Ψεκαστικά μηχανήματα - Ψεκαστήρες

Σήμερα, η γεωργική παραγωγή στηρίζεται σε μεγάλο μέρος στην προστασία των καλλιεργούμενων φυτών από διάφορους εχθρούς όπως τα έντομα, ασθένειες και ζιζάνια. Η συγκεκριμένη προστασία επιτυγχάνεται με διάφορες μεθόδους όπως οι καλλιεργητικές, οι βιολογικές και οι χημικές.

Οι χημικές μέθοδοι συνίστανται στη διασπορά στο χωράφι χημικών ουσιών που καταστρέφουν τους εχθρούς των καλλιεργούμενων φυτών. Τα φάρμακα διασπείρονται είτε στο χώμα και ενσωματώνονται, είτε πάνω στα φυτά και είναι είτε υδατοδιαλυτά και ψεκάζονται (χρήση ψεκαστήρων), είτε διασπείρονται σε μορφή κόνεων (χρήση επιπαστήρων), είτε τοποθετούνται στο έδαφος σε μορφή κόκκων (κοκκώδη φυτοφάρμακα και ζιζανιοκτόνα).

Ψεκαστικά μηχανήματα - Ψεκαστήρες

Ψεκαστήρες

Οι ψεκαστήρες διασπείρουν διάλυμα φαρμάκων σε νερό είτε σε όλη την επιφάνεια του χωραφιού, είτε στις γραμμές των φυτών. Αποτελούνται από το δοχείο αποθήκευσης του ψεκαστικού υγρού, την αντλία που δημιουργεί την πίεση, το σύστημα που ρυθμίζει την πίεση και το σύστημα διανομής.

Κατηγορίες ψεκαστήρων

Διακρίνονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες : 

1. Στους ψεκαστήρες γενικής χρήσης ή μεγάλων καλλιεργειών. Έχουν οριζόντιους ιστούς με κάθετες διακλαδώσεις και ψεκάζουν το υλικό με κατεύθυνση προς τα κάτω ή πλάγια. Ανάλογα με τον όγκο του ψεκαστικού υλικού που εκτοξεύουν, χαρακτηρίζονται σε ψεκαστήρες μεγάλου, μικρού ή πολύ μικρού όγκου ενώ ανάλογα με την πίεση εκτόξευσης, χαρακτηρίζονται σε ψεκαστήρες υψηλής ή χαμηλής πίεσης.
2. Νεφελοψεκαστήρες. Χρησιμοποιούνται για ψεκασμούς οπωρώνων. Είναι συνήθως συρόμενοι με δοχείο χωρητικότητας 800 - 1000 lt. Εκτοξεύουν το ψεκαστικό υλικό προς τα κάτω και πλάγια. Τα ακροφύσια είναι διατεταγμένα σε περίμετρο κύκλου ή ελλείψεως, καλύπτοντας τη μισή ως τα 3/4 της περιμέτρου και βρίσκονται στο πίσω μέρος του ψεκαστικού. Στο εσωτερικό της περιμέτρου υπάρχει ένας ισχυρός ανεμιστήρας που δημιουργεί ένα ρεύμα αέρα ο οποίος και προσπίπτει σε μια σφαιρική επιφάνεια και αλλάζει κατεύθυνση προς τα πάνω και πλάγια. Το ρεύμα του αέρα υποβοηθάει πρώτον, στην  ανύψωση του ψεκαστικού υλικού ώστε να καλύπτονται ακόμα και οι ψηλότερες κορυφές των δέντρων και δεύτερον, στην ικανότητα του να διεισδύει στο πυκνό φύλλωμα των δέντρων σε χαμηλό ύψος. 

Παρακάτω, θα πραγματοποιηθεί πλήρης περιγραφή της δομής ενός ψεκαστήρα και ανάλυση λειτουργίας των αποτελούμενων μερών του

Δοχείο αποθήκευσης. Είναι χωρητικότητας 400 έως 1000 lt. Είναι κατασκευασμένα είτε από μέταλλο οπότε η εσωτερική επιφάνεια πρέπει να είναι ανοξείδωτη, είτε από σκληρό πλαστικό που προτιμάται, χάρη στην αντοχή του στην οξειδωτική δράση των γεωργικών φαρμάκων. Μέσα στο δοχείο υπάρχει κατά κανόνα αναδευτήρας, ώστε να αποφεύγεται η καθίζηση του φαρμάκου. Όταν η πίεση του ψεκαστικού υγρού παράγεται με πίεση αέρα στο δοχείο αποθήκευσης, τότε το δοχείο πρέπει να είναι στεγανό. Το δοχείο μαζί με τα υπόλοιπα τμήματα του ψεκαστήρα φέρεται σε ένα πλαίσιο που είτε έχει υποδοχές για ανάρτηση στο υδραυλικό του γεωργικού ελκυστήρα (φερόμενα ψεκαστικά), είτε έχει δύο τροχούς στο πίσω μέρος και σημείο πρόσδεσης ( κοτσαδούρα ) στο μπροστινό μέρος (συρόμενα ψεκαστικά). Τα φερόμενα ψεκαστικά διαθέτουν συνήθως δοχείο χωρητικότητας 400 - 500 lt ενώ τα συρόμενα ψεκαστικά 800 - 1000 lt.

