Logo AGRIO
Slovenská poľnohospodárska univerzita, Nitra

Tr. A. Hlinku 2
949 76 Nitra
e-mail: Ladislav.Nozdrovicky@uniag.sk
 
 


Technické hľadiská pri využívaní strojov pre ochranu rastlín

V plodinových systémoch pestovania poľných plodín nezastupiteľné miesto zaujíma chemická ochrana rastlín vykonávaná aplikáciou pesticídov predovšetkým herbicídov. Pre aplikáciu herbicídov sa v poľných podmienkach využívajú mobilné traktorové strojové súpravy alebo samohybné stroje. V skupine mobilných traktorových súprav využívaných pri chemickej ochrane sa v našich podmienkach najčastejšie používajú návesné postrekovače agregátované s traktorom vhodnej výkonovej triedy. Do tejto kategórie postrekovačov možno zaradiť napr. návesné postrekovače John Deere typového radu 724, 732 a 740 so šírkou postrekovacieho rámu 18 - 28 m a menovitým objemom nádrže 2400 l, 3200 l, a 4000 l.

Pri zostavovaní súpravy "Traktor - návesný postrekovač" musia byť dodržané určité zásady splnením ktorých bude táto súprava schopná zabezpečiť hlavnú agronomickú funkciu - aplikovať správnym spôsobom daný chemický prípravok v správnom množstve na jednotku plochy.

Voľba traktora k postrekovaču

Prvým predpokladom pre zabezpečenie úspešnej funkcie postrekovača je správny výber traktora. Moderné návesné postrekovače možno považovať za zložité stroje obsahujúce mechanické, ale aj hydraulické, elektronické a elektrické systémy. Všetky tieto systémy návesného postrekovača musia byť kompatibilné s príslušnými systémami traktora. Z uvedeného pohľadu má veľký význam príprava traktora na spojenie s návesným postrekovačom.

V závislosti od typu a vybavenia postrekovača funkcie hydraulickej sústavy postrekovača sa ovládajú nasledovným spôsobom:

  1. priamo od ventilov vonkajšieho hydraulického okruhu traktora,
  2. od ventilov vonkajšieho hydraulického okruhu traktora pomocou ovládacieho panela hydraulickej sústavy (EHS-1),
  3. pomocou elektrohydraulicky ovládaných ventilov (s ovládacím panelom EHB-1 alebo EHB-2),

Pri pripojovaní návesného postrekovača k traktoru je dôležité dbať na to, aby do hadíc hydraulického systému postrekovača nevnikli nečistoty. Preto je dôležité používať na hydraulických prípojkách ochranné krytky, ktoré zabraňujú vniknutiu nečistôt, čím sa predchádza poškodeniu hydraulického systému traktora.

V prípade, že funkcie postrekovača sú ovládané pomocou ventilov vonkajšieho hydraulického okruhu traktora, tak je dôležité, aby traktor bol vybavený ventilmi týchto typov:

  • jeden jednočinný ventil vonkajšieho hydraulického okruhu, ktorý umožňuje hydraulické nastavenie výšky postrekovacieho rámu postrekovača,
  • jeden dvojčinný ventil na rozkladanie resp. skladanie postrekovacieho rámu postrekovača,
  • jeden dvojčinný ventil vonkajšieho okruhu na nakláňanie postrekovacieho rámu postrekovača.

Ak sú funkcie postrekovača ovládané hydraulicky pomocou vonkajšieho okruhu traktora v kombinácii s ovládacím panelom hydraulickej sústavy (EHS-1), tak traktor musí byť vybavený nasledovanými ventilmi:

  • jeden jednočinný ventil vonkajšieho okruhu traktora, ktorý je potrebný pre hydraulické nastavovanie výšky postrekovacieho rámu postrekovača,
  • jeden dvojčinný ventil vonkajšieho okruhu traktora, ktorého úlohou je ovládať všetky funkcie postrekovacieho rámu postrekovača.

