Модернизация опрыскивателя ОТМ - 2(3)

Содержание

 

Введение……………………………………………………………………………..3

1.Анализ технологического процесса опрыскивания……………………………4

1.1Краткий  анализ условий работы ОТМ 2-(3)………………………………...4

1.2Особенности технологического процесса опрыскивания……………………5

1.3Агрономические требования к качеству выполнения процесса…………….10

2.Краткий обзор машин и рабочих органов……………………………………12

2.1Обзор конструкций……………………………………………………………12

2.2Рабочие органы опрыскивателей…………………………………………….18

3.Модернизация опрыскивателя ОТМ - 2(3)………………………….................21

3.1Обоснование предлагаемой модернизации………………………………….21

3.2Устройство и рабочий процесс модернизированного опрыскивателя ОТМ – 2(3)………………………………………………………………………………….23

3.3Расчёт основных параметров опрыскивателя ОТМ – 2(3)………………….25

Выводы………………………………………………………………………………28

Литература…………………………………………………………………………..29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Мероприятия по защите растений должны быть направлены на предупреждение возможности вредной деятельности грызунов, насекомых, патогенных грибов, бактерий, вирусов — возбудителей болезней растений, а также и сорняков, и на уничтожение уже появившихся грызунов, насекомых-вредителей,   возбудителей   болезней   и   сорняков   и   т. д.

Широкое распространение получили следующие основные методы борьбы против вредителей и болезней сельскохозяйственных культур: агротехнические, механические, биологические, биофизические и химические.

Агротехнические методы включают проведение целого комплекса мероприятий, обеспечивающих наиболее благоприятные условия для развития культурных растений, в том числе своевременную и высококачественную обработку почвы, оптимальные сроки посева и применение устойчивых для местных условий сортов семян растений, соблюдение необходимого чередования культур в севообороте, своевременный уход за растениями в период вегетации и др.

Механические методы борьбы включают применение различных устройств — ловчих канав, липких колец, а также устройств для непосредственного уничтожения вредителей и возбудителей болезней — капканов, ловушек, гусеницеловок и др.

Биологические методы основаны на использовании для борьбы с вредителями растений болезнетворных микробов и вредоносных бактерий, т. е. их естественных врагов (паразитов, хищников, патогенных микроорганизмов), а также на использовании веществ, выделяемых из различных грибков и бактерий.

  Биофизические методы заключаются в применении против вредителей и возбудителей болезней растений ультразвука, токов высокой частоты, радиактивных   препаратов,   ионизирующих   излучений   и   т. п.

Химические методы борьбы с вредителями, болезнями и сорной растительностью включают применение различных ядохимикатов против самих вредителей, их личинок, против возбудителей болезней и сорняков. Благодаря универсальности, высокой производительности сравнительно небольших затратах труда и средств химические методы получили наибольшее распространение и являются, по существу, основными в борьбе с вредителями, болезнями сельскохозяйственных культур. Все ядохимикаты, применяемые для защиты растений, называются пестицидами. В зависимости от назначения пестициды разделяют на инсектициды (для уничтожения вредных насекомых); фунгициды (для борьбы с болезнями растений); гербициды (для уничтожения сорных растений). Из химических методов борьбы против вредителей и болезней сельскохозяйственных культур наиболее распространены опрыскивание, опыливание, обработка аэрозолями, фумигация, протравливание, разбрасывание отравленных приманок, хемотерапия.

      Опрыскивать посевы можно при скорости ветра не более 5 м/с. Но часто нужно опрыскивать низкорослые растения, когда скорость ветра более 5 м/с, но, по технологии возделывания откладывать опрыскивание уже нельзя. Для того чтобы возможно было осуществить этот процесс, в данной курсовой работе предлагается увеличить количество распылителей на штанге, но для того, чтобы не увеличить общий расход рабочей жидкости, изменим номер распылителя.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ОПРЫСКИВАНИЯ

 

1.1 Краткий анализ условий работы

 

Опрыскиватель предназначен для внесения фиторастворов с целью защиты сельскохозяйственных культур от вредителей, болезней, борьбы с сорняками или внесения жидких комплексных удобрений. Опрыскиватель может работать со всеми пестицидами (ядохимикатами),применяемыми в сельском хозяйстве в виде растворов, растворяемых порошков и эмульсий, а также жидкими комплексными удобрениями (ЖКУ). Может применяться в районах умеренного климата. 

