3. Mechanizace ochrany rostlin Plevele, škůdci a choroby plodin způsobují každoročně značné ztráty produkce rostlinné výroby (10 %, 5 %, 7 %). Účinná ochrana zemědělských kultur před škodlivými činiteli je jednou z nejvýznamnějších možností zvýšení výnosů plodin. Ochranu rostlin lze provádět dvěma způsoby v závislosti na způsobu hospodaření: 1) Nepřímé metody Karanténní opatření Agrotechnické zásahy -vnější, -vnitřní. -posklizňová opatření, - sklizeň, skladování, -obdělávání půdy, -hnojení, výživa, -volba odrůdy, -respektování stanoviště, -osevní postup. 2) Přímé metody a) fyzikální vychází z fyzikálních principů: - mechanické - mechanické ničení plevelů, - mechanické lapače škůdců, - termické - dezinfekce, - termické ničení plevelů, - elektrické - ničení plevelů el. výbojem. b) biotechnické - využívají přirozených reakcí škodlivých činitelů na určité podněty: - fyzikální - optické - optické lepové desky, - lapací misky (Mörickeho), - světelné lapače, - akustické - akustické lapače, - chemické - vnadidla (umožňující nalézt zdroj potravy, cílené pěstování tzv. odváděcí plodiny), - fagostimulanty (snížení požerové aktivity), - repelenty (odpuzující), - feromony (přenos informací - sexuální, agregačnísdružovací vyšší počet o vysílajícího zdroje), - rostlinné výluhy (drogy), c) biologické - umělé rozšiřování parazitů, nemocí, škůdců, d) genetické - autocidní - samoničící metody (geneticky poškození jedinci, ztráta plodnosti), e) chemické - aplikace chemických přípravků pesticidů.
Velké množství chemických přípravků může při nevhodném použití způsobit vznik škodlivých reziduí, ohrozit životní prostředí, či narušit biologickou rovnováhu v přírodě. Z těchto důvodů je nutné provádět a uplatňovat integrovanou ochranu rostlin, která zahrnuje vhodnou kombinaci přímých a nepřímých zásahů. Základní tendencí v ochraně rostlin je tedy využívání všech známých způsobů ochrany rostlin: 1. Správná agrotechnika (osevní postupy, střídání plodin, optimální způsoby obdělávání půdy, způsoby a termíny sklizně apod.). 2. V přímé ochraně je preferována biologická ochrana. 3. Důraz je kladen na monitorování stavu porostu, výskytu plevelů, škodlivých činitelů a diferencované dávkování. 3.1. Aplikace tekutých ochranných látek Účinná látka rozpuštěná ve vodě (oleji, těkavých rozpouštědlech) se rozptyluje na kapky, které pokrývají povrch rostlin a snaha je aby na povrchu došlo k jejich zachycení (ulpění). Rovnoměrné pokrytí rostlin na rubové i lícové straně listů je zárukou vysoké účinnosti ochrany. Při aplikaci pesticidů dochází k rozptýlení jíchy na kapky různého průměru. Rozptyl velikostí je charakterizován tzv. kapkovým spektrem. Z hlediska účinnosti zásahu je žádoucí, aby rozpětí kapkového spektra bylo co nejmenší. Podle rozsahu kapkového spektra jsou charakterizovány jednotlivé zásahy chemické ochrany rostlin v tabulce 3-1. Tabulka 3-1 Charakteristika zásahů chemické ochrany rostlin. Druh zásahu Rozsah kapkového spektra [µm] Relativní koncentrace Postřik 150 400 n (normální) Měrná dávka [l.ha -1 ] 100 600 400 1500 400 3000 400 2000 Rosení 50 150 (3 12) n 50 200 300 600 250 1000 200 600 Mlžení 20 50 20 (20 100) n neředěné 10 50 1 10 Poznámka polní plodiny ovocné sady chmelnice vinohrady polní plodiny ovocné sady chmelnice vinohrady těžké mlhy lehké mlhy
CHARAKTERISTIKA APLIKAČNÍCH POSTUPŮ 1. Postřik ÚL rozpuštěná ve vodě. Kapalina je pod tlakem v konstantním množství dopravována k rozptylovačům a zde nárazem na vzduch nebo pevnou destičku se vytváří výstřikový paprsek. Několik rozptylovačů vytváří výstřikovou clonu. 2. Rosení princip vytváření kapkového. spektra jako u postřiku + přídavný proud vzduchu. Postřik + Rosení = hydropneumatický rozptyl. 3. Mlženía) těžké mlhy - ÚL (účinná látka) rozpuštěná ve vodě + vhodné rozpouštědlo(methylchlorid). ÚL rozpuštěná v oleji rychleji se odpařuje.b)lehké mlhy - ÚL rozpuštěna v těkavých rozpouštědlech. ÚL se vstřikuje do proudu spalin termomechanický rozptyl. Při postřiku a rosení je účinná látka rozpuštěná ve vodě a po dopadu kapaliny rozptýlené se vzduchem mají kapičky ulpět. Požadavek: Rovnoměrné rozptýlení na spodní i horní hraně listů. Stupeň ulpění závisí na: 1. Velikosti kapek. 2. Rychlosti dopadu. 3. Povrchovém napětí kapaliny. ad.1. Velikost kapek. Velikost kapek má přímý vliv na účinnost a kvalitu zásahu. a) malé kapky - větší počet, nevýhody: - rychle se odpařují, - lepší pokrytí, - nižší kinetická energie, - lepší ulpění, nestékají. - náchylné na boční vítr, - hůře pronikají do porostu. b) velké kapky - lépe pronikají do porostu, - méně náchylné na boční vítr, - pomaleji se odpařují. K proniknutí do porostu musí mít kapky dostatečnou energii, která je vyjádřena kinetickou energií vztahem 3.1., závislost hmotnosti a velikosti kapky vyjádřené průměrem je uvedena ve vztahu 3.2. mk * vk 2 E k = (3.1.) 2 E k kinetická energie J], m k hmotnost kapek [kg], v k rychlost kapek [ m.s -1 ]. 3 dk mk = π ρk (3.2.) 6 d k průměr kapky [m], ρ k - objemová hmotnost [kg.m -3 ]. 1. Pokud se má zachovat hmotnost kapky musí být konstantní její průměr d k, hmotnost se mění se třetí mocninou průměru kapky.. 2. Pokud chceme zachovat průnikovou energii kapky E k, při změně (zmenšení) velikosti m k musíme zvýšit její rychlost v k..
