Лекція № 8 Розрахунок машин для хімічного захисту рослин

1. Вплив розміру частинок пестицидів на ефективність роботи оприскувача

Досвід показує, що частинки одного і того ж препарату, але різних розмірів, володіють різною токсичністю. Так великі за розміром краплини гірше утримуються на об’єкті обробітку, володіють меншою токсичністю для шкідників, але створюють опіки листків культурних рослин. Дрібні краплини навпаки, за однакової витрати пестицидів, більш щільно та рівномірно покривають об’єкт обробітку, міцніше утримуються на поверхні листків рослин, більш стійкі до змивання дощем. Отже, чим більша дисперсність, ти сильніша токсична дія препарату.

На ступінь розпилення рідини оприскувачем впливають:

• робочий тиск у системі;

• технологічні властивості препарату;

• конструктивні особливості розпилювача;

• спосіб транспортування отрутохімікату до об’єкту обробки (вільний чи за допомогою турбулентного струменя).

Якість роботи оприскувача оцінюють наступними критеріями.

Середній діаметр краплини:

,

де - виміряний діаметр сліду краплини, мкм;

- кут між дотичною до сфери краплини в точці її перетину оброблюваною поверхнею і цією поверхнею.

Наближено середній діаметр краплини становить

.

Для рідин даний показник становить 150...300 мкм, а для аерозолів 50...100 мкм

Ступінь покриття оброблюваної поверхні

,

де , ... - діаметри слідів крапель, мкм;

, ... - число крапель кожного розміру;

- площа, на якій здійснюються дослідження, мкм².

Коефіцієнт ефективності дії краплини

,

де - площа ефективної дії краплини мкм²;

- площа сліду краплини, мкм²;

- радіус зони ефективної дії ( мкм).

Комплексним показником при оцінці роботи розпилювача є ступінь ефективного покриття краплинами оброблюваної поверхні

.

2. Параметри баків та мішалок оприскувачів

Баки оприскувачів можуть мати як форму горизонтально розташованого циліндра з поперечним січенням у вигляді кола чи еліпса (рис.6.1, а) із плоскими або сферичними передньою та задньою стінками, так і форму призми (рис.6.1, б) чи зрізаної піраміди.

а б

Рис.6.1. Схеми найпоширеніших баків оприскувачів: а-циліндричного; б-призматичного

Місткість баків залежить від типу оприскувача та його продуктивності, але розраховується з умови необхідного запасу рідини для роботи протягом половини або цілої зміни.

Об’єм бака у вигляді циліндра з круговим січенням і сферичним днищем становить

,

де - об’єм резервуару, м³;

- довжина основної (циліндричної) частини резервуара;

- довжина дна (висота сферичного сегменту) резервуару, м.

Об’єм бака у вигляді циліндра з еліптичним січенням і сферичним днищем становить

,

де і - осі еліпса, м.

Об’єм бака у вигляді шестигранної призми становить

,

де і - відповідно максимальна та мінімальна ширина бака, м;

- висота призматичного бака, м;

- довжина на бака, м.

Для перемішування робочої рідини в резервуарах (з метою забезпечення постійної концентрації рідини у міру витрати) застосовують пневматичні, гідравлічні або механічні мішалки. При роботі гідравлічних або пневматичних мішалок використовують енергію повітряних чи гідравлічних струменів, що виходять з насадок чи сопел, розміщених на висоті 25-50 мм від дна резервуара.

У механічних мішалках застосовують крильчатки, що обертаються в робочій рідині від зовнішнього ланцюгового або іншого механічного приводу. Ці мішалки розміщують на висоті 10…15 мм від дна резервуара, а лопаті – радіально, рідко з відхиленням назад чи вперед.

Інтенсивність перемішування робочої рідини оцінюють коефіцієнтом циркуляції

,

де - продуктивність мішалки, м³/с;

- об’єм баку, м³.

Продуктивність механічної мішалки становить

,

де і - радіус траєкторії відповідно внутрішнього та зовнішнього країв лопаті, м;

і - ширина лопаті відповідно на вході та виході рідини, м;

- кількість пар лопатей;

і - абсолютні швидкості рідини на вході та виході із мішалки, м/с;

і - кут між напрямком векторів абсолютної та відносної швидкостей відповідно на початку та кінці лопаті ( ).

Продуктивність гідравлічної мішалки становить

,

де - діаметр сопла, м;

- швидкість потоку, м/с;

- щільність рідини, кг/м³.

Швидкість потоку рідини визначають із залежності

,

де мПа – максимальний робочий тиск оприскувача;

- коефіцієнт місцевого опору сопла, що залежить від напору, діаметру і якості обробки отвору.

При розрахунку параметрів оприскувачів за відомим коефіцієнтом циркуляції знаходять необхідну продуктивність і відповідно необхідний діаметр сопла мішалки.