Агрегатируется с тракторами "Беларусь" класса 1,4. Опрыскиватель  оборудован гидроприводом раскладывания и подъёма штанг. Фильтрация рабочего раствора — трёхступенчатая.

Сроки обработок обусловливаются  данными Государственной карантинной инспекции и лабораторий на основе осенних, весенних и летних обследований по определению видового и количественного состава вредителей и болезней. Наибольший эффект защитные мероприятия дают при проведении их в максимально сжатые сроки, т.е. в течение трех, максимум, пяти дней.

Сельскохозяйственные  культуры рекомендуется опрыскивать  при температуре не ниже 5°С в сухую и безветренную погоду или при незначительном ветре. Если температура воздуха более 20°С, то опрыскивание проводят ранним утром или поздним вечером, т.е. в условиях пониженной температуры. Опыливать растения лучше ранним утром, так как в это время роса еще не высохла и пылевидный ядохимикат хорошо прилипает к листовой поверхности.

Не рекомендуется обрабатывать посевы перед ожидаемыми осадками или  во время дождя. Если в течение  суток после опрыскивания прошел дождь, то опрыскивание повторяют. Не следует опрыскивать растения в период их цветения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2 Особенности технологического процесса опрыскивания

        Эффективная  защита  растений  от  вредителей,  болезней  и  сорняков –  один  из  главных факторов  увеличения  урожайности  сельскохозяйственных культур. Значительное место в борьбе с потерями урожая отводится химическому методу.

        В  сельскохозяйственном  производстве  Республики  Беларусь  применяется  интегрированная  защита  сельскохозяйственных  культур  от вредителей, болезней и сорняков. Основными ее принципами являются максимальная  стабилизация  экологического  равновесия  и  сохранение сложившегося  агробиоценоза,  поддержание  численности  вредителей ниже экономического порога вредоносности, резкое уменьшение объемов и кратности обработок. Достигается это за  счет комплексной защиты  растений,  включающей  агротехнические, физические,  биологические и химические методы. Применение химического метода допускается только  в том случае,  когда  численность  вредных  организмов превышает экономический порог вредоносности, а количество их естественных врагов ниже порога, при котором эти энтомофаги могут проявить свою эффективность. Благодаря своей универсальности, относительной  технологической  простоте и высокой эффективности химический метод защиты растений  применяется во всем мире  и в настоящее время не имеет альтернативы. Разнообразие  почвенно-климатических  условий  возделывания сельскохозяйственных  культур,  различная  засоренность  полей  как  по количественному,  так  и  по  видовому  составу  сорняков  и  вредителей, большой  набор  культурных  растений  и  прочие  причины  привели  к необходимости разработки не только большого ассортимента  пестицидов, но и различных технологических способов их применения.

        Исходя  из  применяемых  в  настоящее  время  на  полевых  культурах расходов  рабочей жидкости  по  ГОСТ  27858–88  для штанговых  опрыскивателей принята следующая классификация опрыскивания: 

• многообъемное – более 300 л/га.

• полнообъемное – 200 – 300 л/га; 

• малообъемное (МО) – 75 – 200 л/га;

• ультрамалообъемное (УМО) – до 25 л/га.

