«ВИХРЬ» ИЗ ЧАШКИ

Чашечный распылитель для опрыскивания растений. Химический метод защиты растений от вредителей, болезней и сорняков в настоящее время и в обозримом будущем остается основным. Реализуется он чаще всего посредством опрыскивания сельскохозяйственных растений водными растворами пестицидов.
От того, насколько качественно проводится опрыскивание, зависит эффективность применения препарата, норма его расхода, загрязнение окружающей среды. Поэтому центральным вопросом практики применения химических средств защиты растений является проведение обработок каплями оптимального размера (чем мельче, тем лучше), что целиком зависит от конструкции опрыскивателя.

Изготовление опрыскивателя для такой обработки является непростой задачей. Но мне все же удалось разработать и изготовить несложный чашечный распылитель направленного действия, предназначенный для получения монодисперсного аэрозольного облака из водных растворов препаратов, используемых в сельском хозяйстве. Облако, создаваемое быстро вращающимся чашечным распылителем, имеет форму закрученного конуса (как вихрь), большее основание которого направлено на объект опрыскивания. Капли из такого «вихря» попадают даже в недоступные для других типов опрыскивателей места — например, на обратную сторону листьев растений.

Корпус распылителя — отрезок полиэтиленовой трубы длиной 140 мм, наружным диаметром 40 мм и толщиной стенки 2 мм — служит своеобразной рамой. На корпусе и внутри его компактно монтируются все детали и узлы вплоть до емкости с рабочим раствором (вариант для опрыскивания высоких растений).

Деталей и узлов, как основных, так и вспомогательных, немного. Основные — электродвигатель, вал и сама чашка распылителя.

Электродвигатель миниатюрный, типа ДПМ-20-Н1 постоянного тока, напряжением питания 27 вольт с числом оборотов до 9000 в минуту (можно использовать также и электродвигатели типов ДПМ-25-Н1, ДПМ-30, ДПМ-35). Регулируемый источник питания для этого (и подобных) двигателя описан в журнале «Моделист-кон-структор» № 12 за 2002 год.

Чашечный распылитель:

1 — чашка (пластмасса); 2 — полусферическая гайка (дюралюминий); 3 — Вал (сталь 45, пруток 08); 4 — корпус (полиэтиленовая трубка 40×2); 5 — подшипник серии 25 (2 шт.); 6 — шайба (СтЗ, лист s2, 2 шт.); 7 — корпус подшипников (дюралюминий, пруток d36); 8 — фиксатор (винт М5); 9 — гибкая муфта (трубка из вакуумной резины); 10 — электродвигатель ДПМ-20-Н1; 11 — передняя втулка (пластмасса); 12 — кронштейн для удлинительной штанги (дюралюминиевая трубка d25…30); 13 — заклепка (алюминий d3, 6 шт.); 14 — стыковочная деталь соединения типа «ласточкин хвост» с гребнем (дюралюминий); 15 — стыковочная деталь соединения типа «ласточкин хвост» с пазом (дюралюминий, 2 шт.); 16 — штепсельный разъем электропитания (от бытовой радиоаппаратуры); 17 — втулка штепсельного разъема; 18 — задняя втулка (пластмасса); 19 — стыковочная деталь соединения типа «ласточкин хвост» для канистры; 20— магистральная наружная трубка (от медицинской капельницы); 21 — предохранительная втулка; 22 — подводящая трубка (от медицинской капельницы); 23 — зажим-регулятор подачи раствора (от медицинской капельницы); 24 — емкость для раствора ядохимикатов (0,5 л)

Электродвигатель установлен в корпусе в двух втулках и зажат между ними. Каждая втулка зафиксирована от проворачивания винтом М3. Напряжение питания подается на электродвигатель через штепсельный разъем от бытовой радиоаппаратуры. Разъем смонтирован в пластмассовой втулке и прикреплен к ее торцу двумя винтами М3. Такими же двумя винтами сама втулка зафиксирована в конце корпуса.

Вал стальной, ступенчатый, консольный. Его цапфа установлена в двух роликовых подшипниках 25-й серии, смонтированных в одном дюралюминиевом корпусе с противоположных сторон. Подшипники зажаты в гнездах стальными шайбами, притянутыми к корпусу двумя винтами М2 каждая. Корпус подшипников вместе с валом помещен в корпус распылителя и зафиксирован в нем двумя винтами М3.