Ovládací panel hydraulickej sústavy traktora umožňuje operátorovi (vodičovi traktora), aby pomocou jedného dvojčinného ventila vonkajšieho okruhu traktora realizoval nasledovné funkcie:

  • skladanie resp. rozkladanie postrekovacieho rámu postrekovača,
  • nakláňanie postrekovacieho rámu,
  • skladanie resp. rozkladanie vonkajších systémov postrekovacieho rámu.

Ako tretí možno uviesť prípad, že funkcie hydraulickej sústavy postrekovača prostredníctvom elektrohydraulickej sústavy traktora s podporou elektrického ovládacieho panela (EHB-1 alebo EHB-2) umiestneného v kabíne traktora. Toto riešenie umožňuje ovládanie všetkých hydraulických funkcií traktora. Dôležitou podmienkou však je, aby na postrekovači bol namontovaný blok elektrohydraulicky ovládaných ventilov. V závislosti od konkrétnej verzie traktora a postrekovača tento blok pozostáva z jedného jednočinného ventilu a troch až siedmych dvojčinných ventilov. V bloku elektrohydraulických ventilov sa nachádza aj špeciálny ventil typu OC/OO.

Pre agregáciu postrekovača s traktorom treba voliť traktor, ktorý je vybavený hydraulickou sústavou s uzavretým stredom (sústava so stálym tlakom). Vhodný je aj traktor s hydraulickou sústavou s otvoreným stredom (sústava so stálym prietokom). Je dôležité pripomenúť, že pre väčšinu návesných postrekovačov je potrebné voliť traktor, ktorých výkon hydrogenerátora nepresahuje 50 l.min-1.

Základné časti návesného postrekovača

Základnou časťou návesného postrekovača je nosný oceľový rám a polyetylénová nádrž s určitým menovitým objemom. Na postrekovačoch sa udáva aj maximálny objem nádrže, ktorý je minimálne o 5 % väčší než je menovitý objem. Rozdiel medzi menovitým a maximálnym objemom slúži na vytvorenie priestoru pre prípad, že došlo ku speneniu roztoku. Nádrž na postrekovači by nikdy nemala byť plnená na úroveň presahujúcu menovitý objem.

Na ráme postrekovača je namontovaná nádrž postrekovej látky s odklápacím vekom, košové sito, stavoznak, systém tlakového miešania a systém vnútorného vyplachovania nádrže. Spolu s týmito komponentmi je na ráme namontovaná aj prídavná vyplachovacia nádrž s objemom 380 - 400 ? ako aj nádrž na vodu na umývanie rúk.

Pre funkciu postrekovača má veľký význam čerpadlo. Na návesných postrekovačoch sa používa jednopiestové čerpadlo s výkonom 260 - 280 ?/min. Čerpadlo je uchytené na ráme a je poháňané od vývodového hriadeľa traktora cez hnací kĺbový hriadeľ s jedným širokouhlým kĺbom. Priemer hriadeľa je 35 mm a je na ňom 6 drážok. Pre dosiahnutie správnej funkcie postrekovača je dôležité, aby otáčky čerpadla nepresiahli 540 ot/min.

Plnenie nádrže postrekovacou látkou zabezpečuje nasávacia jednotka. Táto jednotka pozostáva z nasávacieho ventilu, nasávacieho filtra, prípojky plniacej hadice a vypúšťacieho ventilu. Nasávacia jednotka je konštruovaná tak, aby kvapalina (postreková látka) bola nasávaná buď priamo z nádrže alebo z vonkajšieho zdroja, prípadne z vyplachovacej nádrže.

Pre správnu funkciu postrekovača je dôležité, aby nasávací filter bol pravidelne čistený (po každom použití). Pravidelným čistením filtra sa zabraňuje tomu, aby systém bol znečistený usadeninami. Usadeniny môžu spôsobiť vznik podtlaku v nasávacom potrubí čerpadla, čo má za následok zväčšené opotrebenie čerpadla.

