработки камыша.
Задачей экспериментальных исследований являлось обоснование и выбор распылителей для обработки камыша рисовых чеков.
Для опрыскивания наземными средствами на штанговых опрыскивателях используются два типа распылителей: гидравлические и вращающиеся [3]. Гидравлические подразделяются на щелевые, дефлекторные, вихревые, центробежные.
В щелевых распылителях через насадок с сопла вытекает струя жидкости в виде веера плоская, распадающаяся на капли.
В дефлекторных распылителях за счет удара струи об отражательную поверхность, расположенную напротив выходного отверстия сопла, образуется тонкая пленка, распадающаяся на капли.
В центробежных и вихревых распылителях создается закрутка подаваемой жидкости. В сопле жидкость движется в виде вращающейся пленки, распадающейся при истечении на капли, а центр заполняет воздушный вихрь.
Проанализируем характер распределения рабочей жидкости по ширине захвата опрыскивателя (таблица 1). Для обработки камыша наибольшую эффективность обеспечивает щелевой распылитель (рисунок 8).
Существуют дополнительные критерии, которые нужно учитывать при выборе распылителей:
- производительность распылителя (минутный расход рабочей жидкости) в соответствии с выбранной нормой расхода;
- угол распыла - для штанговых опрыскивателей всегда выбирать наибольший; это обеспечивает качественный распыл, лучшее перекрытие и тем самым равномерное распределение;
- размер выходного отверстия распылителя, обеспечивающего подачу рабочей жидкости без забивания;
- давление рабочей жидкости в системе; для обработки полевых культур давление в системе принимается самым малым, при обработке многолетних насаждений повышенным (давление 0,3... 1,0 МПа для полевых культур; 1,0...2,0 МПа для многолетних насаждений).
Таблица 1 - Качество распыла для различных типов распылителей
Тип распылителя
Форма факела
Характер распределения по ширине захвата
щелевой
а = 80..,120е
1
капли среднего размера (-300 мкм)_
дефлекторный
центробежный
а= 110...160е
а = 60... 90
крупные капли (250...400 мкм)
мелкие капли
вихревои
а б
Рисунок 8 - Характер распределения рабочей жидкости с использованием щелевых распылителей по ширине захвата опрыскивателя: а - при прямой штанге; б — при изогнутой штанге
Исследования проводились на кафедре «Процессы и машины в агробизнесе» Кубанского государственного аграрного университета на лабораторном стенде Agrotop (рисунок 9). Стенд обеспечивал проверку качества распыла жидкости различными распылителями при изменении широкого диапазона давлений.
Рисунок 9 - Стенд для проведения исследований http://ej .kubagro.ru/2016/02/pdf/63 .pdf
Проводились исследования работы щелевых распыливающих наконечников. Замерялись следующие показатели: угол распыла и расход жидкости при изменении допустимого для данного распылителя давления (рисунок 10).
Рисунок 10 - Экспериментальные исследования: а - определение угла распыла; б - определение расхода жидкости
Результаты исследования работы современных распылителей представлены в таблице 2 и на рисунках 11-16.
Таблица 2 - Результаты лабораторных исследований
Тип распылителя Давление Ь/2, мм н, мм Угол распыла, град . £/2 а = 2аг^ — Расход жидкости распылителем, л/мин
Бар МПа
Л1гМ1х 110-01 1 0,1 190 325 61 0,250
2 0,2 275 80 0,330
3 0,3 390 100 0,392
4 0,4 400 102 0,490
5 0,5 430 106 0,550
6 0,6 440 107 0,600
10 1 440 107 0,710
ЛнМ1х 110-02 1 0,1 300 325 85 0,420
2 0,2 380 99 0,650
3 0,3 430 106 0,780
4 0,4 485 112 0,940
5 0,5 490 113 1,060
6 0,6 505 114 1,140
10 1 510 115 1,350
1 0,1 300 85 0,630
2 0,2 390 100 0,960
ЛиМ1х 110-03 3 0,3 430 106 1,200
4 0,4 480 325 112 1,500
5 0,5 500 114 1,620
6 0,6 505 114 1,800
7 0,7 510 115 1,920
8 0,8 515 115 2,040
1 0,1 290 83 0,900
2 0,2 400 102 1,320
ЛиМх 110-04 3 0,3 470 111 1,650
Ж. Аь- 4 0,4 480 325 112 1,950
