4.3.9 Машины для защиты растений

Ведущие европейские производители опрыскивающей техники при раз­работке современных конструкций руководствуются законодательной ба­зой, основанной на представленном Комиссией ЕС проекте типовых правил по дальнейшему применению средств защиты растений, который учитывает многообразие различных требований, одним из основных среди которых по-прежнему остается охрана окружающей среды и здоровья потребителей.

Машины для защиты растений - это преимущественно прицепные, навес­ные и самоходные штанговые опрыскиватели, а также специальное оборудо­вание к ним. Фирмы «Berthoud», «Norac» (Канада) (рис. 2.48, 2.49), «Tecnoma», «RDS France», «Hardi-Evrard S.A.» (Франция), «MB M. Beyne», «Delvano» (Бельгия), «John Deere», «Amazonen-Werke S.A.» (Германия) и другие выпуска­ют весь спектр опрыскивающей техники, позволяющей своевременно, каче­ственно, с минимальной нагрузкой на окружающую среду осуществлять защи­ту сельскохозяйственных растений от вредителей и болезней.

Среди приоритетов фирм - международная логистика, постоянный контакт с потребителями продукции, применение новейших технических и техноло­гических достижений в области использования жидких средств химизации. Характерна взаимозаменяемость сборочных узлов и отдельных комплектую­щих, поставляемых специализированными фирмами (насосы, форсунки, ги­дроприводы, двигатели для самоходных опрыскивателей, электронное оборудование и др.). Надежность машин закладывается на стадии их конструиро­вания и производства с полным контролем изготовления на всех технологиче­ских

операциях.

Рис.1. – Опрыскиватель фирмы  «Norac» (Канада)

Рис. 2. - Опрыскиватель фирмы «Tecnoma»

В конструкции современных опрыскивателей сохраняются тенденции уве­личения производительности, ширины захвата и вместимости рабочих баков, улучшения качественных показателей работы, совершенствования основных узлов и оборудования, использования различных средств автоматизации с це­лью уменьшения экологической нагрузки на окружающую среду. Наибольшее внимание уделяется совершенствованию конструкций распылителей, штанг, процессам наполнения, опорожнения и промывки опрыскивателей, а также оснащению их современными средствами электроники.

Вместимость рабочего бака и ширина захвата штанговых опрыскивателей составляют соответственно у навесных 1200-1500 л и 10-24 м, прицепных -2500-4900 л и 16-38 м, самоходных - 2500-6000 л и более и 16-42 м.

Рамы машин выполнены из высококачественных стальных профилей и алюминия, что уменьшает их массу и облегчает несущие элементы.

Баки изготавливаются преимущественно из полиэтилена высокой проч­ности самими фирмами или поставляются по заказу специализированными предприятиями, имеют обтекаемую форму с выемками для колес, компактно вписываются в конструкцию опрыскивателя. Опрыскиватели комплектуются отдельно промывочными баками со встроенной системой промывки, миксе­ром для приготовления рабочего раствора, бачком для мытья рук, отличаются высокой степенью технического дизайна, рациональной внешней компонов­кой сборочных узлов, качеством изготовления и сборки, коррозионно-стойкой покраской.

Особые требования предъявляются к распылителям, используемым в кон­струкции штанговых опрыскивателей. Они должны обеспечивать качествен­ное опрыскивание всей поверхности растений с минимальными потерями. Составлен перечень моделей распылителей, включающий в себя 141 наиме­нование, с разбивкой на классы по сокращению потерь раствора ядохимика­тов. Согласно ему 68 наименований распылителей обеспечивают сокращение потерь до 50% (например, турбопенные), 51 модификация позволяет сокра­тить потери на 75% и 22 модели - на 90% (например, распылители для ленточ­ного опрыскивания и инжекторные).

Разбрызгивающие рабочие органы - форсунки характеризуются широким спектром технологических возможностей в зависимости от требований к дис­персности распыла рабочей жидкости, направлений и угла факела распыла, его формы. Для внесения пестицидов в основном применяют щелевые рас­пылители с плоским факелом распыла -обычные или инжекторного типа. Для перестановки форсунок на другой типоразмер штанговые рабочие органы комплектуются револьверными головками с набором форсунок.

Фирма «Tecnoma» (Франция) выпускает инжекторный распылитель AIXR длиной 22 мм, который создает оптимальный баланс между степенью по­крытия растений рабочей жидкостью и снижением ее сноса (при давлении 0,2-0,4 МПа). Этому способствует использование для его изготовления уни­кального синтетического материала с повышенной износо-  и  кислотостойкостью.