      Многообъемное опрыскивание необходимо отнести к наиболее консервативным  и  наименее  производительным  способам  сплошного  опрыскивания.  Основной  его  недостаток  –  низкая  производительность агрегатов из-за частых остановок опрыскивателя для заправки рабочей жидкостью,  в  результате  чего  коэффициент  использования  рабочего времени  смены  в  производственных  условиях  иногда  имеет  значение менее 0,5. Еще один недостаток  данного способа – загрязнение  почвы химикатами, которые стекают с растений в результате  излишнего смачивания последних. Однако  полностью отказаться от многообъемного опрыскивания в настоящее время нельзя по причине наличия препаратов с высокими дозами внесения. Полнообъемное  опрыскивание  нашло  в  настоящее  время  наиболее широкое  применение,  так  как  при  расходах  рабочей жидкости  200  – 300  л/га  достигаются  достаточно  высокие  качественные  показатели технологического  процесса,  а,  следовательно,  и  хорошая  техническая эффективность при относительно низких по сравнению с многообъемным опрыскиванием затратах труда. Малообъемное опрыскивание является одним  из наиболее  прогрессивных  способов  применения  ядохимикатов,  обладающих  рядом  преимуществ  по  сравнению  с  полнообъемным.              Среди  них  увеличение производительности машин  вследствие  повышения  коэффициента  использования  рабочего  времени  смены,  снижение  затрат  труда,  более высокая  дисперсность  распыла. Достигается  более  высокое  качество обработки, в частности, лучшее проникновение капель в глубину растительного  покрова  и  более  высокая  равномерность  покрытия,  отсутствие  стекания  рабочей жидкости  с  поверхности  растений  на  почву.

      Осадок пестицидов, образованный после испарения жидкости, дольше удерживается на растении, менее подвержен воздействию ветра, росы, дождя,  солнечных  лучей,  сохраняя  при  этом  токсичность  к  вредным организмам. Внесение  штанговыми  опрыскивателями  менее  75  л/га  рабочей жидкости в настоящее время практически не применяется, хотя положительный опыт в этом направлении имеется. 

      Ультрамалообъемное  опрыскивание  (УМО)  также  является  прогрессивным, но мало используемым способом применения химикатов.

Для проведения мероприятий по химической защите полевых культур в зависимости  от размеров хозяйства и требуемой  производительности находят применение навесные, прицепные и самоходные штанговые опрыскиватели. Они различаются объемом заправляемой жидкости и шириной захвата штанги. Агрегаты при опрыскивании могут двигаться по полю с разной скоростью. Данные факторы в итоге определяют производительность и другие технико-экономические показатели выполняемой операции. Совершенно очевидно, что крупный самоходный опрыскиватель с большой заправочной емкостью и широкозахватной штангой способен обеспечить наивысшую производительность. За счет этого обеспечивается выполнение работ в оптимальные агротехнические сроки, создаются предпосылки для эффективной борьбы с вредителями, болезнями, сорняками и более полного сохранения урожая.

      Основные аргументы в пользу применения самоходных опрыскивателей:

1. Высокая производительность.

2. Сокращение числа работающих  на выполнении операций по  защите растений не только экономит затраты труда, но и влечет специализацию, повышение профессиональной квалификации и качества выполнения операций.

3. Самоходы имеют удобную эргономичную  кабину с автоматизированным  контролем операций (элементы автоуправления, монитор, джойстик у разных фирм оформлены по-разному), хорошим обзором и микроклиматом. Комфорт и достаточная освещенность обрабатываемых площадей позволяют вести опрыскивание практически круглосуточно.

4. Наличие мощной ходовой части  (самоходные шасси на двух, а  в отдельных моделях — и на трех осях) придают опрыскивателям маневренность и позволяют им быстро (со скоростью 40 и даже 50 км/ч) «перебрасываться» на соседние поля хозяйства, района, а то и области (что очень эффективно при использовании таких опрыскивателей в составе межхозяйственных межрайонных мехотрядов при МТС), многие производители задумываются о проблеме стабилизации опрыскивателей при работе на высоких скоростях.

        Таким образом, мощные самоходные машины для опрыскивания имеют определенные производственные преимущества, однако цена этой техники, поставляемой по импорту, как правило, в 2—3 раза превышает цену сопоставимых по основным параметрам прицепных орудий. Это, конечно, сдерживает внедрение мощных самоходных опрыскивателей в крупных растениеводческих предприятиях Беларуси. Тем не менее, некоторый опыт в хозяйствах республики имеется.

