На українському ринку представленні самохідні обприскувачі виробництва фірм John Deere, Case IH і Miller (США), AMAZONE, BBG, DAMMANN (Німеччина), Tecnoma (Франція), Stara (Бразилія), PLA (Аргентина) тощо. Зазвичай кожна фірма налагодила виробництво самохідних штангових обприскувачів кількох моделей і модифікацій, що мають різну місткість баків для робочого розчину пестицидів і ширину захвату штанг.Самохідні обприскувачі складаються із шасі, робочого обладнання, гідро- та електросистем, органів керування і контролю.
Шасі включає у себе раму з ходовою частиною, двигун, трансмісію і кабіну. Рама, як правило, цільнозварна. У деяких обприскувачів, наприклад у моделі Imperador 3100 виробництва фірми Stara, всі частини рами з’єднані гвинтами, що підвищує експлуатаційний період та стійкість конструкції під час роботи на схилах та нерівній місцевості.
Для забезпечення рівномірного розподілу ваги на колеса більшість самохідних обприскувачів виконанні за наступною компонованою схемою: «кабіна-двигун-бак для робочої рідини-штанга» тобто двигун і кабіна знаходяться у передній частині машини, а бак і штанга — в задній. Проте зустрічається конструкційно-компоновочні рішення, коли штанги монтуються спереду машини, двигун встановлений усередині, а бак для робочої рідини — у задній частині обприскувача.
Встановлення штанги в передній частині конструкції обприскувача дозволяє поліпшити спостереження за роботою кожного розпилювача, але погіршує оглядовість з кабіни під час руху дорогами загального користування.
Двигуни обприскувачів
Залежно від моделі, самохідні обприскувачі оснащуються чотири- і шестициліндровими дизельними двигунами з турбонаддувом потужністю від 140 до 350 к. с. Така потужність дає змогу виконувати великі обсяги роботи за короткий час у будь-яких виробничих умовах. Обприскувачі моделі 4730 виробництва фірми John Deere укомплектовані двигунами з інтелектуальною системою регулювання, котра реагує на зміни навантаження і дає змогу збільшити потужність на 8–10%. Нарощення потужності забезпечується застосуванням таких інноваційних технологій, як турбокомпресор зі змінною геометрією, системи рециркуляції відпрацьованих газів і примусового охолодження повітря, яке подається у циліндри і 4 клапани на циліндр.
Ходова частина
Ходова частина двовісна, колеса обладнані гальмами: всі чотири чи тільки два (здебільшого задні). Ходові частини самохідних обприскувачів оснащуються колесами з широкопрофільними шинами. Деякі обприскувачі комплектуються набором коліс, що дозволяє використовувати різні типи коліс із різними діаметрами і шириною шин для роботи з різними сільськогосподарськими культурами й міжряддями, залежно від типу ґрунту та атмосферних умов. Це забезпечує не тільки зменшення впливу на навколишнє середовище ґрунту (ущільнення його), але також встановлення висоти кліренсу.
Для зменшення динамічних навантажень на машину осі ходових коліс, як правило, з’єднані з рамою за допомогою амортизаторів — механічних, гідравлічних, пневматичних та їх комбінацій.
Обприскувачі Guardian мають підвіску Hydralink, яка забезпечує вертикальний хід на кожному колесі до 51 см. Регульовані клапани гарантують стабільність агрегату і безперебійність роботи на схилах та в інших складних умовах. Замість планетарних передач на колесах конструктори використали прямий привід через колісні гідромотори Poclain. Це збільшило обертовий момент та розширило діапазон швидкостей.
Самохідні обприскувачі серії Laser французької фірми Tecnoma оснащенні шасі, яке повністю підвішене на пневматичних подушках і передніх гідравлічних амортизаторах. Активні пневматичні підвіски оснащенні вирівнювальними клапанами. Така конструкція підвіски створює найкращі маневрові характеристики як під час роботи, так і під час транспортних переїздів дорогами загального призначення і дає змогу підтримувати постійну висоту рами обприскувача незалежно від навантаження
Підвіска обприскувачів Apache фірми Equipment Technologies обладнана стабілізаторами поперечної стійкості, що забезпечують паралельність осі і рами під час різких поворотів, що не дозволяє штангам нахилятися і торкатися поверхні ґрунту. Встановлена система автоматичного вирівнювання машини, залежно від випорожнення бака, чим забезпечується однаково плавний хід не дивлячись на рівень розчину в баку. Незалежна підвіска передньої і задньої осей забезпечує найбільш плавний хід для машини в будь-яких умовах. Поворотна передня вісь із шарнірним кріпленням дає можливість постійно контактувати усім колесам із поверхнею ґрунту.
Самохідні обприскувачі RoGator 600В (Challenger) укомплектованні повнопривідною ходовою системою типу Smart Drive (рис. 1) із гідростатичним приводом, яка включає датчики швидкості на кожному колесі. Гідростатичний насос із датчиком навантаження монтується безпосередньо на двигун. Завдяки такій конструкції гідростатична система обприскувача забезпечує дотримання робочої швидкості, без перемикання передач: водій вибирає швидкість руху, і машина працює на заданому режимі, незалежно від рельєфу та грунтових умов поля.