Фирма «Mantis ULV-Spruhgerate GmbH» (Германия) предлагает сегментный вращающийся   распылитель   Rotofix,   который   по зволяет распылять неразбавленные препараты без напора в виде мельчайших капель в вертикальном направлении, что позволяет сэкономить до 80% ядохимикатов при необходимом качестве опрыски­вания, исключить загрязнение окружающей среды и сэкономить время на приготовление рабочего раствора.

Инжекторные распылители фирмы «Lechlier» (Германия) семи типоразмеров с углом  распыла     
110° изготовлены из керамики и полипропилена и обеспечивают высокое качество обработки при различных условиях работы (рис. 3).          

Рис. 3. – Инжекторные распылители фирмы «Lechlier»

Инжекторный распылитель TurboDrop VR фирмы «Agrotop» отличается уве­личенным диапазоном производительности.

В конструкции штанг основное внимание уделяется облегчению конструк­ции благодаря использованию новых материалов или конструктивных при­емов, повышению их прочности и устойчивости как в продольной, так и по­перечной плоскостях при работе на ровной поверхности и склонах, удобству складывания-раскладывания, регулировке высоты положения штанг, возмож­ности работы при неполной ширине захвата.

Большинство опрыскивателей оснащаются горизонтальными металличе­скими штангами ферменной конструкции, но наблюдается тенденция вне­дрения новых облегченных материалов для штанг - легкие и прочные сплавы, перфорированные (фирмы «Amazone», «Rau») и алюминиевые (фирмы «Matrot», «Berthoud») профили, полимерные материалы, армированное стекловолокно. Некоторые фирмы («Rau», «Technoma», «John Deere», «Amazone»  и др.) выпускают несколько видов штанг для одной и той же модели, что по­зволяет потребителю подобрать требуемую конструкцию.

Штанги оснащаются воздушным рукавом для уменьшения сноса рабочего  раствора (мод. Advance 3000 фирмы «Jacto» и др.).

Опрыскиватели, имеющие ширину захвата более 18 м, оборудуются си­стемами стабилизации штанги в горизонтальной и вертикальной плоскостях для повышения равномерности опрыскивания. Для этого традиционно ис­пользуются маятниковая и шарнирно-рычажная системы стабилизации с раз­личными, в том числе гидравлическими демпферными устройствами. Наряду с этим используются системы и устройства: параллелограммная подвеска с тягой Z-образного профиля (фирма «John Deere»), система амортизации Parasol (фирма «Jacoby», Германия), обеспечивающая стабилизацию штанги в продольном и поперечном направлениях,   система стабилизации HSS (фирма «Kverneland Groupe») с устройством для предотвращения раскачива­ния, система GPS Toprider с пневмогидроаккумуляторами (фирма «Hardi») и  др.

Большинство опрыскивателей зарубежных фирм оснащено штангами, у которых крайние секции при встрече с препятствием отклоняются назади вверх, предотвращая поломку, а после прохода препятствия возвращаются в исходное положение. Складывание и раскладывание штанг, как правило,осу­ществляется гидравлически. У навесных орудий преобладает пакетное гори­зонтальное или вертикальное складывание, у прицепных и самоходных штан­ги складываются вдоль машины.

Важными составляющими работы опрыскивателей являются их наполне­ние, опорожнение и промывка. Обычно органы управления этими процессами находятся в так называемом центре управления, чаще всего расположенном на левой стороне машины. В усовершенствованных моделях заполнение и опорожнение рабочего бака контролирует бортовой компьютер. Электронные системы управления используются и при внутренней мойке систем опрыски­вателя, что позволяет существенно снизить содержание остаточных пести­цидов в почве и поверхностных водах. Например, в опрыскивателях фирмы «Amazone» заполнение бака, смешивание растворов пестицидов и промывка систем опрыскивателей осуществляются с помощью системы Comfort-Paket под контролем бортового компьютера Amatron.

Для наружной чистки предлагаются брандспойты со специальными нако­нечниками, которые могут работать от насоса опрыскивателя или с помощью дополнительного насоса высокого давления.

Особое внимание в современных конструкциях опрыскивателей уделяется системам управления. На информационную панель выводится наиболее зна­чимая информация, в том числе норма внесения и скорость расхода рабочей жидкости. Фирмы «Spra Coupe», «Technoma», «Matrot», «Amazone» и другие предлагают автоматическое устройство включения в работу отдельных секций штанги, поддерживаемое системой DGPS, системы, позволяющие контроли­ровать до пяти наименований продуктов с разной нормой внесения (система Viper фирмы «Spra Coupe»), а также новейшие регулирующие устройства с воз­можностью выбора необходимого диаметра капель на основе данных о погод­ных условиях в сочетании с многокомпонентными системами включения распы­лителей. Наблюдается тенденция использования электронного оборудования, оснащенного шинной связью в соответствии со стандартом ISO. Преимущество этих опрыскивателей состоит в использовании одного устройства сопряжения Для управления различными техническими средствами (опрыскиватель, раз­брасыватель удобрений, цистерна для внесения жидких удобрений, сеялка). Дальнейшие разработки ведутся в направлении создания приложений, под­держиваемых системой GPS, включающих в себя составление документации по данным о площадях и проведенных мерах защиты растений.