        Также очень важно автоматическое поддержание нормы внесения рабочей жидкости пестицида при изменении скорости движения машино-тракторного агрегата. Для этого существуют компьютерные системы.

        В состав системы входят следующие обязательные компоненты:

- компьютер (блок управления), устанавливаемый  в кабине трактора;

- расходомер жидкости;

- датчик скорости движения опрыскивателя; 

- исполнительный механизм регулировки расхода жидкости (обычно посредством регулировки давления жидкости в системе нагнетания);

- исполнительные механизмы контроля  работы секций штанги опрыскивателя;

- исполнительный механизм отключения  штанги опрыскивателя (главный  клапан системы);

Рисунок 1.1- Компьютерные системы

Системы  точного  земледелия  получают  все  большее распространение  в  различных  странах  мира.  При  этом каждое  сельскохозяйственное  поле  рассматривается  как неоднородное  по рельефу, почвенному составу и агрохимическим  характеристикам.  С  учетом  полученных  данных предполагается применение различных агротехнологий  для  каждого  специфического  участка поля.  При назначении технологических параметров учитываются:

-  климатические условия зоны  возделывания;

-  рельеф  и  другие  особенности  местности  (близость леса, водоемов, расположение склонов );

-  запасы  почвенной  влаги   и  другие  геофизические характеристики;

-  тип,  физико-механические  и  технологические характеристики  почвы; 

-  содержание в почве элементов питания;

-  предшественник  и  особенности   его  технологии возделывания  (дозы  удобрений,  сроки  обработки почвы и др.);

-  особенности  возделываемой   культуры  (сорт, репродукция, скороспелость и др.);

-  фазы развития растений;

-  засоренность  участков  поля  сорняками,  степень  поражения вредителями и болезнями.

         Практическое  использование  массива  данных  по состоянию  отдельных  участков  поля  стало  возможным благодаря  применению  компьютерных  устройств  на мобильных агрегатах и спутниковой глобальной системы GPS  позиционного  определения  места  нахождения  источника  информации.  Данные  устройства  позволяют наносить  на  карту  поля  ситуацию  по  характеристикам условий  возделывания  или  итоговому  урожаю  по отдельным участкам.

Рисунок 1.2-GPS

        Современные опрыскиватели оснащается специальной системой (турбонаддува) для внесения фиторастворов в виде воздушно-капельной мелкодисперсной смеси. Система обеспечивает объёмное всестороннее нанесение растворов на растения, а также уменьшает снос фиторастворов ветром при опрыскивании.

        Преимущества использования опрыскивателей с воздушным рукавом:

1. Увеличение покрытия распыляемыми химикатами обеих сторон листьев.

2. Повышение проникания распыляемых химикатов по всему растению до грунта.

3. Уменьшение количества опрыскиваний, необходимых растениям в течение одного вегитационного периода.

4. Снижение потерь распыляемых химикатов.

5. Возможность производить опрыскивание в плохую, ветреную погоду, увеличивая этим коэффициент использования оборудования.

6. За счет принудительного осаждения обеспечивается распыление химикатов на капли значительно меньшего размера, что существенно улучшает покрытие растений химикатами.

7. Уменьшение частоты опрыскиваний.

8. Исключение необходимости поддерживать стрелу опрыскивателя при обработке на постоянной высоте над растениями.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3 Агротехнические требования к качеству выполнения процесса

 

1. Календарные сроки,  норму внесения рабочих растворов  определяет агроном по защите  растений, исходя из данных мониторинга посевов (засоренность сорняками, наличие вредителей и т.д.).

2. Посевы желательно  обрабатывать в сухую безветренную  погоду при температуре воздуха 12…17 ⁰С.