Постійний перехресний гідростатичний привід «Х-привід» та пневматична підвіска обох мостів обприскувача з газонаповненими амортизаторами гарантує надійний контакт усіх чотирьох коліс із грунтом, відмінну стійкість і плавний хід машини. Повнопривідна система, збалансований розподіл ваги і гнучка структура підвіски забезпечують єдину швидкість із максимальною стабільністю та відмінним зчеплення в усі часи.
Керовані передня і задня осі також входять у стандартну комплектацію та мають три робочих режими: 2WS, 4WS і «Краб», який дозволяє скоротити радіус розвороту до 4,73 м (зовнішній) за рахунок кута повороту 35 °.
У конструкції підвіски HydraLink обприскувача серії GUARDIAN™ фірми New Holland Agriculture використано принцип перехресно з’єднаних усіх чотирьох коліс: якщо одне з них потрапляє на м’який грунт і починає провалюватися, підвіска реагує на це таким чином, що розташоване по діагоналі від нього колесо протидіє провалюванню, не дозволяючи йому відірватися від грунту і обертатися у повітрі. Вільне обертання колеса веде до втрати тягового зусилля, через що обприскувач може застрягти. Поєднання рівномірного розподілу ваги з підвіскою HydraLink забезпечує надійний контакт чотирьох коліс із грунтом, дозволяючи усім колесам пересувати машину навіть у найскладніших умовах.
Модель RoGator 700 Challenger має висоту кліренсу 1370 мм, завдяки чому може ефективно використовуватися при обробці полів протягом усього сезону, у тому числі в завершальний період дозрівання високих культур. Самохідний обприскувач цієї моделі укомплектований гнучкою С-подібною рамою із пневматичною підвіскою, що забезпечує постійний контакт із ґрунтом усіх 4-х коліс машини. У поєднанні з інноваційною гідростатичною трансмісією безступінчастого типу це дозволяє не знижувати високу продуктивність робіт навіть у найбільш складних польових умовах.
Ширина колії в більшості обприскувачів регулюється, що дає змогу пристосовувати машину для обробки культур з різною шириною міжрядь. Виконується регулювання за допомогою гідравліки в процесі руху машини. В обприскувачі SARITOR передбачено можливість регулювання осей переднього і заднього мостів окремо за допомогою гідравлічного механізму — це дає можливість встановити різні значення ширини колії для передніх і задніх коліс.
Самохідні штангові обприскувачі моделі DT 2000 Н Plus Highlander виробництва компанії DAMMANN укомплектовані системою зміни кліренсу, що дає змогу виконувати обприскування у посівах практично всіх високостеблових культур. Для зміни висоти дорожнього просвіту на кожному з коліс встановлено по два гідроциліндри. Зміна кліренсу відбувається з кабіни оператора натисканням тумблера. При цьому рама обприскувача за короткий проміжок часу плавно піднімається з 1200 до 2000 мм.
Трансмісія
Привід ходової частини в більшості машин гідростатичний із безступінчастою трансмісією. Таке конструкційне рішення забезпечує плавність ходу агрегата в різних польових умовах. В обприскувачах із гідростатичним приводом привідними можуть бути: колеса переднього моста; колеса заднього моста; всі колеса ходової частини: колеса, розташовані по діагоналі одне відносно іншого (наприклад, праве переднє, ліве заднє колеса шасі). Відсутність у гідростатичних трансмісіях зубчастих зачеплень і карданних валів робить її менш шумною у роботі та більш зручною під час технічного обслуговування порівняно з механічною трансмісією.
Усі колеса самохідного обприскувача серії ParrudaStronger (KUHN) приводяться гідростатичною передачею за допомогою двох гідронасосів та чотирьох гідромоторів-редукторів, встановлених по одному на кожному колесі. Живлення гідромоторів відбувається попарно по діагоналі. Таке конструкційне рішення забезпечує підвищення прохідності машини в складних умовах, адже при пробуксовуванні одного з коліс обприскувач зможе здійснювати рух за допомогою двох інших. Регульована пневматична підвіска дає змогу ефективно працювати на швидкості до 36 км/год.
Трансмісія обприскувачів моделі DT 2600 Н ЗА Plus (DAMMANN) має гідростатичний повний привід на три осі. Приводні гідромотори контролюються електронікою, що запобігає пробуксовуванню будь-якого з шести коліс. Швидкість руху змінюється безступінчасто в межах від 0 до 40 км/год. За допомогою системи електронного контролю задана швидкість підтримується впродовж усього періоду руху.
