Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Состояние проблемы, цель и задачи исследования 8
1.1. Интегрированная система защиты плодовых насаждений в горном и предгорном садоводстве 8
1.2. Способы повышения производительности опрыскивателей 22
1.3. Особенности конструкций рабочих органов штанговых опрыскивателей 26
1.4. Выводы по главе, цель и задачи исследования 44
ГЛАВА 2. Теоретическое обоснование основных параметров и разработка штангового садового опрыскивателя 47
2.1. Обоснование конструкции штангового садового 47
опрыскивателя
2.2. Теоретическое исследование угла факела распыла рабочей жидкости вертикально вращающегося дискового распылителя
2.3. Математическое моделирование траектории движения капель... 54
рабочей жидкости с поверхности вертикально вращающегося дискового...
распылителя
2.4. Выводы по главе 66
ГЛАВА 3. Программа и методика экспериментальных исследований 68
3.1. Цель и задачи экспериментальных исследований 68
3.2. Программа экспериментальных исследований 68
3.3. Планирование экспериментальных исследований 69
3.4. Методы определения качественных показателей опрыскивания 73
3.5. Методика обработки результатов исследований З
3.6. Аппаратура, установки и приборы для проведения экспериментальных исследований 83
3.6. Выводы по главе 89
ГЛАВА 4. Результаты экспериментальных исследований
4.1. Исследование влияния основных параметров вертикально вращающегося дискового распылителя на густоту покрытия листьев плодовых насаждений
4.2. Оптимизация параметров вертикально вращающегося дискового распылителя
4.3. Влияние параметров гидравлического распылителя на дальность полета капель рабочей жидкости
4.4. Оптимизация параметров гидравлического распылителя 112
4.5. Производственные испытания штангового садового 120
опрыскивателя
4.6. Выводы по главе 123
ГЛАВА 5. Экономическая эффективность использования штангового садового опрыскивателя в интенсивном горном и предгорном садоводстве 125
Общие выводы 134
Рекомендации производству 136
Список использованной литературы
- Способы повышения производительности опрыскивателей
- Теоретическое исследование угла факела распыла рабочей жидкости вертикально вращающегося дискового распылителя
- Методы определения качественных показателей опрыскивания
- Влияние параметров гидравлического распылителя на дальность полета капель рабочей жидкости
Введение к работе
Актуальность темы. Кабардино-Балкарская Республика является одним из крупных регионов промышленного садоводства юга России, где садоводство функционирует в сложных природно-экономических условиях.
Развитие промышленного садоводства в условиях горного и предгорного рельефа местности ведется в республике путем закладки новых интенсивных садов: в настоящее время заложены свыше 1000 га многолетних насаждений, а в перспективе планируется довести площади под этими культурами до 16 тыс. га.
Используемые в настоящее время опрыскиватели для защиты молодых плодовых насаждений от болезней и вредителей в горном и предгорном садоводстве имеют ряд недостатков: низкая производительность, большие расходы пестицидов, горюче-смазочных материалов, затраты времени и труда. Кроме этого, рядовая структура садов, сориентированная на тракторную обработку, вынуждает в течение вегетации проезжать по каждому ряду несколько десятков раз, что вызывает сильное уплотнение почвы и снижение ее плодородия.
Все это вызывает необходимость существенных изменений в структуре организации технологии ухода за плодовыми насаждениями: снижение числа проходов техники между рядами и применение широкозахватных комбинированных машин.
Разработка и внедрение в производство высокоэффективного штангового садового опрыскивателя, способного проводить ультрамалообъемное и малообъемное опрыскивание плодовых деревьев в горном и предгорном садоводстве является в настоящее время важнейшей задачей и обуславливает актуальность данных исследований.
Проблема разрабатывалась в соответствии с планами научно-исследовательских работ ФГБОУ ВПО «Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия имени В.М. Кокова» (КБГСХА им. В.М. Кокова) и ФГБНУ «Северо-Кавказский научно-исследовательский институт горного и предгорного садоводства» (СКНИИГПС) по теме «Совершенствование технических средств ухода за кронами плодовых культур в интенсивном горном и предгорном садоводстве».
