Powrót do strony głównej

7. Maszyny do nawożenia materiałami mineralnymi i chemicznymi


Nawozy mineralne stanowią uzupełnienie nawozów organicznych lub też podstawę całego nawożenia. Mogą być produktami kopalnymi (saletry, fosforyty, kainity, wapno) lub uzyskiwanymi w wyniku odpowiednich procesów chemicznych (saletrzaki, saletra amonowa, superfosfat, sól potasowa, nawozy wieloskładnikowe). Nawozy te należą do ciał izotropowych, które różnią się między sobą pod względem właściwości fizyko-chemicznych. Decydujący wpływ na łatwość i równomierność wysiewu nawozów mają takie ich właściwości, jak sypkość i zdolność do tworzenia sklepień czy przechodzenia w materiał mazisty lub gruzełkowaty pod wpływem działania mieszadeł, zespołów wysiewających lub wilgoci.

Ze względu na postać strukturalną, rozróżnia się nawozy stałe i płynne. Do stałych należą nawozy o postaci pylistej, gruzełkowatej, pylisto gruzełkowatej i krystalicznej. Ze względu na zawartość składników pokarmowych nawozy dzielimy na azotowe, fosforowe, potasowe, wapniowe i wieloskładnikowe. Nawozy mineralne mogą być dostarczane albo przez rozsiewanie na powierzchnię gleby, albo przez wprowadzenie pod jej powierzchnię razem z nasionami podczas siewu lub w międzyrzędzia roślin w czasie wegetacji (dokarmianie roślin). Nawozy stałe podawane są przy użyciu siewników lub rozsiewaczy, zaś płynne przy użyciu różnego rodzaju rozlewaczy.

7.1. Rozsiewacze nawozów mineralnych

Rozsiewacze stanowią obecnie dominującą grupę maszyn służących do nawożenia mineralnego. Ich lekka i tania konstrukcja, duża wydajność i niezawodność stanowią o zaletach tych maszyn, pomimo gorszej równomierności rozsiewu nawozów w porównaniu na przykład z siewnikami nawozowymi. Jednak równomierność rozmieszczenia nawozów na powierzchni pola odgrywa coraz mniejszą rolę w związku ze zwiększaniem dawki nawozów na ha. Równomierność zależy również w dużej mierze od postaci nawozu i jego wilgotności. W zależności od sposobu umieszczenia nawozu na powierzchni gleby rozsiewacze dzielą się na:

7.1.1. Rozsiewacze tarczowe

Rozsiewacze tarczowe zawdzięczają swą nazwę elementom roboczym, którymi są jedna lub dwie obracające się tarcze. Cząstki nawozu zsuwają się z tarczy i rozrzucane są na pewną odległość zależną od kilku czynników. Cząstki te zaczynają poruszać się po tarczy, po pokonaniu tarcia ślizgowego wtedy, kiedy prędkość obrotowa tarczy (n) jest większa od jej prędkości krytycznej (nk - największa prędkość obrotowa tarczy, przy której cząstki nie przesuwają się jeszcze po jej powierzchni).

Zasadniczymi czynnikami wpływającymi na charakter ruchu cząsteczek nawozu po powierzchni tarczy są: wartość współczynnika tarcia pomiędzy danym nawozem a powierzchnią tarczy, jak również boczną powierzchnią roboczą łopatki tarczy, oraz kształt cząsteczek decydujący o rodzaju ich ruchu (toczenie, ślizganie lub połączenie obu tych rodzajów ruchu). Opory tarcia przeciwdziałają ślizganiu się cząsteczek nawozu w kierunku odśrodkowym. Dodatkowymi czynnikami wpływającymi na prędkość i kąt zejścia cząsteczek z tarczy są odległości spadania cząstek nawozu na tarczę od środka jej obrotu (musi być większa od odległości krytycznej) oraz prędkość obrotowa tarczy.