Velikost kapek je velmi významným ukazatelem při postřikování v ochraně rostlin. Výrazně ovlivňuje jak účinnost zásahu, tak i možnost úletu pesticidů s následnými ztrátami. Postřiková kapalina se po průchodu tryskami postřikového zařízení rozpadá na kapky různých velikostí, jejichž rozměrová různorodost je charakterizována pro použité trysky, režim činnosti a pro charakteristické vlastnosti postřikové kapaliny. Velikostní spektrum kapek je možné popsat prostřednictvím počtu kapek (n) a dále prostřednictvím celkového objemu kapek (V). Pro vyjádření velikosti kapek se používá střední objemový průměr VMD a střední početní průměr NMD, hodnoty se měří při střední hodnotě tlaku pro danou trysku. 1. VMD střední objemový průměr lze vyjádřit zjednodušeně: VMD je hodnota, která udává, že 50% objemu kapaliny bylo rozptýleno na kapky s průměrem menším než je daná hodnota a druhých 50% objemu kapaliny na kapky s průměrem větším než je daná hodnota. 2. NMD aritmetický průměr celého souboru kapek. Je vypočítán z počtu kapek vytvářeného spektra. Hodnoty VMD a NMD jsou uváděny v µm. ad.3. Povrchové napětí kapaliny. - je charakterizováno povrchovým úhlem β na obrázku 3-1. a) β1 < 100 - kapky dobře ulpívají, b) β2 > 100 - stékají. β 2 β 1 Obrázek 3-1 Kapky s různými povrchovými úhly β: β 1 -tekutina dobře smáčí podložku, β 2 -tekutina špatně smáčí podložku. Povrchový úhel částečně vyjadřuje vlastnosti podložky, tj. povrchu rostlin. Kapky lépe ulpívají na ochmýřených listech, než na listech hladkých. Smáčivost závisí rovněž na vlastnosti kutikulární vrstvy. Na listech s voskovou kutikulární vrstvou kapky obtížně ulpívají, mají snahu se shlukovat a stékají dolů. Rozdělení strojů a zařízení na ochranu rostlin Mechanizační prostředky na ochranu rostlin se dělí do skupin: A) Dle účelu použití Stroje a zařízení pro aplikaci kapalných látek,
Aplikátory granulí, Stroje a zařízení na aplikaci práškových pesticidů, Kombinované víceúčelové stroje, Mořící zařízení, Půdní sterilizátory, Zaplynovací zařízení, Speciální stroje, přístroje a zařízení. B) Dle mobility 1. Mobilní, 2. Stabilní, stacionární. ad.1. Mobilní mechanizační prostředky se rozdělují na: a) Ruční přenosné-ruční nebo zádové přístroje s pohonem ručním, vzduchem, elektroakumulačním nebo s gravitačním vyprazdňováním. b) Motorové přenosné-přemísťované v ruce nebo na zádech s pohonem vestavěným motorem. c) Převozné vozík, trakač (Poháněné ručně nebo motorem). d) Potažní. e) Traktorové nesené, závěsné návěsné. f) Automobilové-nástavby na podvozku automobilu. g) Samochodné-vlastní podvozek s hnacím motorem. h) Letecké (Pohon vrtule, kardan, elektrický). i) Adaptéry nástavby k jiným skupinám strojů. ad.2. Strojní linky v objektech - aplikátory ve sklenících, mořičky, sterilizátory, plnícím a míchací stanice. 3.2. Charakteristika přípravků na ochranu rostlin Přípravky na ochranu rostlin pesticidy, lze rozdělit do následujících skupin: A) Dle účelu použití 1. ZOOCIDY Jsou to přípravky proti živočišným škůdcům, dle živočišného škůdce se dále dělí do podskupin: - insekticidy-proti škodlivému hmyzu, - aficidy-proti mšicím, - akaricidy-proti škodlivým sviluškám a roztočům, - moluskocidy-proti plžům, - rhodenticidy-proti hlodavcům, - repelenty-odpuzující některé živočichy. 2. FUNGICIDY -proti houbovým chorobám, použití ovlivňuje hustota porostu, druh rostliny, počasí). 3. HERBICIDY -určené k hubení plevelů. 4. DESIKANTY -urychlení dozrávání, ukončení vegetace.
5. REGULÁTORY RŮSTU -ovlivňují růst rostliny, stimulace, podpora růstových fází. 6. POMOCNÉ PŘÍPRAVKY -podporují, zvýrazňují určitou vlastnost přípravku. B) Dle skupenství 1. PEVNÉ - práškové přípravky (2 10 % UL + plnidla jako talk, mleté břidlice, kaolín). - prášková mořidla (jako práškové přípravky + přípravky ke snížení prašnosti a zvýšení přilnavosti). - granuláty (5 10 % UL + inertní nosič, jako křemičitany hořečnaté nebo hlinité, rozpouštědla a kondiční přípravky). - mikrogranule (velikost 0,1 0,25 mm). - makrogranule (velikost 0,25 1 mm). - granule pro nástrahy (velikost až 10 mm). Výhody granulí: nižší úlet při aplikaci, nemusí se požívat voda, odpadá příprava postřikové jíchy, těkavé látky mají delší účinnost., lepší hygienické podmínky pracovního prostředí. 2. KAPALNÉ - KV UL rozpuštěná ve vodě (snadno se míchají a rozpouštějí), - EK (EC)-emulgované koncentráty (UL + rozpouštědlo+emulgátor a povrchově aktivní látky, při ředění vytváří emulzi oleje ve vodě O/V). - DK (DC)-kapalné ve vodě dispergovatelné koncentráty, kapalné suspenze UL+plnidla+povrchově aktivní látky). - EG-dispergovaný mikrokapsulový koncentrát. Zapouzdření je proces, kdy kolem kapky přípravku nebo kolem částečky suchého materiálu je vytvořena tenká vrstva polymeru, vosku či pryskyřice. Snižuje se těkavost látky, prodlouží se účinnost a zlepší se hygienické podmínky při manipulaci. - ULV-speciální tekutá úprava insekticidních (olejových) roztoků UL. Přípravky pro přímé použití aplikátorem. 3. PLYNNÉ 3.3. Vzájemné vazby mezi pesticidem a mechanizačním prostředkem Při aplikaci ochranných chemických látek je nutné si uvědomit velmi těsné vazby mezi použitým přípravkem, použitým mechanizačním prostředkem, škodlivým činitelem, prostředím, kdy je zásah prováděn, stavem porostu a kvalitou ošetření. Vzájemné vazby jsou zřejmé z obrázku 3-2.
Pesticid (formulace) Aplikátor a energetický zdroj Aplikační technologie Meteorologické podmínky (W, t, RV) Charakter cíle (porost, škůdce) Kvalita ošetření FYZIKÁLNÍ UKAZATELE BIOLOGICKÉ UKAZATELE - velikost kapiček (VMD, NMD), - hustota kapiček ( 1.cm -2 ), - nerovnoměrnost nánosu (%CV), - biologická účinnost, - fytotoxicita, - rezidua, Obrázek 3-2 Vzájemné vazby pesticid aplikátor.
3.4. Princip funkce postřikovačů Účinná látka (postřiková jícha) je nasávána čerpadlem ze zásobní nádrže a pod tlakem dopravována přes regulační ventil potrubím k rozptylovačům. Tlak a vysoká rychlost proudění jíchy ve výsřikovém otvoru trysky způsobuje náraz na okolní vzduch nebo pevnou nárazovou destičku trysky. Dochází k vytvoření malých kapiček ve tvaru tzv. výstřikového paprsku (hydraulický rozptyl). Řada trysek na postřikovém rámu vytváří postřikovou clonu, která dopadá směrem na ošetřovaný porost. Rosiče pracují na obdobném principu jako postřikovače. Účinná látka rozpuštěná ve vodě je pod tlakem přiváděna do rosicích rozptylovačů, kde dochází stejným způsobem jako u postřikovače k vytvoření výstřikového paprsku a výstřikové clony. Působením proudu vzduchu od výkonného ventilátoru dochází k dodatečnému tříštění kapek a jejich dopravě (unášení) do porostu nebo do prostoru (chmelnice, vinice sady). Rosič je kombinací postřikovače a ventilátoru, paprsek vytváří s podporou tlakového vzduchu (hydropneumatický rozptyl). Zmlžovače vytvářející těžké mlhy, pracují na stejném principu jako rosiče, pouze s tím rozdílem, že je je do postřikové jíchy přidáno vhodné rozpouštědlo (methylchlorid). Lehké mlhy vytváří zmlžovače, které pracují na termomechanickém principu. Účinná látka je vstřikována do proudu spalin, které vznikají spalováním kapalného paliva. V potrubí s horkými spalinami dochází roztříštění a částečnému odpaření účinné látky na velmi jemné kapičky o velikosti několika mikrometrů. Tato pára po opuštění výfukového potrubí kondenzuje na povrchu rostlin. Vhodné je použití zmlžovačů na lehké mlhy v uzavřených prostorech, aby se zabránilo vypaření přípravku a ztrátám vlivem větru. 3.5. Hlavní části postřikovačů Úspěšná aplikace chemických ochranných látek (pesticidů) je podmíněna správnou konstrukcí a funkcí jednotlivých částí postřikovačů. Na obrázku 3-3 jsou zobrazeny hlavní části postřikovače, které lze rozdělit do sedmi skupin: 1. zařízení na plnění nádrží, 2. nádrže (na postřikovou jíchu, nádrž na čistou vodu, nádrž na mytí a osobní očistu), 3. zařízení na dopravu a čistění jíchy z nádrže k rozptylovačům (čerpadla a filtry), 4. postřikové rámy, 5. zařízení na rozptylování ochranné látky (rozptylovače-držáky trysek, protiúkapové ventily a trysky), 6. rozvodné a regulační prvky, 7. příslušenství postřikovače (naváděcí zařízení GPS, pěnové značkovače, naváděcí systém, který umožňuje paralelní a obrysové vedení stopy postřikovače, vzduchová pistole atd.).