Допустимая скорость ветра при опрыскивании: мелкокапельном дистанционном – до 3, мелкокапельном штанговом, крупнокапельном дистанционном – до 4, крупнокапельном штанговом – до 5 м/с. Не допускается внесение препаратов при скорости ветра более 8 м/с, а также при сносе капель препаратов на соседние посевы.

3. Отклонение нормы расхода рабочего раствора от заданной – не более 10 %.

4. Отклонение  концентрации рабочего раствора  от рекомендуемой – не более  5 %.

5. Неравномерность внесения  рабочего раствора по ширине  захвата не должна превышать  15% при размере капель до 250 мкм.

6. Густота покрытия  листовой поверхности каплями  рабочего раствора при расходе 75...200 л/га должна быть не менее 30 шт/см².

7. Отклонение расхода  отдельными распылителями штангового  опрыскивателя при рабочем режиме  – не более 5 %.

8. Механические повреждения растений при опрыскивании не должны превышать 1%.

9. При работе опрыскивателей  вблизи лесополос или других  культур не допускается попадание на них распыленной рабочей жидкости.

10. Скорость движения  агрегатов при опрыскивании должна  быть постоянной при значениях – до 10 км/ч.

11. Пропуски, огрехи и  перекрытия не допускаются.

Контроль и оценка качества работы агрегата производятся на основе определения двух основных показателей: отклонения от заданной дозы внесения, равномерности обработки посевов.

Равномерность обработки  посевов определяют замером площади  необработанных участков поля, учитывая также и поворотные полосы.

  Качество работы оценивают по количеству набранных баллов: 6...5 баллов – отлично, 4...3 – хорошо, 2  – удовлетворительно.

Требования, применяемые к опрыскивателям:

1. Распыливающие устройства  опрыскивателей должны:

а) обеспечить наиболее равномерный (по величине капель) распыл жидкости;

б) обеспечить полное и  равномерное опрыскивание всего  растения (обрабатываемого объекта) или определенных частей его в зависимости от местонахождения вредителей или мест поражения болезнью;

в) не засоряться во время  работы;

г) не допускать большого сноса распыленной жидкости в  нежелательную сторону и выпадения  ее на поверхность почвы;

2. Опрыскиватели должны обеспечивать требуемые расходы жидкости на единицу обрабатываемой поверхности при высоких рабочих скоростях.

3. Расход жидкости  через распыливающие устройства  опрыскивателей (кроме специально  предусматриваемых случаев) должен  быть равномерным с одинаковым содержанием яда в течение всего времени работы.

4. Опрыскиватели должны  иметь хорошую маневренность,  проходимость и устойчивость  в работе, не повреждать обрабатываемые  растения.

5. Опрыскиватели должны быть универсальными, пригодными для обработки различных культур.
6. Резервуары опрыскивателей должны легко освобождаться от остатков ядохимикатов.
7. Рабочие части опрыскивателей, особенно насосов и распыливающих устройств, должны быть стойкими против износа и коррозии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.ОБЗОР И СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ОПРЫСКИВАТЕЛЕЙ

2.1 Обзор конструкций опрыскивателей

 

Классификация опрыскивателей. Опрыскиватели предназначены для дробления (диспергирования) жидких химикатов и равномерного нанесения их в мелко распыленном виде на растения или почву с целью борьбы с вредителями и возбудителями болезней растений, уничтожения сорняков, дефолиации листьев и десикации растений. Эффективность действия химикатов зависит от размера, количества и равномерности распределения капель на поверхности растений.

Крупные капли меньше сносятся ветром, хорошо осаждаются на листовой поверхности, но распределяются неравномерно, концентрируясь в основном по краям листьев и в нижней части растений, вызывая их ожоги. Часть капель стекает с поверхности листьев и выпадает на почву, что снижает эффективность использования пестицидов и загрязняет почву. Мелкие капли при одинаковом расходе пестицида на единицу площади более полно и равномерно покрывают поверхность листьев. Они лучше удерживаются на поверхности листьев и меньше смываются дождем. Мелкие капли лучше проникают в гущу кроны и осаждаются на оборотной ее стороне, но могут сноситься ветром за пределы обрабатываемой поверхности.