Aby uzyskać największą równomierność rozsiewu, otwór dozujący powinien mieć kształt trapezu i być ustawiony promieniowo w niewielkiej odległości od krawędzi tarczy. Tarcza zaopatrzona jest również w tzw. łopatki, wzdłuż których przesuwa się część nawozu. Mogą one być ustawione promieniowo lub też pod określonymi kątami; mieć kształt żeberek lub rynienek prostokątnych, ostrokątnych i półokrągłych. Łopatki mogą mieć zmienny kąt ustawienia. Stwierdzono, że najlepszą równomierność rozsiewu uzyskuje się przy ustawieniu kolejnych łopatek na przemian pod kątem -10o i +15o oraz umieszczeniu miejsca zasilania w odległości r = 80 mm. Tarczę taką przedstawiono na rycinie 7.1.

Tarcza rozsiewacza z sześcioma zaokrąglonymi łopatkami

Ryc. 7.1. Tarcza rozsiewacza z sześcioma zaokrąglonymi łopatkami

z możliwością zmiany kątów ich ustawiania w granicach od -20 do +30 ; a, b, c, d - możliwe położenia łopatek
Źródło: Kanafojski 1977

W skład typowego rozsiewacza tarczowego wchodzą następujące zespoły:

W rozsiewaczach zawieszanych zbiornik ma kształt odwróconego stożka, ostrosłupa lub walcowo stożkowy, natomiast w rozsiewaczach zaczepianych zbiornikiem jest przyczepa opierająca się na dwu lub czterokołowym podwoziu. Kąt pochylenia ścian zbiornika musi być większy od największego kąta usypowego nawozu i wynosić 55-70 . Zbiornik wykonany jest bądź z tworzywa sztucznego wzmacnianego, bądź z blachy stalowej zabezpieczonej przed rdzewieniem (korozją).

W rozsiewaczach zawieszanych zbiorniki mają dno z otworem wysypowym, natomiast w zaczepianych, w miejsce dna przyczepy montowany jest przenośnik parciano gumowy lub przenośnik podłogowy. Przenośniki mogą być łańcuchowo listwowe, taśmowe gładkie, taśmowe z poprzecznymi listwami lub w postaci specjalnej stalowej siatki, ślimakowe, kratownicowe i inne. Niektóre zbiorniki rozsiewaczy przyczepianych mają pochyłe drgające dno, po którym masa nawozu zsuwa się do otworu wylotowego. Konstrukcja przenośnika powinna zapewniać w miarę równomierne zasilanie tarcz, co poprawia równomierność rozsiewu nawozu na powierzchni gleby. Otwór wylotowy zbiornika ma zastawkę do regulacji ilości nawozu podawanego na jednostkę powierzchni.

Zbiorniki o dnach stałych zaopatrzone są w mieszadło oraz łopatkę dozującą napędzaną od WOM ciągnika, natomiast przenośniki podłogowe otrzymują napęd od koła jezdnego maszyny poprzez gumowe koło przekładni łańcuchowej napędzającej wał przenośnika lub też od WOM ciągnika. Tarcze otrzymują napęd od WOM ciągnika lub od silnika hydraulicznego włączonego w układ hydrauliki zewnętrznej ciągnika. Ryciny 7.2-7.8 przedstawiają schematy napędów, regulacji oraz przenośników podłogowych wybranych rozsiewaczy.

Schemat układu napędowego i regulacyjnego ciągnikowego rozsiewacza zawieszanego

Ryc. 7.2. Schemat układu napędowego i regulacyjnego ciągnikowego rozsiewacza zawieszanego:

1 - dno zbiornika, 2 - tarcza regulacyjna górna, 3 - tarcza regulacyjna dolna, 4 - dźwignie do ustawiania tarcz regulacyjnych względem siebie, 5 - szczelina łukowa, przez którą podawany jest nawóz, 6 - śruba do ustalania położenia tarcz regulacyjnych, 7 - tarcza rozsiewająca
Źródło: Kanafojski 1977
Schemat układu i napędu tarczy rozsiewającej oraz regulacji ilości rozsiewanych nawozów

Ryc. 7.3. Schemat układu i napędu tarczy rozsiewającej oraz regulacji ilości rozsiewanych nawozów:

1 - tarcza rozsiewająca, 2 - nastawne dno zbiornika dozującego, 3 - otwór wysypowy nawozu w dnie zbiornika dozującego, 4 - zbiornik dozujący, 5 - dźwignia do nastawiania wielkości otworu wysypowego, 6 - silnik hydrauliczny napędu tarczy, 7 - przenośnik dostarczający nawóz, 8 - zarys tylnej ściany zbiornika głównego, 9 - zasuwa regulacyjna szczeliny wylotowej nawozu z głównego zbiornika, 10 - szczelina wylotowa nawozu
Źródło: Kanafojski 1977

Ryc. 7.4. Przekrój rozsiewacza tarczowego DPX (Sulky-Burel):

1 - denko zsypu nawozów, 2 - progresywnie otwierane zasuwki zsypu nawozów podczas pełnego, częściowego i końcowego napełnienia skrzyni nawozowej, 3 - sprężyste mieszadło o ruchu wahliwym, 4 - piętrowe łopatki rozsiewające o różnej długości, 5 - tarcza rozsiewająca o stałej prędkości obrotowej, 6 - dźwignie regulacyjne, 7 - skala regulatora, 8 - regulator szerokości roboczej poprzez zmianę kąta zsypu nawozu, 9 - regulator strefy nakładania się nawozów przy dwóch tarczach roboczych, 10 - regulator szerokości roboczej poprzez zmianę punktu spadania nawozu na tarczę
Schemat napędu zaczepianego rozsiewacza nawozów

Ryc. 7.5. Schemat napędu zaczepianego rozsiewacza nawozów:

1 - wał przegubowo teleskopowy główny, 2, 3 - wały pośredniczące, 4 - przekładnia stożkowa napędu tarcz, 5 - przekładnia walcowa napędu przenośnika, 6 - sprzęgła przeciążeniowe, 7 - obudowa przekładni napędu tarcz, 8 - tarcza rozsiewająca, 9 - wałek napędzający taśmę przenośnika nawozów, Vp - prędkość przenośnika
Źródło: Kanafojski 1977
Rozsiewacz dwutarczowy zaczepiany z dwoma ślimakami przesuwającymi nawóz

Ryc. 7.6. Rozsiewacz dwutarczowy zaczepiany z dwoma ślimakami przesuwającymi nawóz:

1 - rama, 2 - tarcza rozsiewająca, 3 - łopatki rozluźniające masę nawozu, 4 - dźwignia dozownika, 5 - tylna część skrzyni, 6 - osłona napędu ślimaków, 7 - kabłąk ochronny
Źródło: Kanafojski 1977
Rozsiewacz zaczepiany z drgającym dnem skrzyni nawozowej

Ryc. 7.7. Rozsiewacz zaczepiany z drgającym dnem skrzyni nawozowej:

1 - rama, 2 - wał przegubowy, 3 - obudowa wibratora, 4 - łącznik, 5 - wahacze, 6 - dno skrzyni, 7 - przegroda sitowa, 8 - zasuwa nastawna, 9 - przekładnia napędu tarcz, 10 - tarcza rozsiewająca
Źródło: Kanafojski 1977
Rozsiewacz zaczepiany z przenośnikiem kratowym i zmodyfikowaną tarczą rozsiewającą

Ryc. 7.8. Rozsiewacz zaczepiany z przenośnikiem kratowym i zmodyfikowaną tarczą rozsiewającą:

1 - przenośnik kratowy, 2 - pochylnia doprowadzająca nawóz, 3 - element rozsiewający zastępujący tarczę
Źródło: Kanafojski 1977

Należy podkreślić, że przy dozowaniu centralnym (na osi obrotu tarczy) wysypujący się nawóz przed osiągnięciem łopatek ulega rozproszeniu na wolnej powierzchni tarczy, co zdecydowanie pogarsza równomierność rozsiewu, ponieważ w zakres działania poszczególnych łopatek dostają się różnej wielkości skupiska nawozu. Aby zjawisko to wyeliminować, skonstruowano rozsiewacz ze zmodyfikowaną tarczą o działaniu ssącym, którą przedstawiono na rycinie 7.9.