Postrekovač je pripojený k traktoru pomocou ťažnej tyče, ktorá je uchytená k prednej časti rámu. Postrekovač môže byť vybavený dolnou pevnou ťažnou tyčou alebo navádzacou ťažnou tyčou. Použitie navádzacej ťažnej tyče umožňuje pripojenie postrekovača k traktoru v dolnej alebo hornej polohe.

Základnou pracovnou súčasťou postrekovača je postrekovací rám. Kľúčovým parametrom postrekovacieho rámu je šírka v pracovnej polohe. V prípade návesných postrekovačov šírka postrekovacieho rámu býva v rozmedzí 18 - 28 m (dvojito rozkladaný rám) alebo 24 - 28 m (trojito rozkladný rám). Šírku postrekovacieho rámu treba voliť pri výbere postrekovača s ohľadom na veľkosť pozemkov, na ktorých sa predpokladá daný postrekovač využívať.

Kvalita práce postrekovača závisí od výšky postrekovacieho rámu. Výška postrekovacieho rámu sa nastavuje hydraulicky pomocou paralelogramu a to v závislosti na výške porastu. Je potrebné zdôrazniť, že výšku nastavenia postrekovacieho rámu treba citlivo zvažovať, pretože nesprávne nastavenie (príliš vysoko alebo príliš nízko) môže spôsobiť zníženie účinnosti aplikovanej postrekovej látky.

Zvláštnou funkciou postrekovacieho rámu je hydraulické skladanie alebo rozkladanie vonkajších segmentov pri vykonávaní postreku s obmedzením pracovnej šírky záberu. Táto funkcia umožňuje prekonávanie prekážok nadvihnutím iba jedného segmentu rámu.

Postrekovací rám postrekovača je vybavený centrálnym výkyvným systémom a systémom obmedzenia výkyvných pohybov. Tento systém vyrovnávania umožňuje pracovať na nerovnom teréne, pretože kompenzuje pohyby v zvislom smere. Zároveň bráni výkyvným pohybom rámu vo vodorovnom smere.

S cieľom dosiahnuť kvalitnú aplikáciu postrekovej látky je dôležité, že centrálny výkyvný systém zavesenia postrekovacieho rámu spolu s tlmičmi razov zabezpečuje, aby postrekovač sa mohol otáčať okolo pozdĺžnej osi a zároveň sa neovplyvnila poloha rámu. Preto je dôležité, aby rám bol správne nastavený, pretože len za tohto predpokladu zostáva vo vodorovnej polohe.

Kvalitu aplikácie postrekovej látky umožňuje konštrukčné riešenie rámu, ktorého podstata spočíva v tom, že celý rám je zavesený na veľkom guľovom spojovacom čape a guľovom spojení. To umožňuje pohyby stroja okolo zvislej osi voči rámu a pritom nedochádza k výkyvným pohybom rámu. V tomto systéme sú použité polyuretánové tlmiče, ktoré pracujú ako tlmič rázov systému obmedzovania výkyvných pohybov.

Medzi vodiacimi kladkami výkyvného systému a samotným rámom musí byť minimálny prítlak, lebo len za takýchto podmienok výkyvný systém pracuje účinne.

Aby postrekovač ako celok mohol kvalitne plniť svoju funkciu je dôležité, aby bol pripojený k traktoru takým spôsobom, že nie je naklonený smerom dopredu alebo dozadu.

Samotný postrekovací rám musí byť nastavený do priamej polohy, čo znamená, že musí byť vyrovnaný vo vodorovnom aj zvislom smere. Pri nastavovaní postrekovacieho rámu do tejto polohy je potrebné dodržať určitý postup, ktorý je podrobne popísaný v Návode na obsluhu postrekovača.

Systém odpruženia a zavesenia rámu sa vyznačuje samovyrovnávacou funkciou. Z tohto dôvodu pri práci na rovných pozemkoch nie je potrebná korekcia náklonu. Určitá korekcia náklonu rámu je však potrebná pri skladaní segmentov rámu. Podobne je tomu aj pri práci na svahoch, kedy v závislosti od sklonu svahu postrekovací rám postrekovača musí byť sklonený pod určitým uhlom. Túto korekciu sklonu rámu možno na postrekovačoch s hydraulickým ovládaním vykonávať pomocou dvojčinného ventilu vonkajšieho okruhu traktora.