У шасі Agribuggy 2500 4WS трансмісія механічна, автоматична 4-ступенева (три робочі передачі та одна транспортна) із підвищеним (зниженим) діапазоном, системою блокування диференціалу та стоянковим гальмом. У шасі Redball 7830 привід ходової частини також механічний, із підсиленою автоматичною 5-ступінчатою трансмісією на задню вісь.
На самохідних обприскувачах компанії PLA встановлено механічну трансмісію. Передання крутного моменту від двигуна на ведучі колеса відбувається за допомогою ланцюгової передачі. Трансмісія також містить коробку передач та диференціали з підвищеною та пониженою передачами.
Механічні приводи є дешевшими в порівнянні з гідростатичними передачами, але вони не забезпечують плавної зміни швидкості руху при змінні умов роботи.
Компанією Equipment Technologies у конструкцію обприскувача Apache впроваджено механізм Power-to-the-Ground Technology™, який передається 98% потужності силової установки на привідні колеса. За рахунок застосування гідротрансформатора, який входить у склад цього механізму, вдалося подвоїти крутний момент гідродвигуна, що дозволяє долати підйоми, на які з повним баком рідини не зможуть піднятися машини з механічним та гідростатичним приводом. На всіх моделях APACHE використовуються автоматичні коробки передач.
Apache оснащений диференціалом підвищеного тертя, потужність на який передається від КПП через карданний вал. Диференціал за необхідності забезпечує блокування коліс і дозволяє обом заднім колесам працювати синхронно. Для передачі крутного моменту від диференціала на ведучі колеса використовуються карданні вали і бортові шестеренчасті редуктори.
Самохідні обприскувачі ALPHA оснащенні системою EasyDrive, яка оптимізує загальну продуктивність трансмісії (швидкість, крутний момент, прискорення і гальма). На більшості обприскувачів встановлено систему круїз-контроль, який забезпечує стабільну швидкість для точного внесення.
Кабіни
Самохідні обприскувачі оснащуються комфортабельними кабінами, що дозволяє значно підвищити ефективність роботи механізатора (рис. 2). Робоче місце його обладнане комфортним сидінням, виготовленим із якісних матеріалів (а під замовлення і шкіряним). Велика площа скління у задній і передній дозволяє механізатору контролювати передні колеса при роботі по міжряддях та безперешкодно бачити кінці розкладених штанг та інші частини машини. Кабіни комплектуються системами клімат-контролю із фільтрацією через фільтр із вугільним наповнювачем та надлишковим тиском повітря у салоні. Відеокамера заднього виду дозволяє спостерігати за подіями ззаду обприскувача (при русі назад або вперед). Джойстик служить як акселератором, так і перемикачем передач КПП. Крім того, на ньому розташувалися кнопки керування круїз-контролем, вимикання і вмиканням обприскування, а також регулюванням висоти крайніх секцій штанги.
Деякі моделі сучасних обприскувачів обладнуються з регульованою висотою розташування кабіни (рис. 3). Пристрої регулювання висоти розташування кабіни дозволяють опустити її на поверхню грунту, а також дають можливість оператору встановлювати кабіни висоту, з якої забезпечується добра оглядовість поля і рослин.
Керування всіма робочими процесами здійснюється з кабіни за допомогою центру керування. На кольоровому сенсорному екрані відображається інформація про функціонування трансмісії, коефіцієнт використання палива, показники нахилу і крутний момент двигуна.
У кабінах сучасних самохідних обприскувачів встановлений бортовий комп’ютер для налагодження роботи, управління параметрами технологічного процесу та контролю за їх виконанням. За допомогою комп’ютера задається норма виливу на гектар оброблюваної площі, і в подальшому він автоматично підтримує її шляхом зміни тиску в нагнітальній системі незалежно від зміни робочої швидкості, яка контролюється за допомогою спеціальних датчиків — індукційних чи радарних. Комп’ютер дозволяє отримувати оперативну інформацію щодо тривалості роботи обприскувача, норми виливу робочої рідини на одиницю площі, швидкості руху обприскувача, робочого тиску, загальної обробленої площі тощо.
Рисунок 3. Самохідні обприскувачі з регульованою висотою розміщення кабіни
Рульове керування
Рульове керування — гідрофіковане. Воно може здійснюватися всіма колесами, що забезпечує високу маневреність обприскувача. Під час повороту колеса передньої і задньої осі спрямовані в протилежні сторони, що дозволяє отримати невеликий радіус повороту. Крім того, обприскувачі оснащенні системою «собачого ходу», коли всі колеса спрямовані в один бік. Це ефективно за умови, коли колеса задньої осі «зносить» під час роботи на схилах.
Сучасні самохідні обприскувачі оснащуються супутниковими навігаційними системами типу GPS та «системами паралельного водіння», що дозволяє зменшити витрати на попередню розмітку поля, максимально використовувати ширину захвату і звести до мінімуму перекриття та виключити пропуски між сусідніми рядами, збільшити коефіцієнт завантаження техніки (можливість роботи вночі та в умовах поганої видимості (пил, туман), підвищити комфортність роботи водія.