Obrázek 3-3. Hlavní části postřikovačů. 1 nádrž na postřikovací kapalinu, 2 plnící čerpadlo, 3 nádrž, 4 míchací zařízení, 5 čerpadlo, 6 přepouštěcí ventil, 7 uzavírací ventil, 8 postřikovací rám, 9 rozptylovače (trysky). 3.5.1. Zařízení na plnění nádrží Čas potřebný na naplnění nádrže vodou a účinnou látkou spojený s jejím správným rozmícháním je důležitým požadavkem pro dosažení uspokojivé produktivity práce a optimální účinnosti chemického zásahu proti škodlivému činiteli. Tento požadavek má veliký význam zejména u postřikovačů, kde objem nádrže je vyšší jak 1000 l. K plnění nádrží postřikovačů se používá: 1. hlavní čerpadlo postřikovače, 2. samostatného plnícího odstředivého čerpadla poháněného vlastním hydromotorem obrázek 3-4, 3. injektorové plnící zařízení, 4. vnější zdroj (plnící cisterna, hydrant apod.). 1. 2. Obrázek 3-4 Samostatné plnící odstředivé čerpadlo poháněné vlastním hydromotorem: 1- odstředivé čerpadlo, 2-hydromotor.
Plnění pomocí čerpadla vyžaduje dostatečnou výkonnost čerpadla. Při nízké výkonnosti čerpadla se čas naplnění nádrže neúměrně prodlužuje nad požadovanou dobu plnění, která by neměla přesáhnout 5 minut. Injektorové plnící zařízení na obrázku 3-5 slouží pro plnění nádrže postřikovače ze zásobní nádrže nebo cisterny. Injekčním účinkem průtoku pracovní kapaliny Q p je přisávána injektorem další kapalina Q s. Nejvyšší účinnosti dosahuje injektorové plnící zařízení při poměru Q s : Q p =1:1 1,2, praktické účinnosti je dosahováno při poměru Q s : Q p =1:2 3. Není možné použít injektor pro plnění nádrže z volného vodovodního toku nebo nádrže. V současném provozu se velmi často využívá pro plnění nádrže postřikovače vnější zdroj. Velké nádrže o objemu 5000 8000 l je výhodné plnit z vodovodních hydrantů, menší nádrže z vodovodních nebo fekálních cisteren. Obrázek 3-5 Injektorové plnící zařízení. 1 nádrž postřikovače, 2 čerpadlo postřikovače, 3 injektor, 4 zásobní nádrž. 3.5.2. Nádrže Hlavní nádrž postřikovače slouží k dopravě a přípravě postřikové jíchy. Vyrábí se jako přetlakové (ruční postřikovače) nebo beztlakové. Traktorové a samochodné postřikovače používají nádrže beztlakové. Nádrže postřikovačů se vyrábí o velikosti: 0,5 20 l ruční přenosné postřikovače, 25 100 l ruční převozné, 200 1000 l traktorové nesené, 1000 8000 l traktorové návěsné, samochodné postřikovače. Pro výrobu nádrží se používají materiály, které jsou odolné vůči chemikáliím a kapalným hnojivům: ocelový plech s ochranným nátěrem nebo opatřený smaltem (ruční postřikovače), mosazný plech (ruční a převozné postřikovače), ocelový antikorózní plech (ruční a převozné postřikovače), polyetylén (ruční postřikovače, traktorové návěsné, samochodné postřikovače), polyester (sklolaminát), (traktorové návěsné, samochodné postřikovače). Pro výrobu nádrží traktorových a samochodných postřikovačů se používají v současné době výhradně plasty polyetylén a polyester. Polyetylén je materiál, který se dobře tváří, je průhledný a dostatečně pevný. Při poškození se dá obtížně nádrž opravit pouze svařením plastu. Nádrže z polyesteru mají vysokou pevnost, nejsou průhledné, materiál je křehký a
zejména při nízkých teplotách dochází k lomům. K výhodám polyesterových nádrží patří snadná opravitelnost během krátké doby bez speciálního nářadí. Součástí zásobních nádrží je míchací zařízení. Podle použitých principů rozdělujeme míchací zařízení na: mechanická (lopatová nebo vrtulová), hydraulická (hydraulické trysky,injektorová míchací zařízení) pneumatická. Obrázek 3-6 Míchadla nádrží postřikovačů: A-lopatkové, B-vrtulové, C-hydraulické. Mechanická míchadla na obrázku 3-6A, B, promíchávají obsah nádrže rotačním pohybem. Otáčky míchadla musí zajistit dostatečnou intenzitu promíchání bez pěnění obsahu. U lopatových míchadel se požívají otáčky v rozsahu 30 až 60 otáček.min. -1, u vrtulových 100 až 200 otáček.min. -1. Nejpoužívanější jsou hydraulická míchadla na obrázku 3-6C a 3-7 promíchávající obsah nádrže proudem tlakové kapaliny z trysek upevněných na dně nádrže. 1. 3. 2. 2. Obrázek 3-7 Vnitřní prostor nádrže:1-oplach nádrží nerezovými rotačními tryskami. 2-míchání v hlavní nádrži hydraulické, pomocí injektorových trysek, 3-vlnolam. Hlavní nádrž může být vybavena dvěma výkonnými hydraulickými míchadly a několika rotačními oplachovacími tryskami. První základní míchání přes 5-ti cestný kohout se používá, pokud je potřeba před započetím postřiku jíchu rozmíchat. Při aplikaci postřiku nebo je-li zapnuté postřikové čerpadlo, míchání probíhá pomocí přepadu regulačního ventilu, který je na dně nádrže zakončen míchací tryskou. Pokud je postřikovač vybaven dvojím mícháním je možné, aby řidič vypnul, nebo zapnul intenzivní míchání na ovládacím panelu z kabiny. Při
vlastní aplikaci je pro míchací okruh využito cca 30% výkonu čerpadla nebo umožňuje využít plný výkon čerpadla pro míchání při přejezdu tzv. přepínání postřik/míchání. Princip injektorového míchacího zařízení je na obrázku 3-8. Dobrého míchacího účinku se dosáhne při rychlosti pracovní kapaliny 2,5 m.s -1 na výstupu z difuzoru a při poměru přisávané kapaliny k pracovní Q s : Q p 9. Kromě míchacího zařízení mají zásobní nádrže oplachovací zařízení. Pomocí rotačních trysek na obrázku 3-7.1 lze nádrž vyčistit od zbytků pesticidů před přechodem na jiný druh přípravku. Nádrže jsou rovněž vybaveny vlnolamy na obrázku 3-7.3 pro omezení pohybu kapaliny a tlumení rázů v nerovném terénu. Kromě míchacího a oplachovacího zařízení mají zásobní nádrže plnící hrdlo s filtrem obrázek 3-9, ukazatel hladiny a vypouštěcí uzávěr. Obrázek 3-8 Princip injektorového míchacího zařízení. 1 těleso injektoru, 2 tryska, 3 nádrž, Q s přisávaná kapalina, Q p pracovní kapalina Obrázek 3-9 Plnící hrdlo nádrže postřikovače.