По назначению опрыскиватели делят на специализированные и универсальные. Первыми обрабатывают одну культуру (например, хлопчатник, виноградники, хмельники и т. п.), вторыми — несколько видов сельскохозяйственных культур, различающихся высотой, облиственностью, схемой посева или посадки.

По способу агрегатирования различают прицепные, полунавесные, навесные и монтируемые опрыскиватели, а по типу распыливающе-распределительного устройства — штанговые, вентиляторные и комбинированные. Последние снабжены штангово-вентиляторным распределительным устройством.

Приведём обзор  конструкций современных опрыскивателей.

Прицепной штанговый  опрыскиватель ОП-2500-18 предназначен для обработки полевых культур пестицидами, а также для внесения жидких комплексных и других минеральных удобрений путем поверхностного опрыскивания.

Преимущества:

·         Высокая точность дозирования и  распределения пестицидов;

·         Компьютерное автоматическое поддержание  постоянной нормы внесения рабочей  жидкости при изменении скорости движения опрыскивателя с использованием компьютеров фирм Arag или Teejet;

·         Гидропривод раскладывания и  подъема штанги;

·         Четырехступенчатая система фильтрации рабочей жидкости;

·         Три типоразмера распылителей для  различных видов пестицидов и  минеральных удобрений;

·         Управление технологическим процессом осуществляется из кабины трактора;

·         Пневматическая тормозная система  и механический стояночный тормоз;

·         Дополнительная комплектация включает возможность установки пенного  маркера или системы спутниковой  навигации.

Опрыскиватель имеет бюджетную модификацию ОП-2500-18, отличающуюся отсутствием компьютерной системы управления, заменяемой обычным регулятором давления.

Рисунок 2.1-Прицепной штанговый опрыскиватель ОП-2500-18

 

Опрыскиватель полуприцепной ОТ-2200-18/STARTER AIR 2200-18TS.

Рисунок 2.2-Опрыскиватель ОТ-2200-18/STARTER AIR 2200-18TS

Опрыскиватель предназначен для внесения фиторастворов с  целью защиты сельскохозяйственных культур от вредителей, болезней, борьбы с сорняками или внесения жидких комплексных удобрений.

Оснащается специальной системой (турбонаддува) для внесения фиторастворов в виде воздушно-капельной мелкодисперсной смеси. Система обеспечивает объёмное всестороннее нанесение растворов на растения, а также уменьшает снос фиторастворов ветром при опрыскивании.

Таблица 2.1- Технические характеристики опрыскивателя полуприцепного ОТ-2200-18/STARTER AIR 2200-18TS

Навесной опрыскиватель UF.

Рисунок 2.3-Навесной опрыскиватель UF

 

Полевые опрыскиватели AMAZONE, в которых применены самые  современные технологии в области защиты растений, это максимально надежные в эксплуатации, стабильные и простые в обслуживании агрегаты. Навесные опрыскиватели UF предлагаются с баками четырех различных  объемов. UF 901 обладает баком объемом выше 1050 литров, UF 1201 - объемом выше 1350 литров. Большим объемом бака оснащены агрегаты UF 1501 ( объемом 1720 литров ) и UF 1801 ( объемом 1980 литров ). Так в одном агрегате объеденены преимущества прицепных  и навесных опрыскивателей. Именно на маленьких площадях  используется их маневренность и простота управления, при одновременно высокой производительности. Навесные опрыскиватели сeрии UF имеют узкий , с оптимально расположенным  центром тяжести бак и поставлются со штангами Q-plus с шириной захвата от 12 до 18 метров и со штангами Super-S с шириной захвата от 15 до 28 метров. Штанги AMAZONE  благодаря специальной профильной конструкции сверхпрочны и чрезвычайно легки. Для безопасного и быстрого передвижения по дорогам штанги Super-S обладают сверхмалой транспортной шириной 2,40 метра.