Фірма AMAZONE комплектує обприскувач Pantera 4502-H системою рульового керування з автоматикою ведення по рядку. Вона функціонує за допомогою контактної дужки, яка проходить уздовж рядків і точно регулює автоматичну систему рулювання так, щоб колеса обприскувача перебували в центрі між рядками рослин. Така система запобігає пошкодженню посівів і полегшує роботу механізатора, який може сконцентруватися на виконанні подальших завдань під час обробки.
Деякі моделі самохідних обприскувачів оснащенні системами центрального змащення, яка об’єднує всі точки мащення. Така опція продовжує експлуатаційний період техніки, тому що всі вузли, які потребують мащення, змащуються регулярно під час роботи.
Робоче обладнання
Робоче обладнання усіх обприскувачів включає: резервуари для робочої рідини та чистої технічної води для промивання системи, преміксер, насос для подачі робочої рідини до розпилювачів (використовується також для самозаправлення резервуарів водою), пристрій для заправляння, комунікації, штанга, фільтри, пінний маркер, гідросистема, прилади керування робочим процесом та контролю. Крім того, до складу деяких обприскувачів (IBIS MAIS2200, PLA MAP 3000, Alfa 4100) входить система примусового осаджування крапель.
Резервуари для робочої рідини в більшості обприскувачів виготовлені з пластику, скловолокна і гелькута або нержавіючої сталі. Резервуари обладнані верхньою та нижньою горловинами, гідромішалкою, рівнеміром (здебільшого поплавкового типу). Місткість їхня в обприскувачах із двовісною ходовою частиною коливається від 2200 до 6000 л, а в тривісного обприскувача DAMMANN-trac DT 3200 H 3A — від 8000 л до 12000 л.
У великооб’ємних резервуарах монтуються протипотокові перегородки, які зменшують гідроудари та забезпечують безпеку під час руху з напівпустим баком. Для ефективного розподілення ваги на осі ходової частини у великооб’ємних резервуарах бак для чистої води розташовано в центральній частині резервуару для робочої рідини.
Преміксери призначені для приготування маточного розчину пестицидів із подальшим перекачуванням його в робочий резервуар. Вони подібні за конструкцією і дещо різняться між собою, головним чином місткістю та формою.
Резервуари технічної води для промивання об’ємом від 80 до 400 л, що становить 5–10% місткості основного резервуара. Місткість баків для чистої води, яка використовується для миття рук — близько 20 л.
Робочі насоси, встановлені на обприскувачах, — відцентрового чи мембранно-поршневого типу з продуктивністю 180–600 л/хв. (залежно від робочої ширини захвату). Обидва типи насосів задовільно виконують технологічний процес і за належної експлуатації та обслуговування мають достатній рівень технічної надійності.
Для підвищення продуктивності насоса обприскувач Caruelle Nympheos (Maschio Gaspardo) оснащений системою турбонаповнення. Це в рази прискорює заповнення основного бака. З метою доброго перемішування препаратів із водою встановлено систему турбонаповнення у нижній частині бака та спеціальний змішувач Вертур (отримуємо гомогенну суміш). Для запобігання піноутворення під час повернення зайвої рідини в бак впускний патрубок обладнаний дефлектором, який направляє продукт на стінку бака, уникаючи піноутворення.
Самохідні обприскувачі серії Laser обладнані мембранно-поршневими насосами, які розвивають продуктивність 300 л/хв.
Обприскувач Raptor фірми Berthoud оснащений відцентровим двотурбінним насосом продуктивністю 550 л/хв. Рідинна система SARITOR приводиться у дію високопродуктивним відцентровим насосом Ace 650 Wet Seal із захистом від роботи «всуху», який здатний змінювати продуктивність із 60 до 120 л/хв. за 1,5 с.
Обприскувачі МАР ІІ 3250 обладнані двома насосами відцентрового типу. Один використовується для заправлення основного бака водою. Він має продуктивність 600 л/хв. Для створення тиску в робочій комунікації рідинної системи і виконання обприскування передбачено насос, який має продуктивність 250 л/хв. і розвиває тиск до 9 атм.
Для подавання робочої рідини та створення потрібного тиску на обприскувачах S400 встановлено два мембранно-поршневі насоси, кожен з яких має продуктивність 210 л/хв. і розвиває тиск до 20 бар. Вони мають привід від гідромотора. Насоси з’єднані між собою за допомогою еластичної муфти. Під час заправки основного бака насоси вмикаються паралельно, завдяки чому досягається продуктивність 420 л/хв. А під час роботи один із насосів створює тиск у нагнітальній комунікації, а другий приводить у роботу змішувач, завдяки чому у баку підтримується постійна концентрація робочого розчину.
Пристрій для самозаправляння — це рукав із краном, фільтром та напівмуфтою для під’єднання заправних ємкостей. До складу комунікацій входять забірні та напірні рукави, система кранів, колектори. Рукави еластичні, колектори в основному виготовлені із нержавіючої сталі.