1. 3. 2. 1. Obrázek 3-10 Vodoznaky: 1-mechanický, 2-elektronický, 3-nádrž na pitnou vodu. Vodoznak může být mechanický nebo elektronický obrázek 3-10. Pokud je postřikovač vybaven elektronickým vodoznakem, můžeme využít tank-stop zařízení, které pomocí počítače ukončí plnění po dosažení žádaného množství, nebo při naplnění nádrže. Množství naplněné kapaliny lze odečíst buď z terminálu umístěného v traktoru, nebo z panelu umístěného na postřikovači. 3.5.3. Čerpadla a filtry Čerpadlo dopravuje při postřiku jíchu pod tlakem do rozptylovačů. Rovněž se využívá pro plnění zásobní nádrže vodou, při rozpouštění přípravků a přípravě postřikové jíchy, pro hydraulickou homogenizaci obsahu zásobní nádrže a u strojů s přídavnou nádrží na oplachovou vodu i pro asanaci nádrže a rozvodů jíchy po ukončení aplikace. U postřikovačů se používají následující druhy čerpadel: Rozdělení čerpadel dle vyvození tlaku: 1. Hydrostatická čerpadla: Hydrostatická čerpadla se často označují jako čerpadla objemová střídavá změna objemu pracovního prostoru s přímým tlakem (působením) na dopravovanou kapalinu. Jejich průtok je téměř přímo úměrný otáčkám. Této výhody se využívá při pohonu čerpadla od kola postřikovače, kdy se změnou otáček čerpadla se řídí průtok jíchy a tím se automaticky reguluje (sychronizuje) hektarová dávka postřikové jíchy. Hydrostatická čerpadla vykonávající kmitavavý pohyb se používají: pístová, plunžrová, mebránová, křídlová. Hydrostatická čerpadla vykonávající točivý pohyb se používají: zubová, válečková.
2. Hydrodynamická čerpadla Hydrodynamická odstředivá čerpadla jsou lacinější, konstrukčně jednodušší, mají malou hmotnost. Pracují s maximálním tlakem jen do 500 kpa, ale jsou citlivá na opotřebení, zejména při používání suspenzních látek. Protože charakteristika průtoku postřikové jíchy v závislosti na otáčkách má kvadratickou závislost, lze synchronizace dávky v závislosti na pojezdové rychlosti dosáhnout pouze ve spojení s řídícím počítačem. Tato čerpadla dosahují vysoké průtoky, což je výhodou při plnění postřikovače. Pracují s dostatečnou účinností pouze při otáčkách nad 1500 ot.min. -1, a proto jsou poháněna hydromotory nebo vývodovou hřídelí traktoru s převodem dorychla. a) Hydrodynamická odstředivá čerpadla Pístová čerpadla na obrázku 3-11 se používají pro pracovní tlaky od 1 do 10 MPa. Z hlediska náročnosti na kvalitu materiálu u pohyblivých částí těchto čerpadel je důležité si uvědomit, že při čerpání suspenzních látek, dochází k abrazivnímu opotřebení styčných ploch pístů a válců. Čerpadla mají zpravidla hadicové písty s možností obnovení těsnosti větším sevřením mezi dvěma čelními kotouči. Množství kapaliny vytlačené pístem je na konci zdvihu pístu nulové, uprostřed zdvihu maximální. Se zvyšujícím se počtem pístů klesá nerovnoměrnost v dodávce čerpané jíchy a tím je potřeba menšího vzdušníku. Vzdušník pracuje na principu vyrovnávání rázů pružností stlačeného vzduchového polštáře, který je ve vzdušníku oddělen pryžovou membránou. Vzdušník se používá u čerpadel s počtem válců menším než tři. Obrázek 3-11 Pístové čerpadlo: 1-kliková skříň, 2-ojnice, 3-vedení, 4- výtlačný ventil, 5-píst, 6-víko, 7-sací ventil, 8- přepad kapaliny. Plunžrová čerpadla na obrázku 3-12 mají válcový píst a těsnící manžetu v přírubě pracovního válce. Válce jsou litinové, na vnitřní straně smaltované nebo s keramickými vložkami. Ventily jsou kuličkové nebo destičkové s vinutými pružinami. Plunžrová čerpadla se používají většinou jednočinná se 2 mi až 6 ti pracovními jednotkami. Kolísání tlaku se zmenšuje s počtem pracovních jednotek. K vyrovnání pulzace se používá stejně jako u pístových čerpadel vzdušník.
Obrázek 3-12 Plunžrové čerpadlo: (PR 7-4). 1 hnací klika, 2 ojnice, 3 plunžr, 4 ucpávka, 5 sací komora, 6 sací ventil, 7 pracovní komora, 8 výtlačný ventil, 9 výtlačná komora, 10 - příruba Membránová čerpadla jsou schopná dodávat až 4,2 l.min. -1 při tlaku až 4 MPa, běžně se ale používají středotlaká čerpadla pracující s pracovním tlakem do 2 MPa. Výhodou membránových čerpadel je oddělení mechanických částí membránou od jíchy, která má korozivní a abrazivní účinky. Tato čerpadla jsou konstrukčně jednoduchá, jejich životnost a spolehlivost je velmi vysoká. Mívají 2 až 6 hvězdicovitě uložených membránových hlav. Pro stabilizaci dodávaného množství a tlaku se používá vzdušník. Příklad řešení dvoumebránového čerpadla je na obrázku 3-13. Obrázek 3-13 Dvoumembránové čerpadlo: 1-sací ventil, 2-membrána, 3-výtlačný ventil, 4- hnací jednotka, 5-excentr, 6-vedení.
Stanovení výkonnosti čerpadel Q č [l.min. -1 ] Výkonnost čerpadla postřikovače je možné stanovit dle následujících vztahů 3.3. až 3.5. 1. Norma BBA Q č = 6.B p + 0,05V n [l.min. -1 ], (3.3.) B p - pracovní záběr postřikovače [m], V N objem nádrže [l]. 2. Norma ČSN Q č = 15.B p [l.min. -1 ], (3.4.) B p - pracovní záběr postřikovače [m]. 3. Výpočet dle průtočnosti trysky Q č = (1,2~1,3) 60 * Bp * Q * vp 4 10 [l.min. -1 ], (3.5.) B p - pracovní záběr postřikovače [m], Q - dávka postřikové jíchy [l.ha -1 ], v p - pojezdová rychlost [m.s -1 ]. Kvalitu práce postřikovačů zabezpečují filtry, které slouží k zajištění čistoty postřikové jíchy. Nečistoty nebo špatně rozmíchané práškové přípravky ucpávají trysky a tím zhoršují kvalitu zásahu. Čistění trysek způsobuje prostoje postřikovače. Jícha prochází před vstupem do trysek několika čističi (filtry) obrázek 3-14. Do nádrže se voda nebo postřiková jícha čerpá nebo nasává přes plnící otvor se sítem o velikosti otvorů 1 mm, sacím filtrem o světlosti 1 mm. Pokud je přípravek do nádrže přidáván přes ekomixér, prochází jícha nebo přípravek sítem o velikosti otvorů 20 mm. Při činnosti postřikovače je jícha nasávána přes sací filtr čerpadla nebo nádrže o světlosti 0,4 mm a dále je filtrována přes tlakový filtr (jednoduchý nebo dvojitý) ve výtlaku čerpadla o světlosti 0,3 mm, 0,2 mm (0,18 mm) nebo 0,15 mm a sítkem v tělese rozptylovače. Poslední dva stupně filtrů mají výměnné vložky obrázek 3-15. Výměnné vložky sacích a tlakových filtrů jsou označovány barevně. Velikost ok je udávána počtem otvorů na jeden čtverečný anglický palec (Palec (inch) je stará americká a anglosaská jednotka pro měření délky. Má historické kořeny a měla dříve různé hodnoty.