Цель работы – повышение эффективности горного и предгорного садоводства путем разработки и внедрения штангового садового опрыскивателя.
Объекты исследования – плодовые насаждения, опытные образцы дискового и гидравлического распылителей, штанговый садовый опрыскиватель, технологический процесс обработки плодовых деревьев.
Достоверность основных положений, выводов и рекомендаций подтверждены результатами экспериментальных исследований в лабораторных и полевых условиях, множественными численными экспериментами на ПЭВМ, положительными результатами испытаний разработанного и внедренного в сельскохозяйственное производство штангового садового опрыскивателя.
Методика исследования. Исследование разработанного штангового садового опрыскивателя выполняли на базе ОПХ «Затишье» ФГБНУ «СКНИИГПС» на опытном образце в лабораторно-полевых условиях.
При выполнении работы применялся метод математического планирования многофакторного эксперимента, обработка экспериментальных данных проведена с использованием ПЭВМ.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
получены аналитические зависимости, позволяющие установить: оптимальные углы раскрытия и закрытия факела распыла вертикально вращающимся дисковым распылителем в зависимости от высоты плодового дерева, диаметра диска и высоты расположения распылителя; зависимость дальности полета капель рабочей жидкости от давления воды в гидравлическом распылителе, диаметра и угла наклона распылителя;
разработаны математические модели процесса распыливания рабочей жидкости, позволяющие установить рациональные значения основных параметров гидравлического и вертикально вращающегося дискового распылителей;
обоснованы конструктивно-технологическая схема и основные параметры штангового садового опрыскивателя.
Техническая новизна предложенного штангового садового опрыскивателя подтверждена патентом РФ на полезную модель №58856 от 10.12.2006 г.
Практическая значимость работы. Разработана новая конструкция штангового садового опрыскивателя с вертикально вращающимися дисковыми и гидравлическими распылителями, позволяющего проводить ультрамалообъемное и малообъемное опрыскивание молодых и плодоносящих плодовых деревьев по периметру и высоте одновременно, тем самым снизить нормы расхода рабочей жидкости и уменьшить их потери. Создан и испытан в полевых условиях штанговый садовый опрыскиватель, выявлена его работоспособность и эффективность при обработке плодовых культур в горном и предгорном садоводстве.
Реализация результатов исследования. Полученные результаты приняты к использованию ФГБНУ «СКНИИГПС» при разработке технических средств для защиты плодовых культур от болезней и вредителей в горном и предгорном садоводстве. Результаты теоретических и экспериментальных исследований используются в учебном процессе и научной работе со студентами ФГБОУ ВПО «КБГСХА им. В.М. Кокова».
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на: Международной научно-практической конференции «Новации в горном и предгорном садоводстве» (Нальчик, 2011); Международной научно-практической конференции, посвященной 50-летию факультета механизации и энергообеспечения предприятий (Нальчик, 2011); научно-практической конференции студентов, магистрантов и аспирантов факультета механизации и энергообеспечения предприятий, посвященной 30-летию ФГБОУ ВПО «КБГСХА им. В.М. Кокова», 2011). Опытный образец штангового садового опрыскивателя демонстрировался на 13-й Российской агропромышленной выставке «Золотая осень» (Москва, 2011) отмечен золотой медалью и дипломом.
Публикации. По материалам исследований опубликовано 9 печатных работ, в том числе 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК. Общий объем опубликованных работ с учетом долевого участия в коллективных публикациях составляет 4,7 п.л.
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы – 159 страниц машинописного текста, 24 таблиц, 42 рисунка, 6 приложений. Список литературы состоит из 137 наименований.
Способы повышения производительности опрыскивателей
Из препаратов группы серы - тиовит и кумулус предпочтительнее коллоидной серы, которая забивает распылители. Наиболее оптимальными для работы опрыскивателей являются концентраты эмульсий, водные растворы и водо-диспергируемые гранулы.
