CC BY
146
ИССЛЕДОВАНИЕ ПОПЕРЕЧНОЙ
НЕРАВНОМЕРНОСТИ ОПРЫСКИВАНИЯ ШТАНГОВЫМ ОПРЫСКИВАТЕЛЕМ С ГИДРАВЛИЧЕСКИМИ ДВОЙНОСТРУЙНЫМИ
ЩЕЛЕВЫМИ РАСПЫЛИТЕЛЯМИ ФИРМ 1.1(111. Е К И ТЕЕ1ЕТ
А. Д. Трифонов, к.т.н., доцент, Аграрный университет (г. Плодив), Болгария
Аннотация. Экспериментально определена неравномерность опрыскивания раствором растений при ворьи-ровании геометрических параметров положения распылителей. В опыте участвовали два типа распылителей - Teejet ТГ - 60 и Lechler ГОКТ. Исследование выполнено по заказу фермера и носит прикладной характер.
Ключевые слова: распылитель, эксперимент, неравномерность, геометрические параметры, ворьирование.
Щелевое распылители находят широкое применение в Тракторных штанговых опрыскивателях для защиты растений (рис. 1). Они работают при низком давлении рабочей жидкости (0,15 ч- 0,4 МПа) и обеспечивают крупнокапельное опрыскивание (250 мкм + 400 мкм среднеобъемный диаметр капель), которое предотвращает перемещение капель ветром. Щелевые распылители используются преимущественно для гербицидных опрыскиваний, где требуется хорошая равномерность распределения раствора по обрабатываемой поверхности [1].
Рис. 1. Штанговый тракторный опрыскиватель - общий вид: 1 - резервуар; 2 - штанга; 3 - проводящие трубопроводы; 4 факел струи; 5 - распылитель
При работе с почвенными гербицидами рекомендуется, чтобы поперечная неравномерность опрыскивания (рис. 2) не превышала 15 %, а у листовых гербицидов она не должна превышать К) % [2]. 'Зги рекомендации не легко осуществить на практике, особенно имея в виду то, что ряд факторов влияет на величину поперечной неравномерности опрыскивания и фирмы-производители распылителей не смогут предвидеть все условия работы и не смогут давать точные предписания клиентам.
Рис. 2. График распределения рабочей жидкости по ширине штангового опрыскивателя
Цель исследования: установить разницу в величине поперечной неравномерности при работе со штанговыми опрыскивателями, работающими с двойноструйными щелевыми распылителями Teejet и Lechler при различных сочетаниях высот распылителей над поверхностью поля и расстояния между ними по длине штанги.
Постановка опытов, объект исследования и метод работы
Чтобы обеспечить качественную работу штанговой системы опрыскивателя, распылители должны отвечать следующим требованиям [5]: не должно быть выраженных пиков на пуфиках распределения раствора под распылителем; отклонения от минутного дебита отдельных распылителей с одинаковыми размерами не должны превышать ±
0,8 %; чтобы не было очевидного отклонения от угла факела, от симметрии факела и размера капель.
Распределение рабочего раствора под каждым распылителем устанавливается посредством наклонной платформы (патернатора). Платформа (рис. 3) с размером 2 м в длину и 1 м в ширину сооружена из 40 шт. собирательных каналов - каждый шириной 5 см. В конце каждого канала смонтирован цилиндр вместимостью 100 см для измерения количества раствора. Точность отсчета распределения раствора - 1 см3.
Рис. 3. Лабораторная собирательная платформа (патернатор) - общий вид
Рис. 4. Распылители для опыта: 1 - Тее]е( и~60 , 2 - ЬееЫет ГОКТ.
Для опытов были использованы распылители Тее]е1 Т1-60 с размером 11004 и ЬееЫет ГОКТ размером 12003 (рис. 4). С каждым из указанных распылителей были проделаны лабораторные опыты с трехкратной повторяемостью. Давление рабочей жидкости Р поддерживалось непрерывно в значении 0,3 МПа с точностью ± 0,01 МПа. Распылители были установлены на высоте И = 50 см. Время опыта отсчитано с точностью 1 с.
Была использована компьютерная программа для симмулирования вариантов покрытия зоны опрыскивания под штанговой системой опрыскивания при различных дистанциях между распылителями и различными высотами над собирательной платформой. Для выполнения сим-муля-ции управляемые факторы менялись в следующих пределах, как следует:
■ высота распылителей И = 40^100 см с шаговым изменением 10 см;
■ расстояние между распылителями Ь=30 ^110 см с шагом 10 см.
Был вычислен коэффициент вариации СУ в %, который характеризирует неравномерность опрыскивания для
каждой комбинации между расстоянием и высотой распылителей:
5.100 СУ% =--------,%
хс
где Б - среднеквадратическое отклонение значений количества раствора, измеренных между двумя соседними распылителями;
х - средняя арифметическая значений количества рабочего раствора.
1. Распределение рабочей жидкости под каждым распылителем.
Распылители Тее]еї ТТ-60-11004 и Ьескіет ГОКТ-12003 имеют симметрический факел и осуществляют плавное уменьшение количества распыленной жидкости с середины факела к обоим его концам. Эти характеристики дают возможность легко определить значения высоты распылителей к и расстояния между ними Ь по длине штанги, для которых коэффициент вариации принимает значения ниже 10 %, тогда распределение рабочего раствора будет с хорошей равномерностью (рис. 5).
*4*1) жртныкх» цюнащи
Зис. 5. Графики распределения рабочей жидкости под каждым из исследуемых распылителей
2. Исследование зависимости коэффициента вариации от расстояния между распылителями по длине штанги и от высоты распылителей над собирательной поверхностью.