Obrázek 3-14 Několikanásobný filtrační systém traktorového postřikovače: 1a, b-hrubá filtrace v sacím nebo plnícím koši, 1c-síto v nádrži ekomixéru, 2, 3-sací filtr, 4-tlakový filtr se zpětným proplachováním a výměnnými vložkami filtru, 5-filtr v držáku trysek. 2. 1. Obrázek 3-15 Těleso sacího a tlakového filtru: 1-výměnná vložka sacího filtru, 2- výměnné vložky tlakových filtrů. Počátkem 20. století odpovídal 1 palec 25,39954 mm, od roku 1959 je však definován jako přesně 25,4 milimetru. Mezinárodní soustavou SI byl nahrazen metrickým systémem). Sítu o počtu otvorů 50 (50 Mesh) odpovídá 0,30 mm, sítu o počtu otvorů 80 (80 Mesh) odpovídá 0,18 mm, sítu o počtu otvorů 100 (100 Mesh) odpovídá 0,15 mm. Někteří výrobci osazují postřikovače tlakovými filtry s regulovatelným zpětným proplachováním obrázek 3-16 (samočistící filtr). Jícha je přiváděna do tělesa filtru a prochází přes filtrační vložku. Konstrukce tělesa filtru umožňuje průtok části jíchy z primární strany síta přes škrtící ventil zpět do nádrže. Tím se odnášejí hrubší částice, často nedostatečně rozpuštěného práškového přípravku, a nehrozí zanesení filtrační vložky.
Obrázek 3-16 Tlakový filtr s regulovatelným zpětným proplachováním: 1-přívod jíchy, 2-připojení pojistného ventilu, 3-sekundární strana filtru, 4-primární strana filtrační vložky, 5-odvod čisté jíchy, 6-regulační ventil, 7-přepad do nádrže. Obrázek 3-17 Karbonové rameno postřikovače s pracovním záběrem 18 m.
3.5.4. Postřikové rámy Na rámu postřikovače je umístěn rozvod postřikové jíchy s rozptylovači, tak aby bylo dosaženo maximální rovnoměrnosti dávkování postřikové jíchy v příčném profilu. Otvory trysek směřují buď dolů nebo jsou odkloněny aby nezasahovaly do rámu postřikovače. Šířka rámu zpravidla odpovídá násobku modulu secích nebo sázecích strojů. U nás se nejčastěji používá 12, 18, 24, 27 a 36 m. Rám musí umožňovat následující funkce: skládání z přepravní do pracovní polohy a zpět, výškové nastavení rámu s rozptylovači do pracovní polohy, u pracovních záběrů nad 6 m jištění proti poškození při nárazu na překážku, (po minutí překážky se automaticky vrací do původní polohy), u záběrů nad 12 m stabilizace polohy ramen rovnoběžně s povrchem pozemku. Postřikový rám patří mezi nejnamáhanější části postřikovače. K výrobě se používají příhradové konstrukce z uzavřených ocelových nebo hliníkových tenkostěnných profilů. Kromě kovu se vyrábí karbonová ramena postřikovačů. Základním nosným materiálem jsou uhlíková vlákna. Tato ramena mají mnoho výhod nízká hmotnost, vysoká odolnost vůči agresivním chemikáliím, dále nepodléhají vlivům únavy materiálu. Nosné prvky ramen jsou vyrobeny laminováním s použitím uhlíkových vláken. Technická specifikace dvou základních rozměrových řad CATL a CATS je na obrázcích 3-18 a 3-19 a v tabulkách 3-2 a 3-3. Obrázek 3-18 Karbonová ramena CATL. Tabulka 3-2 Technická specifikace rozměrové řady CATL. Model CATL 36 CATL 30 CATL 27 Rozpětí ramen (m) 36 30 27 Hmotnost ramen (kg) 344 312 296 Hmotnost je udávána bez postřikového příslušenství a prvků hydrauliky. Obrázek 3-19 Karbonová ramena CATS.
Tabulka 3-3 Technická specifikace rozměrové řady CATS. Model CATS 24 CATS 20 CATS 18 Rozpětí ramen (m) 24 20 18 Hmotnost ramen (kg) 156 136 124 Hmotnost je udávána bez postřikového příslušenství a prvků hydrauliky. Výška postřikového rámu nad ošetřovanou plochou a jeho pohyb ve vertikální i horizontální rovině výrazně ovlivňují měrnou dávku Q. Optimální výška štěrbinových trysek s úhlem rozptylu 110 je 0,5 m, u trysek s úhlem rozptylu 80 0,7 m. Při menší výšce se rozptylové obrazce jednotlivých trysek nedostatečně překrývají, zhoršuje se příčná nerovnoměrnost rozptylu. Při zvětšení výšky se naopak zvýší nebezpečí úletu vlivem teploty nebo prouděním větru. Energie kapiček menších než 100 µm zaručuje při bezvětří dolet pouze 0,4 m, potom kapka padá jen vlastní tíží. Při ošetřování obilovin musí regulační zařízení pro nastavení polohy ramen umožňovat regulaci pracovní výšky v rozsahu od 0,6 m do 1,5 m. Princip zavěšení ramen s automatickým vyrovnáváním ramen do rovnoběžné polohy s povrchem půdy je na obrázcích 3-20 až 3-22. Rychlý pohyb rysky směrem dolů a naopak způsobuje předávkování nebo naopak. Při přejezdu nerovností je nutné, aby se rám automaticky stabilizoval do polohy rovnoběžně s povrchem půdy. Princip činnosti je zřejmý z obrázku 3-23. Dvojnásobné výkyvné zavěšení při stranovém zajištění v rovině těžiště ramen (svahová poloha) působí shodně i na svažitých pozemcích. 4. 1. 2. 3. Obrázek 3-20 Zvedání rámu postřikovače: 1 hlavní rám postřikovače, 2 pomocný rám, 3 vodící kladky, 4 přímočarý hydromotor.
3. 1. 2. Obrázek 3-21 Zařízení na vyrovnání vlivu svahu: 1 Závěs, 2- Plošný rám, 3 Regulační vzpěra (přímočarý hydromotor, regulační šroub, elektrický servomotor). 4. 1. 2. 7. 5. 6. 3. Obrázek 3-22 Zavěšení ramen postřikovače: 1 Hlavní rám postřikovače, 2 pomocný rám, 3 vodící kladky, 4 přímočarý hydromotor, 5 závěs, 6- plošný rám, 7 regulační vzpěra (přímočarý hydromotor, regulační šroub, elektrický servomotor).
Obrázek 3-23 Příčná stabilizace postřikového rámu. 3.5.5. Rozptylovače-trysky Jsou nejdůležitější součástí strojů pro aplikaci postřikové jíchy. Kvalitní rozptyl a rovnoměrné pokrytí rostliny jsou jedním z nejdůležitějších předpokladů účinnosti ochranného zásahu. Rozptylovače postřikovačů Úkolem rozptylovače je rozptýlení postřikové jíchy na kapky postřikového spektra na hydraulickém principu. Tlaková energie přiváděné kapaliny do rozptylovače se mění na kinetickou energii kapek a na energii povrchového napětí. Rozptylovač se skládá z držáku rozptylovače (držáku trysky), sítkového filtru, protiúkapového ventilu, matice a trysky (trysek). Držák je pomocí třmenů připevněn na tuhé nerezové přívodní trubce. Od jednotlivého uchycení přímo na postřikový rám a propojení hadicí se ustupuje obrázek 3-24.1. Kromě jednoduchých držáků pro montáž jedné trysky se používají i vícenásobné držáky (např. Triplet, Qudrijet, pětinásobné) obrázek 3-24.3 5. Lze do nich namontovat 3 až 5 druhů nebo velikostí trysek, používaných v sezóně. Tímto způsobem je urychlena výměna trysek pootočením hlavice. Otočením hlavice do mezipolohy se tryska uzavře, toho se využívá rovněž při čistění trysky na postřikovači, kdy při vyjmutí trysky dochází pouze k nepatrnému úniku objemu jíchy.