Вал электродвигателя и консольный вал соединены между собой туго натянутой трубчатой муфтой из вакуумной резины.

Особый разговор о чашке распылителя. Эта деталь случайно попалась мне на глаза среди различного вторсырья (не знаю даже, от какой она машины или агрегата). Но именно она натолкнула меня на изготовление чашечного распылителя. Доработка найденной детали произведена совсем незначительная —лишь вырезано дно и просверлено сквозное осевое отверстие в стержне и фланце («грибке»).

Желающим изготовить подобный распылитель найти готовую чашку, наверное, трудно. Гораздо проще подобрать отдельные подходящие детали — чашку и «грибок», соединив их на клею или проделав в стенке чашки пазы для спиц фланца, тщательно заделав потом зазоры в пазах, чтобы через них не уходила рабочая жидкость.

Внешнее оборудование — втулка штанги и емкость для обработки высоких растений — пристыковываются к корпусу опрыскивателя деталями с соединением «ласточкин хвост». Для этого сверху и снизу к корпусу приклепаны алюминиевыми заклепками с потайными головками одинаковые детали с пазом. Ответные детали с гребнем присоединены к стыкуемым узлам — кронштейну штанги и емкости, причем к первому— приклепаны, а к емкости — приклеены. При этом стыковочная деталь емкости сделана повыше и с уклоном наружной (без гребня) поверхности вперед (в сторону чашки).

Размеры вспомогательных деталей, смонтированных снаружи корпуса, не критичны, их конфигурация понятна из сборочного чертежа, поэтому подробные чертежи этих деталей приводить не имеет смысла.

Размер частиц в «вихре» регулируется двумя способами: первый — изменением подачи количества рабочей жидкости, второй — изменением напряжения питания на электродвигателе, что приводит к изменению скорости вращения чашечного распылителя и дроблению жидкости на капли различного размера.

Принцип действия чашечного распылителя следующий. Рабочая жидкость из расходного бака самотеком подается по трубке на внутреннюю стенку вращающейся чашки. Здесь жидкость растекается под действием центробежных сил в тонкую пленку и с силой выбрасывается из конуса, распадаясь на острой кромке чашки на мелкие капли приблизительно одного размера. Наиболее полное формирование аэрозольного облака происходит на расстоянии 200—250 мм от кромки распылительной чашки.

Электрический чашечный штанговый опрыскиватель:

а) вариант для обработки высоких растений; б) вариант для обработки низких растений;
1 — чашечный распылитель; 2 — удлинительная штанга; 3 — расходная емкость (пластиковые бутылка или канистра); 4 — переносной блок питания (±24 В)

Чашечный распылитель в рабочем положении располагается горизонтально относительно земли, но может быть установлен под небольшим углом (около ±30°) без заметного снижения качества работы прибора.

Размер капель, образованных чашечным распылителем, в зависимости от подачи рабочей жидкости и оборотов чашки варьируется в пределах от 100 микрон до 2 мм. Максимальный расход рабочей жидкости составляет 3 литра на 1 га для диаметра чашки 60 мм и 9 литров на 1 га при диаметре чашки 100 мм, что соответствует нормам ультрамалообъемного распыления.

Преимущество вращающихся распылителей состоит в том, что они практически не засоряются, имеют небольшое количество деталей, а надежные электродвигатели позволяют использовать их несколько лет без ремонта.

Прибор сконструирован так, что, изготовив несколько таких модулей, можно автоматизировать опрыскивание растений, обеспечив подачу рабочей жидкости и регулируемого электропитания, что даст возможность оператору не находиться вблизи аэрозольного облака с вредными для человека химическими веществами.

Чашечный распылитель можно с успехом использовать для покрасочных работ, распыливая лакокрасочные материалы (ЛКМ). Прибор позволяет распылять также жидкости вязкостью в пределах от 18 до 25 с по вискозиметру ВЗ-246 при температуре 25 ± 10 °С.

А.НАРВАТОВ, г. В о л ь с к, Саратовская обл.