Разработанная интегрированная система защиты яблони в горных условиях представляют систему мероприятий по управлению в яблоневых агроценозах численности вредных организмов, сдерживая ее на допороговом уровне с использованием взаимодополняющих методов агротехники: биологической защиты, посадок устойчивых сортов, но основная роль принадлежит химическому методу. Фундаментом системы является мероприятия по снижению запаса вредных организмов, уходящих на зиму и перезимовавших [26, 85, 86, 111].
Покой (от начала листопада до набухания почек). 1. В молодых и плодоносящих садах в начале листопада на восприимчивых к парше сортах яблони при наличии на них пораженных листьев опрыснуть кору деревьев мочевиной (карбидом) в норме 5 кг/га.
Под воздействием мочевины не образуется некротрофная сумчатая стадия возбудителя болезни, в результате весной следующего года в 2-3 раза снижается распространенность первичной инфекции болезни. Этот прием обязателен в садах, содержащихся под естественным и искусственным задернением, в которых невозможна механизированная обработка почвы как в рядах, так и в междурядьях. Если листопад закончился, то опрыскивать только опавшую листву 7%-ным раствором мочевины (карбидом).
До наступления устойчивых морозов после очистки и уничтожения старой коры обмазать штамбы, скелетные ветви и их развилки сметанообразной смесью свежего коровьего навоза с жирной глиной в соотношении 1:1 (после дождей старая кора легче очищается). Лучше использовать бетонированную глину, обладающую бактерицидными свойствами, залежи которой велики в окрестностях сел Герпегеж, Кашхатау и других местах Кабардино-Балкарии. Этот прием предохраняет ткани коры от морозно-солнечных ожогов, на которых впоследствии поселяются дереворазрушающие грибы (шизофиллум, цитоспороз и т.п.). Эту работу можно механизировать, приспособив к опрыскивателю брандспойты - металлический щелевой наконечник гибкого шланга.
Провести снижение зимующих запасов основных опасных вредителей и болезней: парша и другие пятнистостей, минирующих молей, яблоневого цветоеда, яблоневого пилильщика, частично жуков и личинок майского хруща, гусениц яблонной плодожорки, зимующие стадии некоторых видов совок и пядениц, обыкновенного паутинного клеща, находящихся в приземном слое почвы (верхний слой почвы, в опавших листьях, под ними и растительными остатками). Использовать дискование междурядий, обработку фрезами в приствольных полосах. Эти агротехнические приемы снижают зимующий запас вредных организмов на 60-70% и более.
Зеленый конус (активное распускание почек) В зависимости от устойчивости сорта к одному или нескольким патогенном использовать фунгициды: - купроксат, 5л/га ( или 3%-ная бордоская жидкость бОкг/га по сульфату меди) на сортах, устойчивых к мучнистой росе, но сильно восприимчивых к парше, а также бактериальному некрозу коры (Глостер, Ред Делишес, Старкримозн, Веллспур, Гольден Би, Мантет, Ренет Шампанский, Банан Зимний и т.д.). Опрыскивание обязательно в садах с допороговым запасом инфекции, но граничащих с запущенными садами или лесами с дикоплодовыми, где велик запас патогенна парши на некоторых диких формах яблони и бактериального некроза коры на боярышнике. В насаждениях, где есть поражение нижней части штамба фитофторозов следует добиваться рабочим раствором не только кроны, но и штамбы; - купроксат, 5л/га в комбинации с топазом, 0,3-0,4л/га на сортах, одновременно пораженных паршой, мучнистой росой, бактериальным некрозом коры (Айдаред, Ренет Симиренко, Альпинист, Боровинка, Гольден Делишес - особенно в лесогорной зоне, Мельба и др.) В условиях теплой погоды вместо топаза применять препарат серы: тиовит, 3-8кг/га, кумулус, 4 10кг/га, коллоидная сера, 8-16кг/га. Чем выше температура, тем ниже норма расхода препарата. При применении коллоидной серы использовать распылитель диаметром Змм, при меньших размерах они забиваются рабочим раствором; - топаз применяют на сортах, поражаемых мучнистой росой, но устойчивых к парше ( Присцилла, Спайер Золотой, КООП-22 и др.) Можно использовать препараты серы (нормы расхода указаны выше); - хорус, 0,2 кг/га с восприимчивых опрыскивания через 7-10 дней (не позднее) на сортах, восприимчивых к парше, но устойчивых к мучнистой росе (Старкримзон, Ред Делишес, Мантет и др.). В горных условиях при ультранизких положительных температурах (+2-+5 С) не дает желаемого эффекта; - без фунгицидов в этот срок и в последующем на сортах, одновременно устойчивых к парше и мучнистой росе (Прима, Флорина, Алкмени, Азау, КООП-10,КООП-13, Лесгор, Лескенское и др.).
В фазе «зеленого конуса» против яблонного цветоеда причислиности 20 жуков на дерево применить совместно с фунгицидами (кроме бордоской жидкости), а на устойчивых сортах - без фунгицидов любой синтетический пиретроид: арриво, 0,32 л/га; цимбуш 0,32 л/га; шерпа, 0,32л/га; децис, 1 л/га; карате, 0,8 л/га и др.
Теоретическое исследование угла факела распыла рабочей жидкости вертикально вращающегося дискового распылителя
Модель - это условный образ или подобие изучаемого объекта, отражающий его существенные черты и закономерности. Модели бывают: физические, математические, графические, логические, экономико-математические и др.
В тех случаях, когда модель внешне схожа с моделируемым объектом, такие модели называются физическими. Они отличаются от реального объекта своими параметрами, т.е. размерами и иногда могут состоять из того же материала, что и реальный объект.
Математическая модель должна с меньшей или большей точностью отражать процессы и явления, которые поддаются математическому описанию, и информация для описания этих процессов и явлений должна быть достоверной и научно-обоснованной [27, 54, 64, 66, 115, 117].
Под моделированием понимается процесс построения модели с помощью определенных приемов и правил. Искусство моделирования состоит в том, что исследователь в первую очередь анализирует качественную сторону изучаемого объекта, а затем с помощью математических формул описывает их количественные характеристики, поддающиеся формализации.
Таким образом, математическое моделирование оптимизационных задач условно можно разбить на следующие этапы: - постановка задачи; - качественная характеристика количественных взаимосвязей и закономерностей; - определение переменных и ограничений задачи; - составление расширенной формы записи модели; - решение задачи на ЭВМ и анализ результатов решения; - корректировка первоначального оптимизационного решения; - решение скорректированной задачи на ЭВМ, ее анализ и практическое использование. Анализ современных способов и конструкций машин для обработки плодовых насаждений показал необходимость математического моделирования нового способа опрыскивания, при котором нужно найти показатели, позволяющие достигнуть максимальной эффективности.
Механизм нанесения капель на листья растений многообразен и сложен. Крупные капли при слабом ветре оседают на листья под действием силы тяжести, сверху вниз, главным образом на верхнюю сторону листьев. Более мелкие капли осаждаются на листья под действием сил инерции при увлечении их ветром, главным образом на наветреную сторону листьев. В обоих случаях осаждение происходит на листья верхней или наружной наветреной части листьев. Не менее важную роль играют и технические недостатки рабочих органов машин для внесения удобрительных растворов и средств защиты растений.
Несмотря на многолетнюю предысторию разработки технологий внесения средств химизации, расчет кинематических характеристик дисперсной среды носят преимущественно эмпирический характер, так как построение теоретических методик сопряжено со значительными трудностями. Как правило, теоретическая модель включает уравнения сохранения энергии, количества движения и ряд других соотношений, определяющих интенсивность взаимодействия капель жидкости как между собой, так и с обрабатываемым объектом. При этом одним из основных является уравнение движения капли, интегрирование которого дает возможность получать такие кинематические характеристики, как скорость, время пребывания в воздухе, а также геометрические параметры траектории. Наряду с ранее упоминавшимися нельзя оставить без внимания и таких авторов как Stonehouse J.M., Krishnan P., Kirk J., Hobson P.A., Miller Р.С.Н. и многих других западных ученых, работы которых посвящены изучению кинематических характеристик капель в факелах распыла при помощи многофакторных экспериментов, компьютерного и имитационного моделирования [123, 125, 126, 129, 135, 137]. Большой шаг в изучении таких вопросов, как движение капельных потоков, снос капель, распределение капель по размерам, сделали Братута Э.Г., [21, 22, 23, 24], Исаев А. П. [42], В.Ф. Дунский, [37], М.И. Штеренталь [116], а также другие ученые.
На процесс обработки плодовых насаждений заметное влияние может оказывать скорость и направление ветра. Вблизи земной поверхности ветер сильно ослабляется под влиянием сил трения и так называемого прилипания, т.е. обращения скорости ветра в нуль на земной поверхности и в тонком слое толщиной z0, который называют слоем шероховатости. Скорость ветра на шероховатой поверхности (а все реальные поверхности шероховатые) обращается в нуль под действием сил молекулярного трения. Однако при столкновении с неровностями теряют скорость не только молекулы, но и целые воздушные частицы - турбулентные моли [52]. Их хаотическое перемещение по вертикали приводит к потере скорости поступательного движения в слое шероховатости. Толщина его, характеризуемая параметром шероховатости z0, изменяется в широких пределах: для пустыни 0,03 см, для снега 0,05...0,1 см, для травы 0,2...9 см, для пшеничного поля 5 см, для свекольной плантации 6,5 см, для плодового сада 1...5 м и т.д.
С количественной стороны вопрос о вертикальном распределении скорости ветра в пограничном слое впервые рассматривался применительно к океану Экманом (1905 г.), применительно к атмосфере - Окербломом (1909 г.). Они построили решение уравнений установившегося, однородного по горизонтали движения атмосферы при наиболее простом предположении о характере турбулентного перемешивания - коэффициент турбулентности не зависит от высоты.
Анализ решения Экмана-Окерблома показал, что угол отклонения ветра от изобары вблизи земной поверхности при всех условиях равен 45. Это наиболее существенный недостаток модели Экмана-Окерблома. Не согласуется с наблюдениями и другая особенность, предсказываемая этой теорией -слишком медленное возрастание модуля скорости ветра в нижнем слое атмосферы, толщиной 100...200 м.
Следующий крупный шаг в рассматриваемом направлении сделали Россби и Монтгомери в 1932... 1935 гг. Они впервые привлекли для этой цели представления теории подобия, а внутри пограничного слоя, простирающегося до высоты 1000. ..1500 м, выделили приземный слой, толщиной 50...100 м.
Методы определения качественных показателей опрыскивания
На концах стержней укреплены приемные стеклянные пластинки размером 3,5x15 мм, на которых нанесена смазка, состоящая из смеси трансформаторного и вазелинового масла в пропорции 1:5.
В трубе имеется отверстие диаметром, несколько превышающим диаметр стержней. После установления в трубе стационарного потока, электромагнит выталкивает один из стержней барабана внутрь трубы на определенное время. После возвращения стержня внутрь барабана происходит поворот барабана на 18 с тем, чтобы электромагнит мог бы вдвинуть в трубу следующий стержень. После полного оборота барабана управление ловушки блокируется так, что взятие второй пробы на одно и тоже стекло становится невозможно. Для предохранения осевших капель от испарения стеклянные пластинки покрываются тонким слоем смеси трансформаторного масла с вазелином. Последующая обработка собранной пробы капель сводится к ее микрофотографированию и последующему определению распределения сфотографированных капель по размерам с учетом коэффициента захвата. Для поточной ловушки значения коэффициента захвата представлены в таблице 3.4. Таблица 3.4 - Значение коэффициента захвата капель
Для подсчета количества и замера диаметра капель использовался микроскоп МБН-1 с наклонным тубусом (рис. 3.8). Рисунок 3.8 - Микроскоп МНБ-1 с наклонным тубусом Линейное увеличение объектива равно 8, увеличение окуляра 10, следовательно, общее увеличение на пленке камеры равно 28. Визуальная трубка насадки имеет собственное увеличение 2,5. Увеличение при визуальном наблюдении подсчитывалось по формуле:
Для изучения влияния основных параметров работы вертикально вращающегося дискового распылителя на качественные показатели опрыскивания плодового дерева в КБГСХА была оборудована лабораторно-стендовая установка (рис. 3.9). Работа лабораторной установки осуществляется следующим образом. Емкость гидроаккумуляторов 1 и 2 заполняется рабочей жидкостью (смесь воды с черными чернилами «Радуга» ТУ 2389-036-06916705-02) через заливное отверстие гидроаккумулятора и с помощью ручки системы подкачки воздуха 6 давление в емкости повышается до 0,08 МПа.
Водяной вентиль 5 находится в закрытом состоянии. Гидроаккумуляторы 1 и 3 соединены с дисковым распылителем 9 с помощью шланг 7 и 8.
Электроснабжение электропривода осуществляется от аккумулятора 10 по проводам 11, которые прикреплены к стояке 12, раскосу 14 и стойке 20.
Дисковый распылитель жидкости 9 вместе с электроприводом жестко прикреплены к стойке 20. Стойка 20 приварена к штанге 13. Штанга 13 соединена со стояком 12, который жестко прикреплен к платформе тележки с ходовыми колесами 16. 1; 2 - гидроаккумуляторы; 3; 4 - манометры; 5 - вентиль для подачи воды; 6 - ручка системы подкачки воздуха; 7; 8 - шланги для подачи рабочей жидкости; 9 - вертикально вращающийся дисковый распылитель; 10 аккумулятор; 11 - проводка для электродвигателя; 12; 20 - стояки; 13 перемычка; 14; 15 - раскосы; 16 - тележка с ходовыми колесами; 17 транспортное средство; 18 — тяговый канат; 19 - крона плодового дерева
Установка работает следующим образом. Транспортное средство 17 с тележкой 16 занимают исходное положение. Оператор соединяет концы кабеля 11с клеммами аккумулятора 10, который приводит вал электропривода во вращение. Включив передачу, транспортное средство 17 с тележкой 16 набирает соответствующую скорость, равную рабочей скорости перемещения опрыскивателя.
Работа стендовой установки осуществляется следующим образом. Емкость гидроаккумулятора через заливное отверстие 14 заполняется водой, затем заливное отверстие плотно закрывается крышкой 15 с закрепленной над ней трубкой для подачи воздуха. Включается компрессор 5, который нагнетает воздух по пневмошлангу 11 и трубке 16 в емкость гидроаккумулятора. По мере подачи воздуха, давление в гидроаккумуляторе 4 повышается. При достижении определенного давления открывается вентиль 10 и вода под давлением подается через гидравлический шланг 12 к распылителю, который осуществляет процесс распыливания жидкости.
Разработан и изготовлен опытный образец штангового садового опрыскивателя с дисковыми и гидравлическими распылителей, а также экспериментальные лабораторно-стендовые установки для исследования качественных показателей опрыскивания плодового дерева при различных режимах работы : частоты вращения диска распылителя (800, 1000 и 1200 об/мин.), расхода подаваемой жидкости (0,2; 0,4 и 0,6 л/мин) и скорости передвижения агрегата (1; 2и 3 м/с) и изучения дисперсности распада капель рабочей жидкости вертикально вращающимся дисковым распылителем.
Для изучения влияния различных режимов работы штангового садового опрыскивателя и угла установки распылителей на технологические параметры (дальность полета и дисперсность распада капель рабочей жидкости) опрыскивателя была оборудована лабораторно-стендовая установка.
В соответствии с поставленными задачами при проведении экспериментальных исследований были использованы существующие и разработаны частные методики по определению основных конструктивных и технологических параметров штангового садового опрыскивателя с вертикально вращающимся дисковым распылителем жидкости.
Влияние параметров гидравлического распылителя на дальность полета капель рабочей жидкости
С использованием компьютерной программы Mathcad 2000 Professional и полученных данных построили линии равного уровня изменения дальности полета капель в зависимости от давления и угла наклона распылителя (рис. 4.8).
Двумерное сечение поверхности отклика, характеризующее показатель дальности полета капель в зависимости от диаметра спола (Х2) и угла наклона распылителя (Хз) получим, проведя каноническое преобразование уравнения (4.83). Для этого рассчитаем канонические коэффициенты по формулам:
Каноническая форма уравнения регрессии, характеризующего дальность полета капель в зависимости от параметров Х2 и Х3 имеет вид: У-8 = В22ЛГ2+Я33Х2, (4.103) После подстановки в (4.103) значений канонических коэффициентов, получим искомое уравнение: Y - 4,5 = 1,376Х2 - 0,8974Х2. (4.104) С использованием компьютерной программы Mathcad 2000 Professional и полученных данных построили линии равного уровня изменения дальности полета капель в зависимости от диаметра сопла и угла наклона распылителя (рис. 4.9).
Почти концентрические окружности, обозначающие линии уровня, указывают на то, что выбранные параметры оказывают почти одинаковое влияние на критерий оптимизации.
На плоскостях линий уровня показаны точки оптимальных параметров (давление 0,79 МПа, диаметр сопла 2,97 мм, угол наклона распылителя 28) дальность полета капель составляет 4,5 м.
Наглядно зависимость дальности полета капель от конкретно каждого из исследуемых параметров можно оценить по графикам, построенным согласно уравнений, найденных из уравнений (4.83) с учетом оптимальных значений этих параметров (рис. 4.10. ..4.12):
Производственные испытания опытного образца штангового садового опрыскивателя проводились на Затишьенском производственном участке ФГНУ «Северо-Кавказский НИИ горного и предгорного садоводства».
В ходе испытаний штангового садового опрыскивателя с дисковыми и гидравлическими распылителями уточнены и определены основные параметры и режимы работы распылителей при ультрамалообъемном опрыскивании молодых плодовых насаждений и малообъемном опрыскивании плодоносящих плодовых деревьев.
На рисунке 4.13 представлен общий вид штангового садового опрыскивателя в транспортном положении и в работе.
Рисунок 4.13 - Штанговый садовый опрыскиватель в рабочем (а) и транспортном положениях Техническая характеристика штангового садового опрыскивателя с дисковыми и гидравлическими распылителями приведена в таблице 4.15.
Таблица 4.15 - Техническая характеристика штангового садового опрыскивателя с дисковыми и гидравлическими распылителями
Получено уравнение нелинейной множественной регрессии второго порядка, представляющее собой математическую модель зависимости густоты покрытия листьев плодовых насаждений от числа оборотов диска, расхода используемой жидкости и скорости передвижения опрыскивателя. Эта модель имеет экстремум. Координаты точки экстремума определяют оптимальные параметры дискового распылителя: частота вращения дискового распылителя 1072 об/мин, расход подаваемой жидкости 0,48 л/мин, скорость движения агрегата 1,97 м/с густота покрытия листьев плодовых насаждений составляет 94,5 шт./см2.
Все качественные показатели работы предлагаемого дискового распылителями жидкости находятся в зоне агротехнических требований, т.е. разработанный нами опрыскиватель полностью отвечает указанным требованиям.
Установлено, что основная масса жидкости содержится в каплях с диаметрами от 100 до 150 мкм, что считается оптимальным интервалом варьирования размера капель обработке против болезней и вредителей. Получено уравнение нелинейной множественной регрессии второго порядка, представляющее собой математическую модель зависимости дальности полета капель рабочей жидкости от давления воды, диаметра сопла и угла наклона распылителя. Эта модель также имеет экстремум. Координаты точки экстремума определяют оптимальные параметры гидравлического распылителя: давление воды 0,79 МПа, диаметр сопла 2,97 мм, угол наклона распылителя 28, дальность полета капель составляет 4,5 м.
Установлена высокая степень адекватности математических моделей и результатов экспериментальных исследований. Установлена достоверная взаимосвязь между результатами теоретических и экспериментальных исследований.