1. 2. 3. 6. 4. 5. Obrázek 3-24 Různé držáky trysek: 1-jednoduchý držák pro uchycení na rám, 2-jednoduchý držák, 3-Triplet, 4-Quadrijet, 5- pětinásobný držák, 6-protiúkapový mebránový ventil. Součástí držáku může být poslední stupeň filtrace-výměnné nerezové nebo plastové sítko, jehož hustota se řídí velikostí kalibrovaného otvoru trysky. Další součástí držáku trysky je protiúkapový ventil, který je možné namontovat do tělesa vložky sítka (kuličkový protiúkapový ventil obrázek 3-24). Nejčastěji se nyní používají membránové protiúkapové ventily na obrázku 3-24.6. a 3-25. Ventily zabraňují odkapávání a vytékání jíchy z trysky a přívodního potrubí. Při zastavení postřiku se ventil uzavře působením pružinky působící na kuličku nebo mebránu a udržuje v přívodním potrubí přetlak. Otvírá se přibližně při tlaku 70 až 80 kpa. Dnes se často konstruuje tak, aby společně s touto funkcí sloužil jako ventil uzavírací obrázek 3-26. Toho lze využít rovněž při čistění trysky a při postupném uzavírání trysek pomocí satelitního naváděcího systému (Centerline 220) při postřiku na nepravidelných pozemcích. Tryska se na držák připevňuje převlečnou maticí, která se může šroubovat nebo je opatřena bajonetovým uchycením, které zajišťuje stabilní polohu štěrbinových trysek vzhledem k postřikovému rámu. Pro lepší orientaci při výměně trysek se matice vyrábí v různém barevném provedení obrázek 3-27.
1 2 6 3 4 5 Obrázek 3-25 Držák trysky s kuličkovým protiúkapovým ventilem: 1-přívodní potrubí, 2-těleso držáku, 3-protiúkapový ventil, 4-převlečná matice, 5-tryska, 6-upevňovací třmen. 3. 1. 4. 8 5. 2. 4. 6. 7. Obrázek 3-26 Držák trysky s mebránovým protiúkapovým ventilem: 1-přívodní potrubí, 2-držák trysky, 3-těleso protiúkapového ventilu, 4-převlečná matice, 5-pružina, 6-membrána, 7-tryska, 8-upevňovací třmen. Obrázek 3-27 Barevné provedení bajonetových matic.
Obrázek 3-28 Držák trysky s protiúkapovým a uzavíracím ventilem ovládaným vzduchem. Trysky Zařízení, které zajišťuje rozptýlení kapaliny na drobné kapičky (vytvoření kapkového spektra) nazýváme tryska. Kromě této funkce je úlohou trysky dodržení požadovaného dávkování (průtok za časovou jednotku) a požadované rovnoměrné rozptýlení kapaliny v rámci pracovního záběru trysky. Rozptylování kapek lze docílit následujícím způsobem: hydraulicky, pneumaticky, mechanicky, termicky, kombinovaně (kombinací výše uvedenými způsoby). Hydraulický rozptyl vzniká využitím energie vznikající tlakem kapaliny. Tlakový sloupec kapaliny se akumulovanou potenciální energií vystřikuje otvorem trysky do ovzduší. K rozptýlení kapaliny na malé kapičky dochází nárazem tenkého paprsku nebo vrstvy kapaliny na vzduchovou clonu nebo pevnou nárazovou destičku. Dochází k přeměně potenciální energie na kinetickou energii kapky a energii povrchového napětí. Pneumatický rozptyl rozptyluje kapalinu pomocí energie proudění vzduchu nebo jiných plynů. Při mechanickém rozptylu se využívá obvykle účinek odstředivé síly. Postřiková kapalina se přivádí na rotující kotouč, disk, válec nebo síto. Vlivem odstředivé síly dochází k pohybu kapaliny na okraj rotujícího tělesa. Rozprostření kapaliny je rovnoměrné v tenké vrstvičce, která se působením vzduchu (nárazem na vzduchovou clonu) roztříští na malé kapky. Termický rozptyl se používá při tvorbě malých kapek o velikosti pod 20 µm (zmlžovánítzv. lehké mlhy). Kapkové spektrum vzniká kondenzací odpařené účinné látky. Kombinovaný rozptyl využívá několik způsobů rozptylu. Nejčastěji je využíván tzv. hydropneumatický (postřikovače s podporou vzduchu, rosiče, letecké postřikovače) nebo termomechanický rozptyl. Účinná látka se přivádí do proudu spalin vzniklých hořením tekutého paliva. V potrubí dochází zčásti k mechanickému roztříštění a zčásti se účinná látka odpaří. tato pára stykem s okolím kondenzuje a vytváří typickou mlžnou clonu.
Trysky se rozdělují podle následujících kritérií: 1. Podle tlaku nízkotlaké (do 0,6 MPa), vysokotlaké (nad 0,6 MPa). 2. Podle způsobu rozptylu a) hydraulické štěrbinové, nárazové, víceotvorové, vířivé. b) mechanické c) pneumatické d) termické e) kombinované. Z trysky vychází kapalina ve tvaru paprsku, který je charakteristický pro jednotlivé druhy trysek. Výstřikový paprsek je charakterizovaný: výstřikovým úhlem (úhlem rozevření paprsku při jeho vrcholu), nástřikovou plochou (plochou ve vodorovné rovině, která je pokryta kapkami), rozptylovým obrazcem-profilem (objemovým rozdělením tekutiny v záběru trysky napříč směru jízdy). Podle tvaru výstřikového paprsku (nástřikové plochy) na obrázku 3-29 mohou trysky vytvářet úzký (plochý) výstřikový paprsek nebo kuželovitý výstřikový paprsek. Kuželovitý výstřikový paprsek může být ve tvaru pláště kuželu nebo ve tvaru plného kuželu. A B C α α α Obrázek 3-29 Tvary výstřikových paprsků: A-plochý, B-paprsek ve tvaru plného kužele, C- paprsek ve tvaru pláště kužele. Výšková přestavitelnost postřikového rámu je důležitá při zabezpečování požadované příčné rovnoměrnosti dávkování φ. Tato rovnoměrnost je ovlivněna rozptylovými obrazci jednotlivých trysek, jejich vzájemným překrytím a nastavením trysek vzhledem k cílové ploše. Rozptylové obrazce znázorňují rozložení postřikové kapaliny v příčném směru, kolmo na směr pohybu trysky. Na obrázku 3-30 jsou zjednodušené rozptylové obrazce: obdélníkový, lichoběžníkový,
trojúhelníkový, lichoběžníkový s převýšenými okraji. Obrázek 3-30 Různé tvary rozptylových obrazců: A-obdélníkový, B-lichoběžníkový, C-trojúhelníkový, D-lichoběžníkový s převýšenými okraji. U obdélníkového rozptylového obrazce je dávka na jednotku záběru po celém záběru trysky stejná. Obrazec je vytvářen vířivými tryskami nebo tryskami s plochým výstřikovým paprskem. Tyto trysky jsou vhodné pro pásový postřik (ničení plevelů v řádkově setých kulturách). Při plošném postřiku vzniká velké nebezpečí nerovnoměrností v dávkování, pokud na sebe paprsky dvou sousedních trysek na sebe vhodně nenavazují. U lichoběžníkového rozptylového obrazce je dávka stálá až od určité vzdálenosti od osy trysky. Obrazec je charakteristický pro trysky vířivé a trysky s plochým výstřikovým paprskem s malým úhlem výstřikového paprsku (α<90 ). Trojúhelníkový rozptylový obrazec je charakteristický pro většinu trysek s úzkým výstřikovým paprskem, hlavně štěrbinové trysky. Optimální příčné rovnoměrnosti dávkování φ je dosaženo při překrytí, které se rovná celému záběru b trysky. ad a) Hydraulické trysky Trysky používané na postřikovačích velmi významným způsobem ovlivňují kvalitu práce stroje a proto je velmi důležité věnovat výběru trysek náležitou pozornost. Na českém trhu se běžně prodávají trysky od všech významných světových výrobců. Největší část trhu pokrývají trysky Spraying Systems, kteří vyrábí veškerý sortiment trysek (Tee Jet). Další výrobci trysek jsou firma Hardi, Lechler, Lurmark a Tecnoma. Trysky jsou vyráběny z materiálů, které jsou odolné vůči působení chemikálií a odolné proti abrazivnímu opotřebení (mosaz, nerezová ocel, šedá litina (GG), ušlechtilá ocel, polyacetal (POM), slinutý karbid, keramika,tvrzená guma, polyamid (PA), polyvinylchlorid (PVC). Na výrobu trysek zemědělských postřikovačů se nejčastěji používají otěruvzdorné plasty POM, KENTAMAL, SYNTAL a polymer UHMWPE, který zajišťuje vynikající odolnost proti opotřebení. Dále se používá oxid hliníku (keramická hmota s vysokou odolností proti otěru), nerezová ocel, tvrzená nerezová ocel a mosaz.výroba trysek z mosazi se provádí pro ruční a zahradní postřikovače (speciální typy trysek vyráběné v menších