Самохідний обприскувач HorschLeebPT 280 оснащений двома насосами. Відцентровий насос продуктивність 1000 л/хв. є основним для обприскування. Вузол адаптований для робіт з агресивними реагентами, такими, як КАС. Мембранно-поршневий насос служить для закачування води, промивання технологічних ємностей, а також як допоміжний до відцентрового у випадку, коли в систему потрапляє повітря.
Штанга повністю гідрофікована, яка має дистанційне керування з кабіни трактора (складання-розкладання, піднімання-опускання, зміна кута атаки). З метою зменшення динамічних реакцій гідросистеми оснащуються дроселями потоку гідравлічного мастила.
Штанга, як правило, арочної просторової конструкції, виготовлена з нержавіючої сталі чи чорного прокату, покритого стійким покриттям. Для зменшення ваги штанги можуть бути виготовленні з алюмінію замість сталі, але це збільшує її вартість. Штанга секційна і складається з однієї центральної та чотирьох чи шести (залежно від ширини захвату) бокових секцій. Крайні секції обладнані пружинними запобіжними пристроями для запобігання поломки при зачепленні штанги за перешкоди.
Для того щоб забезпечити високу продуктивність роботи, самохідні обприскувачі комплектуються штангами від 24 до 42 м. Застосування широких штанг пов’язано із серйозними проблемами, саме з її стабілізацією та дотриманням рівномірної висоти обприскування над поверхнею ґрунту і рослинами. Для цього фірми-виробники самохідних обприскувачів застосовують механізми гідравлічної стабілізації штанги. Мається на увазі систему виконавчих механізмів гідравлічних та пневматичних систем, що компенсують і поглинають вібрацію, коливання та удари, які виникають у поздовжньому і поперечному напрямках під час роботи на нерівній поверхні поля.
В більшості обприскувачів штанга навішується на раму шасі за допомогою паралелограмного механізму або вертикальної рамки, по напрямних якої вона переміщується у вертикальному напрямку з метою зміни висоти робочого положення. Перевага паралелограмного механізму навіски полягає у кращій пристосованості машини до мікрорельєфу поля (зменшення динамічних навантажень на штангу і машину в цілому). Для стабілізації штанги та зменшення динамічних навантажень у системі навіски застосовуються як пружинні амортизатори, так і гідроамотизатори та їх комбінації.
Штанги обприскувачів МАР ІІ 3250 обладнані ребрами жорсткості. Рухомі частини їх працюють у бронзових втулках і пальцях, які виготовлені з високовуглецевої сталі. Це збільшує довговічність їхньої роботи та скорочує витрати на обслуговування. Для запобігання пошкодження і захисту розпилювачів від можливих ударів штанги обладнуються різними пристроями. Секції штанг оснащені гідравлічними замками для більшої безпеки під час транспортних переїздів.
Штанга обприскувачів S400 має підвіску маятникового типу, робота якої базується на принципі перекочування. Завдяки вибору такої конструкції штанга майже не коливається, навіть під час їзди нерівною поверхнею. Під час роботи на схилах вона може бути встановлена за допомогою електронної системи відповідно до нахилу місцевості. Підвіска штанги дає змогу розмістити розпилювачі над поверхнею поля за висотою в інтервалі 60–240 см. Переведення штанги з транспортного положення в робоче і навпаки, а також встановлення висоти штанги в робочому положенні відбувається за допомогою гідроциліндрів.
Самохідні обприскувачі фірми DAMMANN обладнанні видовженою G-подібною штангою, яка спроектована таким чином, щоб розміщені в ній тримачі форсунок були захищені від можливих пошкоджень. З метою зменшення маси штанги, її внутрішня частина виготовлена з алюмінію.
Тривимірна балочна конструкція штанги SARITOR дозволяє протидіяти силам, що виникають під час поворотів, набиранні швидкості, гальмуванні і при роботі автопілоту. Ці сили поглинаються системою підвіски у формі паралелограму з гідравлічними амортизаторами. Коли штанга розкладена, замки півбалок її утворюють механізм примусового блокування, який забезпечує роботу штанги як єдиного цілого. Опційна функція BoomPrime дозволяє підкачувати хімікати в штангу до початку розпилення або промивати її. Висота штанги регулюється паралелограмом, керованим двома циліндрами. В транспортному положенні він автоматично блокується, забезпечуючи безпеку під час руху. Внутрішні секції штанги виконані зі сталі, а зовнішні з алюмінію. Велика штанга може бути на половину складена із 32 м на 17 м, із 36 м на 18 м.
Компанія New Holland продукує обприскувачі з переднім розташуванням штанги серії Guardian, які є результатом модернізації моделі Nitro. З метою убезпечення оператора від можливості отруєння пестицидами на цих обприскувачах встановлені кабіни із системами подачі повітря з вугільними фільтрами та постійного підтримання надлишкового тиску повітря у салоні кабіни оператора.
