Концепция применения адаптивной штанговой распределительной системы малогабаритного одноопорного опрыскивателя

Малогабаритный опрыскиватель при вертикальных колебаниях распределительной штанги без сложных копирующих и компенсационных устройств не обеспечивает качественное опрыскивание. Для первичного семеноводства требуется разработка новых подходов к обеспечению равномерности распределения средств защиты растений (СЗР). С этой целью предложена и теоретически обоснована концепция применения адаптивной распределительной системы малогабаритного штангового опрыскивателя. Представлены полевые эксперименты с использованием одноопорного штангового опрыскивателя тачечного типа. Приведено теоретическое описание условий выполнения операции опрыскивания применительно к нарушению схемы распределения рабочей жидкости. Произведена оптимизация значений текущих фронтальных углов факела распыла. Установлено, что средний размах вертикальных колебаний штанги одноопорного опрыскивателя тачечного типа составляет от 16 до 29°. Выдвинута гипотеза о повышении равномерности распределения СЗР путем управления геометрией факела распыла и предложена конструкция мультирежимного дефлекторного распылителя. Найдены аналитические зависимости влияния геометрических параметров опрыскивателя и угла его поперечного наклона на формируемую распылителем ширину обрабатываемой полосы и требуемый угол факела распыла. Разработаны номограмма и операционный график режимов работы распылителей адаптивной распределительной системы опрыскивателя. При базовом угле распыла 110° допустимые пределы ширины полосы обработки одним распылителем при нижнем наклоне штанги обеспечиваются углом распыла 85°, при верхнем – углом 135…145°. Использование оригинального уравновешивающего устройства позволяет снизить размах вертикальных колебаний штанги до 14°. Разность значений коэффициента вариации поперечного распределения рабочей жидкости при типовом и адаптивном ориентировании плоскостей факела распыла в модельном эксперименте составила 9,5%. Выдвинутая гипотеза подтверждена.

1. Диесперова Н.А., Диесперов К.В. Проблема импортозависимости в агрохимической отрасли России и пути ее решения // Вестник Челябинского государственного университета. 2023. № 11 (481). С. 155 166. https://doi.org/10.47475/1994-2796-2023-481-11-155-166

2. Мильченко Н.Ю. Усовершенствованная технология внесения средств химизации с поливной водой // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2009. № 4 (16). С. 121 123. EDN: KYCPHL

3. Маркевич А.Е., Крук И.С., Бекбосынов С.Б., Болат У., Анищенко А.И. Оценка потерь пестицидов в растениеводстве // Современные тенденции развития сельскохозяйственного машиностроения, оснащения и технического сервиса в АПК: Сборник докладов Международной научно-практической конференции. Минск: Белорусский государственный аграрный технический университет, 2023. С. 144-150. EDN: ROTNUM

4. Коваленков В.Г., Тюрина Н.М., Павлова Л.И. Резистентность рапсового цветоеда как показатель перестройки генетической структуры популяций вредных видов под влиянием инсектицидов // Агрохимия. 2018. № 5. С. 54 62. https://doi.org/10.7868/S0002188118050083

5. Побединская М.А., Плуталов П.Н., Романова С.С., Кокаева Л.Ю., Николаев А.В., Александрова А.В., Еланский С.Н. Устойчивость возбудителей альтернариоза картофеля и томата к фунгицидам // Микология и фитопатология. 2012. Т. 46, № 6. С. 401-408. EDN: PILZBT

6. Попов Ю.В. Защита зерновых культур от болезней должна быть обоснованной // Защита и карантин растений. 2009. № 7. С. 42 45. EDN: KYBEBT

7. Куликова О.И., Федорова Т.Н., Кузнецов В.И., Орлова В.С. Экзогенные факторы риска возникновения болезни Паркинсона // Экология человека. 2019. № 1. С. 34 39. EDN: VZLNUZ

8. Труфляк Е.В., Хуснетдинов В.Е. Модель перемещения опрыскивателя для обработки тростника рисовой оросительной системы // Инженерные технологии и системы. 2023. Т. 33, № 2. С. 154-174. https://doi.org/10.15507/2658-4123.033.202302.154-174

9. Дорохов А.С., Старостин И.А., Ещин А.В., Курбанов Р.К. Технические средства для химической защиты растений: состояние и перспективы развития // Агроинженерия. 2022. Т. 24, № 3. С. 12 18. https://doi.org/10.26897/2687-1149-2022-3-12-18

10. Мезникова М.В. Исследование проблем защиты растений от химически опасных воздействий в условиях чрезвычайных ситуаций // Вестник НЦБЖД. 2019. № 2 (40). С. 98 104. EDN: HRLMDU

11. Yan J., Xue X., Cui L., Ding S., Gu W., Le F.Analysis of dynamic behavior of spray boom under step excitation. Applied Sciences. 2021;11:10129. https://doi.org/10.3390/app112110129

12. Козлов И.Б., Степанов Б.Е., Мочкова Т.В., Мальцев Н.В. Малогабаритный велоопрыскиватель для селекционных участков // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2013. № 2. С. 49 50. EDN: PYYRCH

13. Дембовский И.А., Родимцев С.А. Определение величины колебаний штанги тачечного опрыскивателя в поперечно-вертикальной плоскости // Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса: Юбилейный сборник научных трудов XV Международной научно-практической конференции. Ростов-на-Дону: ООО ДГТУ-ПРИНТ, 2022. С. 169 173. EDN: EJNWGF

14. Родимцев С.А., Шапенкова А.А., Тимохин О.В., Патрин Е.И. Обоснование эргономических характеристик малогабаритного штангового опрыскивателя тачечного типа // Безопасность жизнедеятельности. 2014. № 12 (168). С. 17-23. EDN: TBZKOP

15. Омаров А.Н., Каиргалиев Е.К., Бакыткалиев А.А. Теоретическое обоснование применения форсунок с щелевым распылением // Инновационная техника и технология. 2019. № 1 (18) C. 32-37. EDN: ZELWMH

16. Родимцев С.А., Дембовский И.А., Панин Е.Н. Разработка и обоснование параметров мобильного опрыскивателя для садово-паркового и ландшафтного строительства // Мир транспорта и технологических машин. 2023. № 2 (81). С. 26-34. EDN: HEMKNL

17. Штанговый опрыскиватель: а.с. SU1308307 A1, МПК А01М7/00(1987.05) / В.В. Ченцов, В.Л. Фрумович, А.В. Лагутин, Я.Ю. Сергеев; заявл. 06.28.1985; опубл. 05.07.1987, Бюл. № 17. EDN: RMJKGB

18. Распылитель: а.с. SU650589A1, МПК А01М7/00(1979.07) / А.И. Билык, И.П. Масло, П.Г. Судак; заявл. 22.11.1977; опубл. 05.03.1979, Бюл. № 9. EDN: WUNQPA

19. Регулируемый дефлекторный распылитель: Патент RU224484 U1, МПК A01M7/00(2023.12) / С.А. Родимцев, И.А. Дембовский, А.Ю. Родичев, А.В. Кулев, М.В. Кулев, Д.О. Ломакин; заявл. 20.12.2023; опубл. 27.03.2024, Бюл. № 9. EDN: ZHBKPU