V prípade, že sa predpokladá, že postrekovať bude využívaný v členitom a svahovitom teréne, tak je výhodné, aby pri nákupe sa uprednostnil model postrekovača, ktorého súčasťou výbavy je elektrohydraulický ovládací panel EHB-1 alebo EHB-2. V takomto prípade možno náklon rámu ovládať otočným ovládačom na ovládacom paneli. Pomocou prednastavenej korekcie náklonu rámu možno veľmi presne nastaviť polohu postrekovacieho rámu v závislosti od prevádzkových podmienok.

Na ráme postrekovača je uchytené potrubie z nehrdzavejúcej ocele, na ktorom sú pripevnené držiaky dýz. Držiaky sú vybavené zátkami s bajonetovým uzáverom a môžu slúžiť pre uchytenie jednej dýzy (jednoduché držiaky) alebo niekoľkých dýz (otočné držiaky).

Pre správnu aplikáciu postrekovej látky je dôležité poznať skutočnosť, že držiaky dýz obsahujú membránový ventil, ktorý bráni odkvapkávaniu postrekovej látky po uzatvorení segmentov. Membrána je uzavretá pod naskrutkovaným víčkom. To umožňuje rýchle a jednoduché čistenie, ako aj kontrolu v prípade, že sú pochybnosti o funkcii tohto prvku. Stuhnuté, poškodené a nečistotami zanesené membrány spôsobujú odkvapkávanie postrekovej kvapaliny pri práci. To zvyšuje jej spotrebu. Podobne je dôležité dbať na to, aby bajonetový uzáver bol vybavený správnym tesnením. Toto tesnenie musí byť tiež správnym spôsobom vsadené do uzáveru.

Na kvalitu aplikácie postrekovej látky vplýva uhol sklonu dýzy voči línii postreku. Či už v prípade jednoduchého držiaka dýzy alebo otočného držiaka dýzy, správny uhol dýzy je prednastavený vekom s bajonetovým uzáverom. Dýza je tak automaticky natočená do správneho smeru postrekovej línie.

Dýzy v držiaku uchytenom na ráme postrekovača predstavujú kľúčové prvky postrekovača. Ich úlohou je dávkovať, rozdeľovať a rozprašovať postrekovú látku na kvapky, tak, aby táto kvapalina bola rozmiestnená rovnomerne a v správnej dávke po celej ploche. Voľba dýzy má veľký vplyv na kvalitu postreku, ktorá je daná predovšetkým rovnomernosťou aplikovania postrekovej látky v pozdĺžnom a priečnom smere.

Na kvalitu aplikácie postrekovej látky pri postreku vplývajú statické a dynamické faktory. Za statické faktory sa považujú:

  1. dýza: typ dýz, prevádzkový tlak pri postreku, rozstup dýz na ráme, uhol rozstreku, postrekový obrazec dýzy, kvalita tvaru postrekového obrazca, rýchlosť prietoku, postrekovej látky, prekrytie postrekových obrazcov;
  2. výška rámu nad povrchom poľa resp. porastu;
  3. stupeň opotrebovania dýz;
  4. tlakové straty spôsobené dýzou;
  5. čistota filtrov;
  6. čistota dýz;
  7. súčinitele potrubia, ktoré ovplyvňujú turbulenciu postrekovej kvapaliny v dýze.

Okrem statických faktorov je kvalita aplikácie postrekovej látky ovplyvňovaná aj dynamickými faktormi medzi ktoré možno zaradiť stabilitu postrekového rámu postrekovača, sklon rámu vo vertikálnom smere (náklon), pohyb rámu v horizontálnom smere (otáčanie), poveternostné podmienky (rýchlosť a smer vetra), tlakové straty v rozvodovom potrubí postrekovača, pojazdová rýchlosť postrekovača a výsledná turbulencia postrekovej látke v systéme rozvodu postrekovej látky na postrekovači.