Зазвичай нерівномірний розподіл робочих рідин під час обприскування зумовлений значною мірою неоднаковою віддаллю від розпилювачів штанги до поверхні ґрунту.Для забезпечення якісного і рівномірного внесення пестицидів обприскувачі комплектуються механізмами стабілізації штанги: пасивним; пасивним з активним коригуванням та активним або автоматичним.
Пасивне стабілізування штанги досягається завдяки рівномірному розподіленню маси штанги відносно точки кріплення. Пасивна стабілізація з активним коригуванням відбувається за допомогою амортизаторів, маятникових та паралелограмних механізмів шляхом дії на штангу сил, зв’язаних із базовою поверхнею — землі або рослинного покриву.
Активна стабілізація штанги здійснюється за допомогою використання безконтактних датчиків відстані, що встановлюються на штанзі, дані від яких обробляються на мікропроцесорах, і за певного відхилення штанги від заданого положення приводиться в дію виконавчий механізм, який повертає штангу в потрібне положення. Для паралельного копіювання місцевості штанги обладнуються компенсаторами нахилу.
Самохідні обприскувачі оснащуються системою автоматичної підтримки висоти штанги. HARDI AutoHeight, котра дає змогу нахиляти штангу чи окрему половину. Система працює у двох режимах: «над ґрунтом» і «над рослинами» та складається із 3-х або 5-ти ультразвукових датчиків, що ефективно працюють на швидкості понад 20 км/год.
Подібною системою автоматичного підтримання стабільної висоти штанги NORAC Control оснащуються самохідні обприскувачі багатьох фірм (рис. 4). Обприскувачі, залежно від рельєфу поля, можуть комплектуватися моделями системи — Slant Control™ та Total Control™.
Рисунок 4. Самохідний обприскувач із системою автоматичного
підтримання стабільної висоти штанги NORACControl
Модель Slant Control™ призначена для використання на широкозахватних обприскувачах із центральною маятниковою системою, які застосовуються на рівнинних полях і ділянках з невеликими ухилами рельєфу. Вона складається з двох ультразвукових датчиків, які регулюють перекіс крил обприскувача, залежно від змін ухилу рельєфу.
Модель Total Control ™ монтується на широзахватних обприскувачах із незалежними крилами штанги, які застосовуються на горбистих територіях і ділянках з великими ухилами рельєфу. Кількість ультразвукових датчиків, встановлених на крилах штанг, може доходити до 5 одиниць. Поряд із можливістю регулювання висоти і крену крил штанг ця модель системи дозволяє регулювати кут нахилу лівої і правої штанг незалежно одна від одної. Завдяки цьому відхилення від заданого положення зводяться до мінімуму.
Система NORAC Control може працювати у трьох режимах — Soil Mode™ (розпізнає поверхню грунту), режим Crop Mode™ (сприймає верх урожаю), або Hybrid Mode™ (для більш точного контролю обчислює «віртуальну верхню частину врожаю»). Система Hybrid Mode™ поєднує функції двох режимів роботи: Crop Mode™ та Hybrid Mode™, відстеження поверхні грунту і рослинного покриву одночасно та визначає «безперервну віртуальну поверхню»). Вона показує найбільшу ефективність у важких умовах (якщо поверхня культур не є безперервною).
Модель Total Control ™ складається з ультразвукових сенсорних датчиків 1 (рис. 5), пульту керування і контролю 2, пропорційного гідроклапана 3, датчика крену пристрою NORAC Roll Control ™6, механізмів активного керування 5 та додаткових ультразвукових датчиків 4.
Рисунок 5. Основні вузли системи NORAC Control
Висота розташування розпилювачів на оброблюваній поверхні задається з пульту керування. Пропорційні гідроклапани забезпечують плавне і швидке переміщення лівої та правої штанг обприскувача по відношенню до оброблюваної поверхні. Завдяки технології NORAC Roll Control ™ будь-які інерційні коливання штанг обприскувача розпізнаються. Механізм активного керування включає у себе клапанний вузол та гідравлічний циліндр та здійснює піднімання й опускання штанг.
Компанія Horsch комплектує обприскувач моделі LeebPT 330 штангою із шириною захвату 36,2 м, яка обладнана системою її стабілізації Boom Control Pro. Паралелограмна підвіска працює із чотирма датчиками, які контролюють позиційне розміщення штанги в процесі копіювання поверхні ґрунту, а також під час оминання перешкод. Система базується на роботі пневматичних циліндрів, які швидше реагують на сигнали датчиків, а також менш вимогливі в експлуатації. Завдяки поєднанню цих технологічних рішень машина може працювати з робочою швидкістю до 33 км/год.
У конструції цього обприскувача застосовано розміщення форсунок на відстані 25 см одна від одної. Таке рішення, як запевняють у компанії, дає низку переваг — штанга може працювати на висоті всього 30 см від контактної поверхні, що дозволяє поліпшити якість обробки рослин препаратами. Крім того, усувається негативний ефект, коли за колією агрегату препарат втрачає ефективність, змішуючись із пилом від коліс. За збільшення відстані від робочої поверхні форсунки автоматично перемикаються на інтервал у 50 см.