фи 1 Л »Й 5 0,5 490 113 2,100
6 0,6 505 114 2,340
7 0,7 520 116 2,580
8 0,8 525 117 2,700
ТигЬо Бгор ТБ 025 2 0,2 255 79 0,790
4 0,4 315 310 91 1,110
6 0,6 350 97 1,410
8 0,8 370 100 1,650
ТигЬо Бгор ТБ 03 2 0,2 270 82 0,970
4 0,4 325 310 93 1,410
6 0,6 335 94 1,670
8 0,8 360 99 1,930
ТигЬо Бгор ТБ 04 2 0,2 360 99 1,260
4 0,4 390 310 103 1,850
6 0,6 410 106 2,340
8 0,8 425 108 2,520
/
Рисунок 11 - К определению угла распыла
ч Л
1
-1
1
а
б
Рисунок 12 - Факел распыла: а - вид спереди; б - вид сбоку
Угол распыла, град 120
но
100
-А1гМ1х 110-01 -А1гМ1х 110-02 А1гМ1х 110-03 -А1гМ1х 110-04
Рисунок 13 - Зависимость угла распыла от давления распылителей Л1гМ1х
Расход жидкости, л/мин
■AirMix 110-01 ■AirMix 110-02 AirMix 110-03 ■AirMix 110-04
ОД
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
Рисунок 14 - Зависимость расхода жидкости от давления распылителей AirMix
Угол распыла, град
но
105
100
'Turbo Drop TD 025 ■Turbo Drop TD 03 Turbo Drop TD 04
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
Рисунок 15 - Зависимость угла распыла от давления распылителей Turbo Drop
Расход жидкости, л/мин
-Turbo Drop TD 025 ■Turbo Drop TD 03 Turbo Drop TD 04
Рисунок 16 - Зависимость угла распыла от давления распыливающих наконечников Turbo Drop
Анализируя зависмость угла распыла от давления для распылителей AirMix можно заметить, что величина угла становится стабильной при давлении 0,3-1 МПа (рисунок 13). Для распылителей Turbo Drop этот показатель равномерно возрастает при увеличении давления (рисунок 15).
Для обеспечения качественного распыла у штанговых опрыскивателей угол распыла выбирается наибольший, это обеспечивает лучшее перекрытие и равномерное распределение ядохимиката. Наибольший угол обеспечивается у распылителей AirMix при давлении в среднем 0,4-1 МПа. Это давление соответствует рекомендуемому при обработке многолетних насаждений полевых культур.
На основании проведенных исследований, для обработки камыша рисовых чеков предлагаемым опрыскивателем нами рекомендуется использование щелевых распылителей, работающих в диапазоне давлений 0,4-1 МПа. Для обработки камыша рисовых чеков наиболее равномерное распределение по ширине захвата будут обеспечивать щелевые распылители.
Библиографический список
1. Полухин А. Малая авиация в сельском хозяйстве: дорого, но выгодно/ А. Полухин // Аграрное обозрение. - 2011. - № 1 (23) - С.20-23.
2. Труфляк Е.В. Опрыскиватель для борьбы с камышом в рисовых чеках / Труфляк Е.В., Шутка В.М. // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2014. - №10(104). - IDA [article ID]: 1041410134. - Режим доступа: http: //ej .kubagro. ru/2014/10/pdf/ 134.pdf, 1,000 у.п.л.
3. Настройка, регулировки и организация работы машин для химической защиты растений (рекомендации) / И.Г. Савин, Е.И. Трубилин, С.М. Борисова, Г.Г. Маслов, В.С. Курасов, М.И. Чеботарев, В.С. Кравченко, В.П. Иванов, В.Д. Карпенко, А.Т. Табашников. - Краснодар: КубГАУ, 2000. - 75 с.
References
1. Poluhin A. Malaja aviacija v sel'skom hozjajstve: dorogo, no vygodno/ A. Poluhin // Agrar-noe obozrenie. - 2011. - № 1 (23) - S.20-23.
2. Trufljak E.V. Opryskivatel' dlja bor'by s kamyshom v risovyh chekah / Trufljak E.V., Shut-ka V.M. // Politematicheskij setevoj jelektronnyj nauchnyj zhurnal Kubanskogo gosudar-stvennogo agrarnogo universiteta (Nauchnyj zhurnal KubGAU) [Jelektronnyj resurs]. - Kras-nodar: KubGAU, 2014. - №10(104). - IDA [article ID]: 1041410134. - Rezhim dostu-pa: http: //ej .kubagro. ru/2014/10/pdf/134 .pdf, 1,000 u.p.l.
3. Nastrojka, regulirovki i organizacija raboty mashin dlja himicheskoj zashhity raste-nij (rek-omendacii) / I.G. Savin, E.I. Trubilin, S.M. Borisova, G.G. Maslov, V.S. Kurasov, M.I. Chebotarev, V.S. Kravchenko, V.P. Ivanov, V.D. Karpenko, A.T. Tabashnikov. - Krasnodar: KubGAU, 2000. - 75 s.
