За последние годы расширился ассортимент химических средств защиты растений, повысилась их эффективность и вместе с тем резко возросли требования к технологии использования и механизации обработок.
Анализ материалов зарубежных выставок дает возможность сделать вывод, что наиболее широко используются штанговые опрыскиватели.
Для полевых штанговых машин почти всех фирм характерным является:
- взаимосвязь ширины захвата штанги с типом опрыскивателя, емкостью бака и подачей насоса;
- наличие от двух до семи секций, шарнирно связанных между собой, количество и длина которых зависит от конструктивной ширины захвата и транспортного габарита опрыскивателя;
- исполнение гидрокоммуникаций из коррозийно стойкой пластмассы, а труб - из нержавеющей стали, смонтированных, как правило, на каркасе и защищенных от повреждений;
- индивидуальная подача жидкости в отдельные секции непосредственно от распределителя и возможность их отключения (включения) в процессе работы с места тракториста;
- регулирование высоты установки штанги относительно поверхности растений;
- наличие стабилизирующих систем и предохранительных приспособлений, систем регулирования и управления технологическим процессом.
Штанговые опрыскиватели состоят из целого ряда сборочных единиц, которые могут вырабатываться на самом предприятии, которое выпускает машины, или поставлять фирмы, которые специализируются на производстве отдельных однотипных узлов и деталей. Часто практикуется кооперация между фирмами нескольких стран.
Ходовые системы устанавливают на прицепные и самоходные опрыскиватели. В зависимости от обрабатываемых культур и операций они оснащаются колесами с обычными шинами, широкопрофильными, которые обеспечивают снижение удельного давления на почву, и узкопрофильными, которые дают возможность опрыскивателю проезжать в междурядьях.
Баки являются одним их главных и ответственных элементов опрыскивателей, т.к. во многом определяют их показатели, в т.ч. по производительности и долговечности.
Баки изготавливают из полиэтилена, полиэстра, реже - из нержавеющей стали.
Емкость бака, материал и технология изготовления связаны между собой. Баки емкостью до 2000л, как правило, делают из линейного полиэтилена низкой плотности с термо-стабилизирующими присадками. Для больших емкостей используют полиэстр, который имеет значительно большую механическую прочность.
Штанговые опрыскиватели оборудованы приспособлением для заполнения и промывания баков. На некоторых моделях предусматривается монтаж в заливную магистраль обычного расходомера, который автоматически отключает подачу воды после заполнения бака до нужного объема. Предлагаются разные типы уровнемеров.
Представляет интерес самоочищающийся фильтр фирмы "Харди" (Дания). Его используют на обычных и малообъемных опрыскивателях и благодаря этому сводят к минимуму засорение распылителей.
Наибольшего распространения в штанговых опрыскивателях получили поршневые, мембранно-поршневые и центробежные насосы, реже - роликовые. На опрыскиватели с большой емкостью баков и шириной захвата штанг иногда устанавливают по два насоса: центробежный для дозирования и перемешивания рабочей жидкости и мембранно-поршневой для подачи рабочей жидкости в гидравлическую систему штанги.
Значительного распространения в штанговых опрыскивателях получили щелевые, дефлекторные, струйные распылители, которые используют практически на всех видах обработок пестицидами, а также на внесении жидких удобрений.
Технология производства распылителей сложная и требует высокой точности, поэтому специализируются на этом большие предприятия, такие как "Спреинг Системс", "Делаван" (США), "Демарке" (Франция), "Лурмарк" (Германия). Обычно на одну обработанную головку устанавливают по три-четыре распылителя разных типоразмеров. Переналаживание осуществляется уже поворотом головки в вертикальной или горизонтальной плоскости.
Последнее время стали популярны комбинированные пневмогидравличесие распылительные насадки типов "Баблджет","Турбо-дроп", "Эйр тек". Последний создает плоский факел однородной дисперсности с углом 115%. Нормы внесения препаратов с помощью "Эйр тек" регулируются в пределах 30-125 л/га, а спектр дисперсности капель составляет 100-450 мкм.
Сегодня уже созданы опрыскиватели со штангами, ширина захвата которых составляет 24 и даже28-36 м, а некоторые модели самоходных опрыскивателей, например, "Матро" (Франция), имеют ширину захвата 38,40,42,44 и 48 м. Для снижения массы штанги с одновременным повышением надежности конструкции используются легкие и прочные сплавы и др. материалы. Фирма "Инново" (Великобритания) разработала штангу с шириной захвата 24 м из полимерных материалов, армированную стекловолокном.
Регулирование по высоте осуществляется путем перемещения штанги по направляющим промежуточной рамки с последующей фиксацией. В большинстве моделей используется бесступенчатое регулирование с помощью лебедок, параллелограммного механизма или других приспособлений.
Увеличение рабочей скорости и ширины захвата ведет к росту горизонтальных и вертикальных колебаний штанги, неравномерному распределению рабочей жидкости. Для активного выравнивания штанги ряд фирм предлагают ультразвуковую систему с автоматическим управлением механизмами, которые изменяют положение штанги.
Почти все фирмы отдают преимущество рычажной системе синхронного складывания штанги в транспортное положение. Устанавливают также дополнительные гидроцилиндры для коррекции штанги к профилю обрабатываемого поля.
Общеизвестно, что при внесении препарата следует поддерживать правильное соотношение между скоростью передвижения опрыскивателя и нормой расхода препарата на единицу площади. Для этого служат полуавтоматические и автоматические системы настройки и управления технологическим процессом.
Большое значение уделяется внедрению автоматики. Фирма "Олмен" разработала электронное приспособление "Дженибок" для навесных и прицепных опрыскивателей. Оно монтируется в кабине трактора на приборном щитке. Информация на него поступает от датчиков, которые регистрируют скорость потока рабочей жидкости и скорость движения. Условия работы могут быть заданы с помощью 12-клавишной системы. Приспособление имеет память, что дает возможность вести учет расхода жидкости и обработанной площади за любой промежуток времени и в целом за сезон.
Приспособление "Харди -Троник" фирмы "Харди" показывает обработанную площадь в гектарах, расход рабочей жидкости в литрах, скорость и соотношение обработанной пощади и внесенного препарата. С помощью этого приспособления можно запрограммировать работу отдельных секций штанги.
Анализ представленных на выставках образцов техники выявил основные направления развития штанговых опрыскивателей:
- увеличение числа моделей самоходных опрыскивателей, в т.ч. и высококлиренсных;
- повышение качества обработки за счет использования пневматических рабочих органов;
- расширение номенклатуры пластмассовых баков разной емкости; наличие грязоотстойника, системы промывания и др.