Na uvedené faktory je potrebné pamätať pri vykonávaní postreku a hlavne pri voľbe dýz. Dýzy svojou funkciou vytvárajú kvapôčky postrekovej látky, ktoré môžu mať rôznu veľkosť. Nie všetky rozmery kvapiek vyhovujú použitej postrekovej látke. Príliš veľké kvapky umožňujú stekanie po povrchu rastlín a nedokonale sa uchytávajú na povrchu. V konečnom dôsledku to má za následok nadmernú spotrebu postrekovej látky. Na strane druhej, drobné kvapôčky môžu byť odnášané prúdením vzduchu. To môže ovplyvniť efekt aplikácie. Spektrum veľkosti kvapiek postrekovej látky je dané samotnou dýzou (počet kvapiek na jednotke plochy, uhol rozstreku, postrekový obrazec dýzy). Každý druh postrekovej látky vyžaduje iný počet kvapiek pripadajúcich na jednotku plochy.

Druh postrekovej látky

Počet kvapiek postrekovej látky pripadajúci na 1 cm2

Insekticíd

20 - 30

Systémový herbicíd

20 - 30

Kontaktný herbicíd

30 - 40

Fungicíd

50 - 70

Navádzanie strojových súprav pri chemickej ochrane

Špecifickým znakom chemickej ochrany poľných plodín je využívanie širokozáberových strojov - postrekovačov. Riadenie pohybu týchto strojov po poli nie je jednoduché a vyžaduje značnú zručnosť operátora. Napriek tomu však často dochádza pri práci postrekovača k vynechávkam resp. k prekrytiu pracovných záberov. Výsledkom je zvýšená spotreba aplikovanej postrekovej látky. Odpoveďou na tieto problémy je používanie navádzanie strojovej súpravy prostredníctvom navigačného systému podporovaného GPS. Ako príklad možno uviesť systém BoomPilot firmy od firmy TeeJet. Tento systém možno považovať za doplnok pre navigačné systémy využívajúce s lištami svetelných diód. Systém BoomPilot využíva údaje zo systému GPS a automaticky vypína sekcie postrekovacieho rámu v prípade, že postrekovač sa dostane na plochu, ktorá už bola ošetrená pri predchádzajúcej jazde. Tato automatická funkcia je výhodná pri práci na nepravidelných častiach pozemku, pri práci po zakrivených riadkoch, ako aj na konci každého prejazdu.

Obr. 1 Návesné postrekovače so šírkou postrekovacieho rámu 18 - 28 m a menovitým objemom nádrže 2400 l až 4000 l majú najväčšie zastúpenie medzi strojmi využívanými v poľnej výrobe pri chemickej ochrane rastlín.

Obr. 2 Otočný držiak dýzy TeeJet QJ360C poskytuje 3, 4 alebo 5 výstupov pre ľahšiu výmenu postrekovacích koncoviek (dýz). Držiak umožňuje automatické vyrovnávanie dýz. Maximálny prevádzkový tlak 20 bar. Súčasťou držiaka je membránový spätný ventil ChemSaver umožňujúci uzatváranie bez odkvapkávania postrekovej látky. Štandardne sa otvára pri tlaku 0,7 bar.

 

Obr. 3 Plochá postrekovacia dýza XR TeeJet®sa vyznačuje dobrým rozložením postreku v širokom rozsahu tlaku (1-4 bar). Je to ideálna dýza pre zostavy s riadiacimi jednotkami postrekovačov. Pri nižších tlakoch dochádza k zmenšeniu úletu kvapiek. Pri vyšších tlakoch naopak k lepšiemu pokrytiu. Dýza môže byť vyrobená z nerezovej ocele, keramiky alebo polymeru s uhlom postreku 80° a 110° a s farebným kódovaním VisiFlo®.

 

Obr. 4 Monitor systému BoomPilot, ktorý umožňuje navádzanie postrekovača pri práci na poli.

Vystavené 20.4.2010

Autor textu: prof. Ing. Ladislav Nozdrovický, CSc.