Самохідні обприскувачі обладнуються системами автоматичного вимикання секцій АссuBoom, яка працює через навігацію системи GPS. Остання веде запис обробленої території та автоматично вимикає секції над обробленими ділянками поля. Система дає змогу економити до 5% хімікатів та виключити ризики пошкодження рослин великими дозами робочої речовини.
Деякі моделі обприскувачів комплектуються пневматичною системою примусового осідання крапель, яка дозволяє запобігти зносу робочої рідини. Обприскувач ALPHA evo виробництва фірми HARDI комплектується системою TWIN, яка оснащена двома подвійними вентиляторами діаметром 630 мм, кожен з яких має потужність 2000 м3/ год. на метр штанги і забезпечує максимальну швидкість потоку повітря на виході із повітропроводів — 35 м/с.
Обприскувач Condor може обладнуватися системою AirFlow Plus із вентиляторами, розташованими в штанзі через кожні 3 м, що забезпечує рівномірний розподіл повітряних потоків по всій ширині захвату. Можливе налаштування кута напрямку повітряного потоку і розпилювання робочого розчину залежно від агротехнічних вимог і напрямку вітру.
Обприскувач також може оснащуватися системою High Tech Air Plus, яка дозволяє комбінувати традиційний спосіб обприскування, спосіб прискореного обприскування за допомогою повітряних потоків і спосіб, який передбачає змішування повітряних потоків з робочим розчином у тримачах форсунок. Це дозволяє не тільки зменшення впливу вітру, але й забезпечує регульований розмір крапель, що дозволяє зменшити норму витрати робочого розчину (в л/га) і збільшити тривалість роботи та обсяг обробленої площі (в га) після заправки резервуара розчином. В результаті зменшується потреба води на одиницю площі, тривалість часу на заправку та збільшується змінна продуктивність роботи обприскувача.
Обприскувач MAP II 3250 виробництва компанії PLA укомплектований штангою із системою повітряного тунелю, у склад якої входить аксіальна турбіна високого тиску, яка приводиться в рух електрогідравлічною системою з регулювальним клапаном. Це дозволяє змінювати частоту обертання турбіни залежно від кліматичних умов.
Фірма DAMMANN комплектує обприскувач DAMMANNDT 2000 HHighlander системою активної подвійної підтримки повітря як до розпилювача, так і після нього типу Dual-Air-System (D-A-S). Ці потоки повітря є захисним екраном, стабілізуючи факел розпилу. Завдяки потужному повітряному потоку препарат доставляється на поверхню рослин або грунту навіть при обробці високостеблових культур.
Компанія Hardi (Данія) пропонує систему електричних керованих клапанів, встановлених над кожним розпилювачом. В автоматичному режимі за сигналами системи GPS можна вимикати або вмикати відповідний розпилювач для запобігання перекриттю робочих проходів або на поворотних смугах.
Для розпізнання перешкод та освічування факелу розпилювання під час роботи у темну пору доби (вночі) на штангах можуть монтуватися системи освічування. Кожен факел розпилювання освічується світлодіодами, що дає можливість оператору контролювати роботу кожної форсунки, а при засміченні і забиванні своєчасно приймати міри для усунення несправностей. На кінцях штанг встановлюються засоби підсвітки, це дозволяє оператору побачити і зреагувати на перешкоди, розташовані на відстані до 20 м по ходу машини.
З метою запобігання засмічення магістральних трубопроводів, розпилювачів та інших претензійних вузлів обприскувачі оснащуються системами фільтрації робочої рідини. Штанги більшості агрегатів обладнанні поворотними тримачами форсунок, які дають можливість швидко змінювати до п’яти різних форсунок-розпилювачів при зміні норми і методу внесення або виду пестициду (немає потреби міняти розпилювачі — достатньо їх тільки переключити на терміналі автоматичної системи керування в кабіні або вручну).
Обприскувачі можуть комплектуватися системами перемішування і циркуляції рідини, які регулюють тиск потоку і забезпечують використання та подачу до розпилювачів майже всього об’єму рідини з основного резервуару (в резервуарі залишається мінімум 2,5 л невикористаного розчину пестициду). Це також підвищує рівень екологічної безпеки за рахунок зменшення кількості викидів у навколишнє середовище хімпрепаратів під час промивання резервуара.
Обприскувачі серії Patriot фірми Case IH можуть комплектуватися системою АІМ, яка підтримує заданий розмір краплин розчину. Під час роботи оператор постійно збільшує і зменшує швидкість руху. Враховуючи, що діаметр отворів форсунок залишається незмінним, зі збільшенням швидкості збільшується і тиск у штанзі, при цьому величина крапель зменшується, і вони стають більш уразливими до вітру. У випадку, коли оператору необхідно знизити швидкість, тиск на виході з форсунки навпаки падає, відповідно краплі стають більшими й важчими, що знижує рівномірність покриття.