У исследуемых распылителей было установлено, что с увеличением расстояния между распылителями по длине штанги возрастает и коэффициент вариации поперечной неравномерности (рис. 6, 7). Такое же влияние оказывает и уменьшение высоты распылителей над собирательной поверхностью. В этом случае из-за меньшего числа распылителей по штанге стоимость опрыскивателя снижается, но качество опрыскивания ухудшается.
При увеличении высоты распыления наблюдается противоположный эффект и коэффициент вариации принимает низкие значения. В этом случае, однако, возрастает риск от чрезмерно высокой побочной скорости перемещения капель ветром - так называемый драфт (drift).
ЗО 40 50 «Л 70 *0 90 100 110
Ржгтоянн* между р*спыпиг*лян1«, ст
Рис. 6. Графики зависимости C.V. от расстояния между распылителями Teejet TJ-60 при различных высотах
штанги
Учитывая то, что качественное распределение рабочей жидкости осуществляется при CV < 10 % на базе полученных зависимостей из рис. 6 для распылителей Твв]& и~60 рекомендуются следующие сочетания высоты штанги к и расстояния между распылителями Ь (табл. 1).
Таблица 1
Рекомендации к использованию распылителей
Тєвіві Т.І-60
При высоте штанги к, см 40 50 60 70 80 90
Обеспечить расстояние Ь, см <70 <85 <95 <105 <110 <110
Необходимо знать, что при высоте И > 60 см опасность побочного перемещения капель ветром (драфт) увеличивается чрезмерно и необходимо работать в тихое и спокойное время - скорость ветра не должна превышать
1^-1,5 м/с.
Рис. 7. Графики зависимости С.У. от расстояния между распылителями ЬвеМвг ЮКТ-12003 при различных высотах штанги
На базе полученных зависимостей из рис. 7 для распылителей ЬвеМвг ЮКТ-12003 рекомендуются следующие сочетания высоты штанги И и расстояния между распылителями Ь (табл. 2).
Таблица 2
Рекомендации к использованию распылителей
ЬееЫег ГОКТ-12003
При высоте штанги ^ см 40 50 60 70 80 90
Обеспечить расстояние Ь, см <70 <90 <110 <110 <110 <110
Распылители Lechler IDKT-12003 имеют почти
идентичные характеристики в сравнении с характеристиками распылителей Tввjвt Т^60, но для них размер капель больше и, следовательно, риск от побочного перемещения капель ветром уменьшается.
Исследуемые распылители имеют симметрический факел и осуществляют плавное уменьшение количества распыленной жидкости с середины факела к обоим его концам. Эти характеристики дают возможность легко определить такие значения высоты распылителей к и расстояния между ними Ь по длине штанги, для которых коэффициент вариации принимает значения ниже 10 %, т.е. распределение рабочего раствора будет с хорошей равномерностью.
У исследуемых распылителей воспроизводимость опытов при работе с одним и тем же размером сопла очень хорошая. В этом случае рекомендации, которые будут сделаны к подборке сочетаний между высотой расположения распылителей над поверхностью, расстоянием между распылителями по длине штанги и давлением рабочей жидкости, обеспечивают большую точность предписания и в реальной работе на поле получаются хорошие результаты по отношению к поперечной неравномерности распределения рабочей жидкости.
Литература
1. Присадашки, Ц. Машини за малообемно и ултра-мало обемно пръскане при селскостопанските култури. Земиздат. С. 1985.
2. Трифонов, А. Стенд-симулатор на работата на пръскачки за растителна защита. С. «Селскостопанска техника», № 4, 2000.
3. Трифонов, А. Изследване на плоскоктруйни раз-пръсквачи при работа с щангови пръскачки. Юбилеен сборник научни доклади на Лесотехнически университет, София, 2000.
4. Янев,Т. Г. Основни критерии и изисквания при приложението на пестицидите с наземна и авиационна техника. НАПС. С. 1982.
5. Matthews, G. A. Pesticide application methods. Longman. Essex, 1992.
6. Rice, B. Spray distribution from ground-crop sprayers. J.Agric.Eng.Res. 1967, 12(3) 173-177.
7. Van Der Weij. Spuitdoppen en vloeistofverde-ling. Inst, voor Biologish. Holland.
Примечание: Настоящее исследование сделано по заказу фермера Василия Танкова из Пловдивской области (Болгария), чтобы помочь ему принять решение, какими распылителями переоборудовать свои опрыскиватели для улучшения качества химической обработки.
RESEARCH OF CROSS-SECTION NON-UNIFORMITY OF BAR SPRAYING BY THE SPRAYER WITH HYDRAULIC TWOSTREAM SLOT-HOLE SPRAYS OF FIRMS «LECHLER and ТЕЕJЕТ»
A. D. Trifonov, the candidate of technical science, the docent of the Agrarian University (Plovdiv), Bulgaria
Annotation. Non-uniformity of spraying is experimentally certain by a solution of plants at a variation of geometrical parameters of position of sprays. Two types of sprays participated in experience - Teejet TJ - 60 and Lechler IDKT. Research is custom-made the farmer and has applied character.
The keywords. Spray, experiment, non-uniformity, geometrical parameters, variation.
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЗДУШНОГО ПОТОКА В ПНЕВМОСЕПАРИРУЮЩЕМ КАНАЛЕ
Н. В. Турубанов, старший научный сотрудник лаборатории механизации животноводства Государственного научного учреждения Зональный научно-
исследовательский институт сельского хозяйства северо-востока Россельхозакадемии (ГНУ НИИСХ Северо-Востока Россельхозакадемии)
Аннотация. В статье приведены два метода решения инженерной задачи о движении воздушной среды в пневмосепарирующем канале молотковой дробилки. Рассмотрено движение воздушного потока по каналу без учета турбулентного трения и произведен расчет усредненного поля скоростей воздушного потока с учетом турбулент-