Αντλίες υγρών ( αντλία που δημιουργεί την πίεση ). Η αντλία αποτελεί το κυριότερο και ακριβότερο εξάρτημα του ψεκαστικού μηχανήματος και πρέπει να είναι κατασκευασμένη από υλικά που δεν διαβρώνονται από τα γεωργικά φάρμακα (ανοξείδωτα μέταλλα, πλαστικά κ.λ.π.). Οι αντλίες παίρνουν κίνηση από το δυναμοδότη του γεωργικού ελκυστήρα διαμέσου ενός πολλαπλασιαστή στροφών (κιβώτιο οδοντωτών τροχών). Παρακάτω αναφέρονται οι κυριότεροι τύποι αντλιών που χρησιμοποιούνται σε ψεκαστικά μηχανήματα και είναι  : 

1. Εμβολοφόρες
2. Γραναζωτές
3. Πτερυγιοφόρες
4. Μικρές φυγοκεντρικές με οριζόντιο άξονα.

Βαλβίδα ρύθμισης της πίεσης ψεκασμού ( σύστημα ρύθμισης πίεσης ). Αυτή ονομάζεται και βαλβίδα ρύθμισης των επιστρεφομένων διότι αποτελεί μια δίοδο που επιτρέπει την επιστροφή ψεκαστικού υγρού στο δοχείο αποθήκευσης. Βρίσκεται συνδεδεμένη στο σύστημα διανομής και λειτουργεί σαν βαλβίδα ανακούφισης. Όταν η πίεση υπερβεί ένα όριο τότε η βαλβίδα ανοίγει και ένα μέρος του υγρού εξέρχεται του κυκλώματος μέχρι να επανέλθει η πίεση στο επιθυμητό επίπεδο. Ένα σφαιρίδιο φράσσει μια οπή στον σωλήνα μεταφοράς του ψεκαστικού υγρού. Το σφαιρίδιο πιέζεται με ένα ελατήριο, το οποίο μήκος του ελατηρίου, δηλαδή τη δύναμη με την οποία πιέζεται το σφαιρίδιο, μπορούμε να μεταβάλλουμε με τη βοήθεια ενός κοχλία. Η πίεση αυτή του ελατηρίου στο σφαιρίδιο, ρυθμίζει και την πίεση του ψεκασμού.

Σύστημα μεταφοράς και διανομής του ψεκαστικού υγρού. Αποτελείται από τον ιστό, τους σωλήνες μεταφοράς και τους εκτοξευτήρες (μπέκ). 

Ο ιστός είναι ένα μεταλλικό πλαίσιο που στηρίζει τους σωλήνες μεταφοράς και τα ακροφύσια. Ο ιστός είναι προσαρμοσμένος στο πίσω μέρος του δοχείου αποθήκευσης, κάθετα προς την κατεύθυνση κίνησης. Η κατακόρυφη θέση του σχετικά με το δοχείο αποθήκευσης μπορεί να ρυθμίζεται. 

Ο ιστός αποτελείται συνήθως από 3 μέρη. Ένα μεσαίο που είναι σταθερά συνδεδεμένο στο πλαίσιο του ψεκαστικού και δύο τμήματα στα δύο άκρα που μπορούν να αναδιπλώνονται για τις μεταφορές. Τα κύρια μέρη του ιστού είναι συνήθως ευθέα αλλά υπάρχει η δυνατότητα προσαρμογής καθέτων τμημάτων σε μεταβλητές σχετικές αποστάσεις. 

Το σύστημα μεταφοράς αποτελείται από μεταλλικούς ή πλαστικούς σωλήνες μεταφοράς που προσαρμόζονται στον ιστό. Οι σωλήνες έχουν σε ορισμένα διαστήματα τα ακροφύσια  (μπέκ). Όταν πρόκειται να ψεκάσουμε ολόκληρη την επιφάνεια του εδάφους ή νεαρά φυτά με μικρό σχετικά φύλλωμα, οι σωλήνες και τα ακροφύσια βρίσκονται σε μια γραμμή παράλληλη με το έδαφος. Για ψεκασμούς ανεπτυγμένων φυτών με πυκνό φύλλωμα, οι σωλήνες διακλαδίζονται ώστε σε κάθε σειρά να αντιστοιχεί ένα κάθετο τμήμα. Στο κάθετο τμήμα, τοποθετούνται ακροφύσια σε δύο κατευθύνσεις (δεξιά - αριστερά της κατεύθυνσης κίνησης) και το φυτό ψεκάζεται από τρείς κατευθύνσεις ώστε να επιτυγχάνεται πλήρης κάλυψη. Τα κάθετα τμήματα του σωλήνα πρέπει να είναι εύκαμπτα ώστε να μην σπάζουν από τυχόν εμπόδια αλλά και να έχουν μια αντοχή στην κάμψη για να παραμένουν κατά το δυνατό σε κάθετη θέση.