Система AIM розпилює розчин не суцільним потоком, а мікропорціями. При цьому тиск у штанзі підтримується на встановленому рівні постійно. Змінюється тільки величина порції так, щоб тиск на виході з форсунки залишався на заданому рівні, а краплі мали однакові розмір і властивості.
Самохідні обприскувачі John Deere моделей 4710 і 4720 оснащені системою керування нормою витрати пестицидів, яка дає можливість установки й вибору будь-якої із трьох програмованих норм витрати хімікату в діапазоні від 15 до 356 л/хв. Діагностична система постійно контролює робочі параметри машин, включаючи частоту обертання двигуна, з метою забезпечення точного дотримання норми препаратів.
Прикладом вибору необхідного діаметра крапель шляхом регулювання повітряного потоку до розпилювачів може служити контролер Air Matic фірми TEEJET (США). Залежно від зміни тиску робочої рідини відбувається налаштування потоку повітря. В результаті у системі підтримується однаковий розмір крапель при зміні швидкості або норми витрати робочої рідини.
Фірма Challenger (США) обладнує самохідні обприскувачі моделей 7460 і 7660 контролерами RAVEN 500, які в безперервному режимі регулюють норму внесення робочої рідини, тиск, площу обробки пестицидами, робочу швидкість і рівень робочої рідини в ємності.
На сьогодні набуває поширення концепція монтажу декількох систем для внесення різних пестицидів на одному обприскувачі, що дозволяє одночасне використання декількох засобів захисту (рис. 6). У відповідності з картами забур’яненості або концентрації шкідників, захворювань рослин і супутникової навігації, автоматична система обприскувача на певній ділянці поля вмикає одну з магістралей для внесення відповідного пестициду.
Рисунок 6. Обприскувач із трьома системами для внесення різних пестицидів
Подібні можливості забезпечують також обприскувачі, в яких змішування засобів захисту з водою відбувається безпоседньо перед уприскуванням (безпосередня ін’єкція) або перед штангою після насосу (непряма ін’єкція). Така система дозволяє одночасне використання більше одного засобу захисту рослин. Системи безпосереднього вприскування хімічних речовин компанії пропонує TeeJet.
Важливе значення для підвищення біологічної ефективності та екологічної безпеки використання пестицидів мають впровадження автоматизованих систем управління процесом і контролю якості їх виконання. Вони забезпечують точну візуалізацію вмісту рідини в баку у процесі наповнення або розпилення, показують тиск, швидкість руху та дозволяють проводити регулювання дозації у ході розпилення і керування штангою.
Рисунок 7. Інтелектуальна система сенсорних
форсунок AmaSpot фірми AMAZONE
Фірма AMAZONE представляє інтелектуальну систему сенсорних форсунок AmaSpot (рис. 7), яка складається із флуоресцентного датчика GreenSense 1 для визначення наявності бур’янів на полі та високоточної форсунки. Якщо датчик визначив наявність рослини на площі під ним, автоматично включається у роботу форсунка. За твердженням виробника, застосування інтелектуальної системи сенсорних форсунок AmaSpot дозволяє зменшити внесення пестицидів на 20–60%.
Бразильська компанія Stara пропонує машину Imperador 3.0 (рис. 8), що представляє собою самохідне шассі, яке оснащене обприскувачем із центральним розташуванням штанги та розкидачем мінеральних добрив. Машина може застосовуватись для поверхневого внесення добрив та засобів захисту. Таке конструкційно-компоновочне рішення дає можливість ефективно обробляти поля при більш низьких експлуатаційних витратах, тому що для виконання двох різних технологічних операцій використовується одна машина.
Для розширення функціональних можливостей у конструкції шасі самохідних обприскувачів DAMMANN DT 2000 HHighlander передбачена можливість зміни робочого обприскувального обладнання на устаткування для внесення мінеральних добрив.
Обприскувачі оснащуються системою підсвічування факела розпилу (рис. 9) за допомогою сучасних LED-діоди, які водонепроникні і практично не потребують обслуговування. У темний час доби оператору добре видно роботу кожного розпилювача, оскільки кожен факел розпилу освітлений по всій ширині захвату штанги. Оператор може своєчасно реагувати при засміченні форсунки, тому що зникає факел розпилу, який повинен бути освітлений. На кінцях штанги встановлено підсвічування для впізнання перешкод і кругове освітлення. При роботі вночі перешкоду видно вже на відстані 20 м.
Самохідні обприскувачі оснащуються нижнім захисним піддоном по всій довжині днища машини та щитками коліс і циліндрів для відводу стебел, що дозволяють колесам вільно проходити по міжряддях, не зачіпаючи стебла, запобігаючи ушкодженню високорослих рослин.
Василь ДУМИЧ, завідувач лабораторією
Олег КУЛІШ, начальник відділу
Львівська філія УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого
