Системи керування і дозування обприскувачів

0
SONY DSC

Віктор Марченко, канд. техн. наук, Agroexpert, Михайло Гузь, ст. викладач, НУБіП (Україна)

Система керування обприскувача призначена для регулювання тиску робочої рідини у нагнітальній комунікації, точного дозування та перекриття її постачання до розпилювачів, а також переливання надлишку робочої рідини в бак.

Під системою керування і дозування обприскувачів розуміють пульт керування з регулятором тиску, який є невід’ємною складовою нагнітальної комунікації, через яку робоча рідина від насоса подається до розпилювачів і без якої неможливе функціонування обприскувача.

Пульти керування обприскувачів виготовлені за принципом блочно-модульного проектування і характеризуються своєю універсальністю. Пульт керування складається з окремих блоків і за стандартного виконання містить головний клапан керування, пропорційний клапан, фільтр тонкого очищення, секційні клапани й манометр. Із широкої гами головних, пропорційних та секційних клапанів можна зібрати пульт керування для будь-якого обприскувача.

Корпуси клапанів виготовлені з нейлону, зміцненого скловолокном, а внутрішні деталі і клапани – із неіржавіючої сталі та поліацеталю. Регулювання тиску клапанів можливе електромагнітним або механічним способом. Живлення пультів із електромагнітним керуванням здійснюється від акумуляторної батареї постійного струму напругою 12 В, або від системи електрообладнання трактора. Механічне керування тиском клапанів виконується за допомогою важелів.

Сучасні конструкції пультів керування оснащені такими системами:

– одночасного (екстреного) відключення всіх секцій штанги і зливання всієї рідини від насоса в бак;

– регулювання тиску й автоматичного його підтримання;

– розподілу рідини за секціями штанги з можливістю їхнього відключення;

– автоматичного підтримання тиску в системі у разі відключення однієї або декількох секцій штанги.

Практично всі пульти керування легко поєднуються з великою кількістю сучасних бортових комп’ютерів обприскувачів, які автоматично регулюють норму виливу робочої рідини та дисперсність розпилу залежно від тиску в нагнітальній комунікації та швидкості руху агрегату.

Головний клапан

Головний клапан керування призначений для грубого регулювання тиску в напірній магістралі, перекриття потоку робочої рідини до напірної магістралі та переливання її в бак. Головний клапан керування має пульт головного керування, корпус клапана, клапан максимального тиску, вхідний та зливний патрубки. За вимкненого електромагнітного керування або за піднятого положення важеля в разі механічного керування вся робоча рідина через зливний патрубок подається у бак. За ввімкненого електромагнітного керування або опущеного положення важеля за механічного керування робоча рідина подається до розпилювачів.

Клапан максимального тиску

Клапан максимального тиску призначений для зливання в бак усього надлишку рідини за досягнення встановленого тиску. Клапан можна регулювати вручну за допомогою спеціальної ручки. Залежно від установленого максимального тиску змінюється колір ручки: 0,1 МПа – чорний, 0,2 МПа – зелений, 0,3 МПа – блакитний, 0,4 МПа – помаранчевий, 0,5 МПа – червоний. Вхідний патрубок з’єднаний із насосом, а зливний – із баком обприскувача. Об’єм подавання рідини від насоса на вході до пульта керування має бути меншим максимальної її кількості, передбаченої для головного клапана керування. Залежно від максимального подавання від насоса зливний патрубок має кольорове кодування: 70 л/хв – блакитний, 120 – зелений, 250 – червоний, 350 л/хв – жовтий.

Пропорційний клапан

Пропорційний клапан пульта керування контролює постійну величину робочого тиску в системі й забезпечує обприскування зі встановленою постійною нормою внесення робочої рідини, навіть якщо швидкість руху змінюється на ±20%. Головне, щоб була ввімкнена одна і та сама передача. Підтримання постійної величини тиску пропорційного клапана здійснюється за допомогою пульта керування клапана.

 

Секційні клапани

Секційні клапани пульта керування призначені для перекриття або подавання рідини на кожну секцію штанги. Залежно від кількості секцій штанги пульт керування може мати від 2 до 7 секційних клапанів для штангових обприскувачів та 2, 4 або 5 клапанів для садових. Секційний клапан складається із корпуса клапана, регулятора тиску, компенсаційного регульованого клапана та зливного патрубка. За вимкненого електромагнітного керування або опущеного положення важеля у разі механічного керування клапани перекривають подавання рідини до розпилювачів. За ввімкненого електромагнітного керування або піднятого положення рукоятки під час механічного керування клапани відкриваються і рідина подається до розпилювачів. Секційні клапани мають індивідуальні регулятори тиску, які призначені для регулювання тиску в магістралі під час перекриття одного з секційних клапанів.

Секційні клапани відкривають чи закривають відповідну секцію штанги. У разі секційних клапанів із компенсаційними регульованими клапанами, останні забезпечують зливання в бак надлишку рідини за закриття секційного клапана. Компенсаційні регульовані клапани дають змогу зберігати постійним значення робочого тиску обприскування за вимкнення однієї або декількох секцій штанги.

Тиск у напірній магістралі регулюється за допомогою регуляторів грубого і точного налаштування на пульті керування. Регулятором точного налаштування плавно змінюється та доводиться до оптимального тиск робочої рідини у напірній магістралі. Для контролю величини тиску в нагнітальній комунікації під час роботи обприскувача передбачений манометр. Його внутрішня порожнина заповнена гліцерином для зменшення вібрацій стрілки, а також для захисту від корозії. У разі витікання гліцерину манометр потрібно демонтувати та замінити на новий.

Монтаж пультів керування

Під час монтажу на обприскувач пульт керування бажано встановлювати так, щоб клапани, регульовані вручну, розміщувалися в зручному для регулювання місці. З’єднання шлангів від зливних патрубків клапанів і фільтра з баком слід виконувати незалежним способом, а самі шланги завжди мають бути розташовані у верхній частині бака, щоб рідина виходила самопливом. Під’єднувати шланги від компенсаційних регульованих клапанів у нижній частині бака для використання їх в якості гідравлічних мішалок не можна.

Після завершення монтажу на обприскувач пульта керування проводять операції з його регулювання. Для регулювання варто використовувати лише чисту воду. Для цього встановлюють головний клапан керування у положення зливання рідини і повністю відкривають клапани максимального тиску й пропорційний. Потім закривають усі секційні клапани, відкривають усі компенсаційні регульовані клапани й повністю закривають зливання самоочисного фільтра.

Далі регулюють максимальний робочий тиск – лише на пультах керування з пропорційним клапаном. Для регулювання вмикають подачу насоса, відкривають головний клапан керування і, поступово збільшуючи частоту обертання вала насоса, доводять до максимального режиму роботи. Далі повністю закривають пропорційний і всі компенсаційні регульовані клапани. Шляхом регулювання клапана максимального тиску встановлюють величину тиску, більшу за максимальний робочий тиск пульта керування приблизно на 20%.

На основі даних встановленої норми витрати робочої рідини, швидкості руху і типорозміру розпилювача – за таблицями витрат визначають величину відповідного робочого тиску. За статистичного стану обприскувача приводять у дію насос і доводять його оберти до робочого режиму. Потім відкривають головний клапан керування і всі секційні клапани та шляхом їхнього регулювання доводять величину тиску до робочого значення.

Дозування робочого розчину

Налаштування робочого тиску можна виконувати трьома різними системами дозування залежно від блоків, що входять до складу пульта керування:

– дозування за постійного робочого тиску;

– дозування, пропорційне швидкості обертів вала двигуна;

– дозування, пропорційне швидкості руху.

Дозування за постійного робочого тиску – це найпростіша система, яка зазвичай призначена для ручного керування. У цій системі немає пропорційного клапана, тому регулювання робочого тиску здійснюється за допомогою клапана максимального тиску. Стандартне виконання складається з головного клапана керування і блока секційних клапанів. У цій системі робоча рідина від насоса надходить до блока секційних клапанів, звідки за умови ввімкнення в роботу всіх секційних клапанів рівномірно розподіляється секціями штанги. Надлишок рідини через клапан максимального тиску зливається в бак.

Дозування, пропорційне частоті обертів колінчастого вала двигуна, є найуніверсальнішою системою та може використовуватись як із ручним, так і електромагнітним керуванням клапанів. Стандартне виконання системи має такі складові: головний клапан керування, пропорційний клапан і блоки компенсаційних регульованих секційних клапанів. Регулювання робочого тиску здійснюється за допомогою пропорційного клапана, а не клапана максимального тиску, оскільки за наближення робочого тиску до встановленого, пропорційний клапан не зможе правильно компенсувати зміну швидкості руху.

Пропорційний клапан зберігає встановлену величину робочого тиску незалежно від збільшення або зменшення потоку рідини. Він діє як дозувальний клапан розподілення потоку рідини від насоса до секцій штанги та повернення її в бак. Принцип роботи цієї системи полягає в такому: рідина від насоса подається до клапана максимального тиску, звідки надходить до блока секційних клапанів і рівномірно розподіляється секціями штанги. Якщо частота обертання вала двигуна, а отже, швидкість руху змінюється – подача насоса також змінюватиметься пропорційно швидкості руху агрегату.

Дозування пропорційно швидкості руху може використовуватись як із ручним, так і електронним керуванням клапанів. В електронній системі керування зазвичай застосовують витратомір, який має бути встановлений за пропорційним клапаном для вимірювання лише потоку до секцій штанги. Швидкість руху і витрату рідини вимірюють спеціальні датчики, а ці значення подаються до комп’ютера, який програмує необхідну норму витрати рідини й регулює відповідний клапан. У разі зміни одного чи декількох контрольованих параметрів бортовий комп’ютер підтримуватиме постійну норму внесення рідини в певних встановлених межах на всіх режимах руху. Залежно від використовуваного комп’ютера секційні клапани можуть бути оснащені компенсаційними регульованими клапанами або бути без них.

Після встановлення робочого тиску проводять калібрування компенсаційних регульованих клапанів. Ці клапани забезпечують постійну витрату рідини навіть у тому разі, коли під час роботи один або декілька секційних клапанів закриті. Калібрування слід проводити щоразу за заміни типорозміру розпилювача.

Для калібрування закривають один секційний клапан і шляхом регулювання відповідного компенсаційного регульованого клапана встановлюють значення тиску, заданого раніше за відкритих всіх секційних клапанів. Відкриванням та закриванням секційних клапанів перевіряють, аби значення тиску, зазначене на манометрі, залишалося постійним. Якщо тиск на манометрі змінюється, повторюють операції доти, доки тиск не стане постійним. Аналогічно виконують регулювання кожного секційного клапана. За використання розпилювачів одного типорозміру виконані регулювання забезпечуватимуть постійну величину норми внесення рідини навіть тоді, коли під час роботи один або декілька секційних клапанів будуть закриті.