sériích). Z kovových materiálů a keramiky se vyrábí funkční vložky, zapuštěné do plastového tělesa trysky. Trysky se vyrábí v různých barevných odstínech pro lepší orientaci při praktickém používání. Na postřikovačích pro plošný postřik se nejčastěji používají čtyři typy hydraulických trysek-štěrbinové, nárazové, víceotvorové a vířivé obrázek 3-31. Obrázek 3-31 Hydraulické trysky. Štěrbinové trysky Jsou nejrozšířenějším druhem trysek používaných při aplikaci pesticidů. Mají velmi dobré rozložení postřiku v širokém rozsahu tlaků, 1 4 bary. Při nižších tlacích dochází ke snížení úletu kapek, při vyšších tlacích naopak k lepšímu pokrytí. Velmi dobře se hodí pro
vybavení sestav s řídicími jednotkami postřikovačů. Vyrábí se z nerezové oceli, keramiky a polymeru s výstřikovými úhly 80 a 110 s barevným kódováním obrázek 3-32. Trysky s menšími výstřikovými úhly (40, 65, 80, 95 ) jsou určeny pro pásový postřik. Rozptylový obrazec má zpravidla trojúhelníkový tvar. tvar rozptylového obrazce a požadavek na minimálně dvojnásobné překrytí vyžaduje, aby rovina rozptylu trysky byla natočena vzhledem k postřikovému rámu o 5 až 10. Při tomto uspořádání nedochází k vzájemnému styku dvou sousedních výstřikových paprsků. Štěrbinové trysky jsou proto vyráběny s osazením, které umožňuje natočení nebo přidržení trysky při dotahování převlečné matice. Většina výrobců používá bajonetové matice na obrázku 3-27, které nastavení trysek k postřikovému rámu zabezpečují. Rozměry trysek i matic jsou doporučeny mezinárodní normou ISO 10626, ale výrobci tuto normu příliš nerespektují, proto není vždy možné trysky a matice různých výrobců mezi sebou zaměňovat. Obrázek 3-32 Štěrbinové trysky s barevným rozlišením. U štěrbinové trysky na obrázku 3-33 prochází tlaková kapalina kruhovým vývrtem (2) do kalibrovaného otvoru (3) a štěrbinou (4) se dostává do volného prostoru, kde nárazem na vzduchovou bariéru vytváří kapkové spektrum. 1. 2. 3. 4. Obrázek 3-33 Štěrbinová tryska: 1-těleso trysky, 2-kruhový vývrt, 3-kalibrovaný otvor, 4- štěrbina. Velikost tlaku při jakém tryska pracuje velkou měrou ovlivňuje velikost kapek a jejich počet. závislost je patrná z obrázku 3-34.
Obrázek 3-34 Štěrbinová tryska: Závislost velikosti kapek na tlaku kapaliny u štěrbinové trysky Lechler LU. Kvalita práce štěrbinové trysky je závislá na řadě faktorů, jedním z nich je i rychlost větru. Jakmile se rychlost větru zvýší na 3 m/s, měl by se tlak postřiku snížit a velikost trysky naopak zvýšit, aby bylo dosaženo větších kapek, které jsou méně náchylné ke snosu. Měření rychlosti větru by mělo probíhat po celou dobu postřiku, a to měřičem rychlosti větru nebo anemometrem. Když se riziko snosu postřiku zvýší, je velmi důležitá volba trysky navržená pro produkování hrubších kapek, které jsou méně náchylné ke snosu. Do této kategorie náleží, trysky nízkoúletové, antidriftové obrázek 3-35, injektorové obrázek 3-36. Pokud rychlost větru překročí 5 m/s, neměl by se postřik vůbec provádět. Antidriftové (nízkoúletové) štěrbinové trysky jsou opatřené vložkou, která sníží rychlost proudění v kalibrovaném otvoru trysky a vlivem toho dochází ke tvorbě menšího počtu větších kapek. AD AD-C Obrázek 3-35 Štěrbinová protiúletová tryska s plochým paprskem Lechler AD, AD-C antidriftová. U injektorových trysek na obrázcích 3-36 a 3-37 je kapalina přiváděna do injektoru, kde dochází k poklesu dynamického tlaku a vlivem toho je otvory přisáván vzduch, který se ve směšovací komoře mísí s postřikovou jíchou. Molekuly vzduchu jsou obaleny kapalinou a dochází k vytvoření kapek s větším průměru.
Obrázek 3-36 Kompaktní štěrbinová tryska s přisáváním vzduchu-injektorová IDK, IDKN. Obrázek 3-37 Štěrbinová tryska s přisáváním vzduchu-injektorová ID, ID-C, IDN s nízkým úletem i při větším tlaku. Dvouštěbinové trysky jsou určeny pro aplikaci fungicidů a kontaktních insekticidů v obilovinách. Tryska vytváří dva ploché obrazce se vzájemným úhlem 60-ti, 90-ti, nebo 120-ti stupňů mezi postřikovými paprsky podle použité trysky. Při jízdě postřikovače směřuje jeden dopředu a druhý vzad, takže se postřiková jícha nanáší na rostliny z obou stran, a tím se dosahuje vysoké pokryvnosti porostu. Provozní tlak se pohybuje mezi 100 až 600 kpa. Štěrbinové trysky s dvěma výstřikovými otvory v úhlu 60 na obrázku 3-38, umožňující výborný průnik do porostu.vhodné jsou pro aplikace insekticidů a fungicidů vyžadujících dobrou pokryvnost, především do hustých silně olistěných kultur: brambory, řepka, cukrovka. Aplikují pesticidy na horizontální a současně i vertikální plochy.
DG TwinJet DGTJ 60 TwinJet TJ 60 S dvojitým plochým paprskem DF Obrázek 3-38 Štěrbinové trysky s dvěma výstřikovými otvory. Kombinované držáky na obrázku 3-39 dovolují montáž dvou kusů štěrbinových trysek na jeden držák, je možné nahradit štěrbinové trysky se dvěma výstřikovými otvory. Kombinovaná hlavice na obrázku 3-39 umožňuje kombinovat výhody nízkoúletových injektorových trysek a trysek s dvojitým plochým paprskem s dobrou pokryvností porostu. Trysky jsou nakloněny o 30 dopředu a o 30 dozadu. Držák je vhodný pro aplikaci kontaktních i částečně systémových přípravků na ochranu obilovin a zeleniny. Obrázek 3-39 Kombinovaná hlavice s bajonetovým uzávěrem TwinSprayCap. Kromě těchto hlavic je možné použít ploché postřikovací koncovky Two Turbo TeeJet na obrázku 3-40 k vytvoření dvojitého charakteru postřiku dopředu a dozadu. Poskytuje vyšší míru univerzálnosti, než standardní postřikovací koncovka dvojitého typu. V závislosti na orientaci koncovky Turbo TeeJet lze dosáhnout sevřeného úhlu 60, 90 nebo 120. Vhodné jsou pro použití u automatických řídicích jednotek postřikovačů. Doporučený rozsah provozního tlaku je 1 6 barů.
Obrázek 3-40 Ploché postřikovací koncovky Two Turbo TeeJet k vytvoření dvojitého charakteru postřiku dopředu a dozadu. Nárazové trysky Nárazové trysky na obrázku 3-41 jsou určené pro aplikaci systémových herbicidů a kapalných hnojiv v zemědělských plodinách, sadech, vinicích i lesním hospodářství.. Plocha nárazové destičky (deflektoru) ve tvaru paraboloidu vytváří plochý výstřikový paprsek s výstřikovým úhlem α = 140. Rozptylový obrazec má lichoběžníkový tvar. Dobře pracují v oblasti nízkých tlaků v rozsahu 100 až 200 kpa, při vyšších tlacích je v kapkovém spektru vysoký podíl kapek o velikosti pod 100 µm. Obrázek 3-41 Nárazové (deflektorové) trysky. Víceotvorové trysky Jsou určeny k aplikaci kapalných hnojiv obrázek 3-42. Trysky jedno a tříotvorové jsou určeny pro aplikaci na půdu obrázek 3-43, pěti a osmiotvorové jsou doporučovány více pro aplikaci hnojiva na list obrázek 3-44.Vytváří kapky o velikosti1,5 až 3 mm, které ulpívají na
listech a nestékají na půdu. Popálení rostlin je několikanásobně nižší než při aplikaci štěrbinovými tryskami. Obrázek 3-42 Aplikace kapalných listových hnojiv. Obrázek 3-43 Trysky jedno a tříotvorové pro aplikaci kapalných listových hnojiv.
Obrázek 3-44 Trysky pěti až osmiotvorové pro aplikaci kapalných listových hnojiv. U trysek aplikujících hnojivo na list se používají dávkovací clonky z legované oceli (V 2 A) odolné vůči otěru (obrázek 3-44). Clonky zajišťují rovnoměrné dávkování a rozdělení hnojiva po celé pracovní šířce. Používají se pro aplikaci DAMu až do začátku metání. Vířivé trysky Vířivá ryska je charakteristická vířivou komůrkou, která je vytvořena v prostoru trysky před výstupem kapaliny z otvoru. Účelem vířivé komůrky je uvádět kapalinu do rotace okolo podélné osy trysky a tím zabezpečit její rozptylování. Tryska vytváří kuželový tvar výstřikového paprsku s výstřikovým úhlem 80 nebo 65. Trysky se hodí pro aplikace insekticidů, fungicidů, defoliantů a listových hnojiv na poli, v sadech, vinicích a u jiných speciálních plodin. Při tlaku 300 400 kpa dosahují jemného rozptylu a vysoké pokryvnosti. Maximální hodnota tlaku je 20 barů. Trysky se montují na běžné držáky jako ostatní trysky, složeny jsou z vířiče, tělesa trysky a převlečné matice obrázek 3-45. Standardní vířiče na obrázku 3-46 se vyrábějí z mosazi, ale vyrábí se rovněž z keramiky, tvrzené nerezavějící oceli, hliníku a nylonu. Dle použitého vířiče tryska vytváří paprsek ve tvaru kužele nebo pláště kužele obrázek 3-47.
1. 2. 3. 4. Obrázek 3-45 Složení vířivé trysky: 1-filtr, 2- vířič, 3-těleso trysky s výstupním otvorem, 4-převlečná matice. Obrázek 3-46 Diskové vířiče vytvářející paprsek ve tvaru dutého a plného kužele. Obrázek 3-47 Vířivá tryska s výstřikovým paprskem ve tvaru pláště kužele a plného kužele. 3.5.6 Rozvodné a regulační prvky Rozvod a regulace postřikové kapaliny se skládá ze spojovacích hadic, potrubí, tlakoměru, armatur, držáků, regulačního ventilu nebo automatické regulace dávky na hektar,, bezpečnostního přetlakového ventilu a ovládacích ventilů obrázek 3-48. Propojuje veškeré funkční části postřikovače a umožňuje obsluze pomocí ovládacích ventilů spouštět jednotlivé okruhy, plnění nádrže vodou, přípravu postřikové jíchy (míchání chemických přípravků a jejich homogenizaci v nádrži, postřik, očistění vnitřního prostoru nádrže a vyplachování potrubí před ukončením činnosti postřikovače nebo při změně přípravku. Ke kontrole a
nastavení provozního tlaku jsou postřikovače vybaveny jedním nebo několika tlakoměry. Přípustný tlak je na manometru vyznačen červenou značkou. Manometry jsou plněny glycerinem nebo olejem, čímž se ulehčuje i zpřesňuje odečítání hodnot a prodlužuje se životnost manometru. Jedním z hlavních požadavků na práci postřikovače je zabezpečení konstantní dávky postřikové jíchy na 1 ha. Ta je dána tlakem, velikostí otvoru trysky a pojezdovou rychlostí postřikovače. Dodržení konstantní rychlosti postřikovače je po stránce praktické téměř nemožné (svažitost pozemků, různý povrch, rozdílná únosnost terénu, klimatické podmínky), lze konstantní dávky docílit pouze za předpokladu vzájemné vazby mezi pojezdovou rychlostí postřikovače a průtokem kapaliny tryskami. Obrázek 3-48 Ovládací armatury postřikovače. SYSTÉMY REGULACE MĚRNÉ DÁVKY U POSTŘIKOVAČE Bez regulace pomocí nomogramu dávkování Q q * u *10 B p * v p 4 = [l*ha -1 ], q - průtočnost trysky [l.s -1 ], u - počet trysek, B - pracovní záběr postřikovače, p v - pojezdová rychlost [m.s -1 ]. p Platí pro určitý stroj osazený určitým typem trysky a pro určitou pojezdovou rychlost.
Poloautomatická regulace Dokonalejší systém: v dosahu traktoristy jsou ukazatele tlaku a pojezdové rychlosti, v dosahu traktoristy jsou i prvky umožňující regulaci tlaku a pojezdové rychlosti. Automatická regulace a) synchronizované dávkování, b) automatická regulace se zpětnou vazbou, c) injektážní dávkování. ad. a) Synchronizované dávkování tzv. přímá vazba Vyznačuje se lineární závislostí mezi množstvím postřikové jíchy proudící k tryskám a pojezdovou rychlostí. Automatická mechanická regulace, založena na požití objemových čerpadel. Vyžaduje použití 2 kusů čerpadel: pohon čerpadla od pojezdového kola postřikovače (membránové čerpadlo, pohon od vývodové hřídele (míchání nádrže). ad. b) Automatická regulace se zpětnou vazbou Na základě údajů od čidla pojezdové rychlosti dochází ke změně průtoku (indikace pomocí průtokoměru nebo nepřímo měřením tlaku). ad. c) Injektážní dávkování Přímé dávkování pesticidů do proudu čisté vody. Výhody: odpadá míchání postřikové jíchy, aplikace až 4 přípravků současně, odpadá likvidace zbytků, odpadá čištění postřikovače, úspora pesticidů, nemění se kapkové spektrum (konstantní dávka), možnost využití GPS. Nevýhody: lze použít pouze kapalné pesticidy, zpoždění, lokalizace škodlivého činitele. Regulační ventil Regulační ventil plní na postřikovači několik funkcí, je to zajištění konstantního pracovního tlaku postřikové jíchy přiváděné k rozptylovačům, zajištění funkce hydraulického míchadla, zajištění funkce ekomixéru, pojistná funkce. Regulační ventil je možné ovládat: mechanicky, pneumaticky, elektricky.