Фирма «Amazone»  предлагает для всех бортовых компьютеров с регулировкой нормы расхода в за­висимости от скорости  движения порт ASD, позволяющий не только составлять документацию по полям, но и осуществлять последователь­ное соединение с терминалом GPS и интерактивными датчиками. Порт ASD является открытым стандартом для всех производителей устройств и программного обеспечения. Автоматическая  информационно-поисковая система для конкретно го участка (ASD) используется всеми известными производителями агротехнологических карт Германии: BASF, «Helm Software», «Agrocom» и «Landdata Eurosoft». Так, приобретая программное обеспечение для карманного ком­пьютера для агротехнологической карты BASF, потребитель получает возмож­ность создавать документацию с помощью ASD и оптимизировать заполнение рабочего бака опрыскивателя посредством калькулятора заправочного объе­ма Acura, который, по данным агротехнологической карты, запланированному количеству ядохимикатов, выбранным полям и размеру агрегатов, рассчиты­вает необходимый заправочный объем рабочего бака и количество заправок для обработки данного поля.

Фирма вводит понятие «ASD inside», т.е. программа, на основании которой компьютеры Amatron (универсальный на основе шины Can), Amados (для раз­брасывателей минеральных удобрений) и Amasprey (для опрыскивателей) в состоянии обмениваться данными с внешними ком­пьютерами.

На   выставке   «Agritechnica-2011» серебряной ме­далью  награждена фирма «Amazone-Werke»   за  раз­работку программного обеспечения «AcuraSpray» для нового терминала «Amapad» для управления остатками средств защиты  растений в баках опрыскивателей   (рис. 4).

 

Рис.4. – Терминал управления остатками средств защиты растений

 Оно состоит из моделей «Smart Refill» и «WorkToZero». «Smart Refill» указывает оптимальный момент для наполнения бака. Для этого система сравнивает оставшийся объем работы (площадь обработки и число проходов) и степень наполнения бака. Если оставшейся жидкости не хватает для одного прохода, механизатору подается сигнал о необходимости заправ­ки. В результате предупреждается ситуация, когда бак оказывается пустым во время рабочего прохода.

С помощью «WorkToZero» в бак заливается такое количество жидкости, что­бы в конце обработки поля не осталось необработанных площадей и одновре­менно в баке не осталось бы слишком большого количества средств защиты растений. Корректировка объема производится автоматически на основе измерения текущего уровня и расчета необходимого количества жидкости для обработки оставшейся площади.

Устройство для автоматической наружной очистки штанг«BoomWash» также удостоено серебряной медали на выс­тавке «Agritechnica-2011» (рис. 5).

Рис. 5 - Устройство для автоматической наружной

очистки штанг опрыскивателей «BoomWash»

(фирмы «Amazone-Werke»)

После окончания ра­бот по защите растений устройство BoomWash ав­томатически осуществля­ет наружную очистку штанг опрыскивателя. Обработку водой проводят четы­ре форсунки, движущиеся на салазках под штангами. Механизатор запускает очистку из кабины с терминала «Amadrive», и операция очистки проходит в поле, при этом нет необходимости соприкасаться со средствами защиты рас­тений. Форсунки высокого давления обеспечивают эффективную работу систе­мы, позволяют экономить время и воду. Для подачи воды используется новый водяной насос из пакета оснащения «Pantera 4001».

Фирмы «INUMA FahrzeugService», «TeeJet Technologies» и «Lemken» исполь­зуют различные виды сенсорных датчиков, регистрирующих поток жидкости на каждой форсунке опрыскивателя (рис. 6)

          Рис. 6 - Регистрация потока жидкости на форсунках  опрыскивателя

 

Этот способ сенсорно­го контроля по сравнению с традиционным контро­лем путем осмотра  имеет заметные преимущества. Он позволяет достоверно
определить поломанную или забившуюся форсунку.
Неполадки автоматически и без задержки отражают­ся на дисплее терминала, что позволяет механизато­ру сразу же устранить неис­правность.

Источник: Черноиванов В.И., Ежевский А.А. и др. Мировые тенденции машинно-технологического обеспечения интеллектуального сельского хозяйства: науч. изд. – М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2012.