Τα ακροφύσια (μπέκ) είναι συνδεδεμένα με τους σωλήνες μεταφοράς σε τέτοιες αποστάσεις, ώστε να πετυχαίνεται κάλυψη της ψεκαζόμενης επιφάνειας. Η επιφάνεια που καλύπτεται από κάθε ακροφύσιο εξαρτάται και από το ύψος του ακροφυσίου από την επιφάνεια του εδάφους. Το ελάχιστο ύψος των ακροφυσίων ή του ιστού, καθορίζεται από τις ανωμαλίες του εδάφους  (τα ακροφύσια δεν πρέπει να αγγίζουν την επιφάνεια του εδάφους στις διάφορες ανωμαλίες του αγρού). Το μέγιστο ύψος είναι μια συνάρτηση των καιρικών συνθηκών. Όσο ψηλότερα είναι τα ακροφύσια, τόσο περισσότερο επηρεάζεται η ποιότητα του ψεκασμού από αέρα.

Οι ψεκαστήρες διασπείρουν διάλυμα φαρμάκων σε νερό είτε σε όλη την επιφάνεια του χωραφιού, είτε στις γραμμές των φυτών. Αποτελούνται από το δοχείο αποθήκευσης του ψεκαστικού υγρού, την αντλία που δημιουργεί την πίεση, το σύστημα που ρυθμίζει την πίεση και το σύστημα διανομής

Τα ακροφύσια αποτελούνται από τα ακόλουθα μέρη : 

• Τη βάση που είναι το ένα '' Τ '' με τρία ανοίγματα. Τα δύο ανοίγματα σε ευθεία είναι συνδεδεμένα με τους σωλήνες τροφοδοσίας ενώ το τρίτο βρίσκεται στο κάτω μέρος και έχει κοχλιώσεις ( βόλτες ) όπου βιδώνονται οι συγκρατητές των στομίων εκτόξευσης.
• Το φίλτρο, που συγκρατεί τα στερεά σωματίδια που αιωρούνται στο ψεκαστικό υγρό ώστε να αποφεύγεται η απόφραξη του στομίου εκτόξευσης.
• Τον συγκρατητήρα, που βιδώνεται στη βάση και συγκρατεί τον κύριο εκτοξευτή στη θέση του.
• Τον κύριο εκτοξευτή, που φέρει το στόμιο εκτόξευσης. 

Οι κύριοι εκτοξευτές κατατάσσονται σε 2 κατηγορίες ανάλογα με τη μορφή που δίνουν στο ψεκαστικό υλικό κατά την εκτόξευση.

1 )   Οι εκτοξευτές τύπου ριπιδίου. Η εκτόξευση γίνεται σε ένα κατακόρυφο επίπεδο και έχει μορφή ριπιδίου (σκούπας). Είναι κατάλληλα για ψεκασμούς μικρού όγκου, όταν επιδιώκεται καλή διείσδυση του ψεκαστικού υλικού στα φυτά και πλήρης κάλυψη της επιφάνειας του εδάφους. Θεωρούνται κατάλληλα για την καταπολέμηση ζιζανίων. Ο εκτοξευτής αποτελείται από ένα κοίλο κύλινδρο. Στο ένα άκρο, που είναι κλειστό, υπάρχει μια σχισμή όπου εκτοξεύεται το ψεκαστικό υλικό και δίνεται η μορφή του ριπιδίου.

εκτοξευτές τύπου ριπιδίου

2 )  Οι εκτοξευτήρες τύπου κώνου. Αποτελούνται από 2 μέρη. Μια επίπεδη λεπτή πλάκα που έχει στο μέσο την οπή της εκτόξευσης. Μια δεύτερη πλάκα που βρίσκεται ακριβώς πριν από την προηγούμενη και έχει δύο πλάγιες αυλακώσεις στο εσωτερικό της. Το ψεκαστικό υγρό εισέρχεται με πίεση στις αυλακώσεις και παίρνει μια περιστροφική κίνηση και καθώς εκτοξεύεται από την οπή εκτόξευσης δημιουργεί ένα  κώνο. Οι εκτοξευτήρες αυτοί χρησιμοποιούνται σε ανεπτυγμένες καλλιέργειες και κυρίως για καταπολέμηση εντόμων και ασθενειών. 

Εκτοξευτήρες τύπου κώνου

Βιβλιογραφία

Διδακτικές σημειώσεις μαθήματος εξαμήνου Γεωργικής Μηχανολογίας

Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας

Σχολή Γεωπονικών Επιστημών

Τμήμα Γεωπονίας Φυτικής Παραγωγής και Αγροτικού Περιβάλλοντος

Καθηγητής Γέμτος Θεοφάνης