Zespół rozsiewający o działaniu ssącym

Ryc. 7.9. Zespół rozsiewający o działaniu ssącym:

1 - tarcza, 2 - łopatka (zakrzywiona), 3 - osłona tarczy, 4 - segment stożkowy, 5 - kanały segmentu, 6 - wewnętrzna przesłona tarczy, 7 - zbiornik
Źródło: Kanafojski 1977

W omawianym rozsiewaczu tarcza z łopatkami przykryta jest drugą tarczą w postaci pierścienia, ustawioną na wysokości 25 mm ponad tarczą dolną. Nawóz wysypuje się ze zbiornika przez pięć otworów w stożkowym segmencie. Promień segmentu odpowiada promieniowi wewnętrznych krawędzi łopatek. Druga, nieruchoma płytka przykrywa z góry wyloty segmentu. Przy takim rozwiązaniu konstrukcyjnym wirujące łopatki wywołują ssący strumień powietrza. W efekcie, w kanałach segmentu dozującego powstaje podciśnienie, które powoduje zwiększenie prędkości wysypywania się materiału oraz rozluźnienie jego masy. W rezultacie, cząstki lub skupiska nawozów są szybciej poddawane działaniu łopatek, co powoduje poprawę równomierności rozsiewu. Inną modyfikację tarczy przedstawia rycina 7.8. Jest to tarcza wytłaczana, o powierzchni odpowiednio wyprofilowanej, w której łopatki tworzą wydłużoną prowadnicę strugi nawozu. Równomierność rozsiewu zależy również od stosowania w rozsiewaczach osłon przeciwwiatrowych, ich kształtu oraz miejsca położenia względem tarcz lub tarczy rozsiewającej. Osłony mogą być brezentowe lub plastykowe, usztywnione ekranami, mocowane tak, że osłaniają tarcze z boków i z tyłu. Przykład takiej osłony przedstawiono na rycinie 7.10.

Ustawienie osłony względem tarcz rozsiewacza

Ryc. 7.10. Ustawienie osłony względem tarcz rozsiewacza:

1 - tarcza rozsiewająca, 2 - osłona (ekran) przeciwwiatrowa
Źródło: Kanafojski 1977

Należy podkreślić, że stosowanie ekranu ogranicza szerokość pasa rozrzutu nawozu (ok. 6 m), a tym samym wydajność pracy rozsiewacza.

7.1.2. Rozsiewacze wahadłowe

W rozsiewaczach wahadłowych zamiast obracających się tarcz zastosowano wahliwy przewód rurowy o ruchach w płaszczyźnie poziomej. Rura pełni rolę elementu rozsiewającego masę nawozową. Ma ona zmienny przekrój (ścięty stożek), połączona jest ze zbiornikiem, a ruch materiału w przewodzie wywołany jest ciśnieniem statycznym masy nawozowej w zbiorniku. Aby uzyskać łatwy ruch nawozu (bez względu na rodzaj i ilość przemieszczanej masy), ścianki zbiornika i wahliwej rury muszą być dostatecznie gładkie (małe opory tarcia), a nawóz musi być przed wlotem do rury należycie rozluźniony. A więc, podobnie jak w rozsiewaczach tarczowych, musi być zastosowane mieszadło. Na masę nawozu przemieszczającego się w rurze działają w zasadzie takie same siły, jakie występują przy promieniowo ustawionych łopatkach tarczy wirującej. Na rycinie 7.11 przedstawiono schemat rozsiewacza wahadłowego.

Jest to rozsiewacz zawieszany, zaopatrzony w osłonę przeciwwiatrową. Średnica wylotu przewodu wahliwego (rury) wynosi 60 mm, a kąt jej bocznych odchyleń 37o . Przed wlotem do przewodu (rury) umieszczone jest mieszadło w postaci sześciu palców połączonych z pierścieniem, wykonujące razem z rurą ruchy wahliwe. Liczba drgań wynosi około 1000 na minutę. Przy wylocie rury umieszczono poziomy kabłąk, którego zadaniem jest zmniejszenie poprzecznej nierównomierności rozsiewu przy nawożeniu pól. Kabłąk wykonany jest z płaskownika o szerokości około 10 mm. Cząstki nawozu zderzając się z wewnętrzną powierzchnią kabłąka, odbijają się w rozmaitych kierunkach, co w rezultacie zmniejsza niepożądane, miejscowe zagęszczenie wyrzucanej strugi materiału. Szerokość robocza z osłoną wynosi 4 m, a bez osłony 6 m. Jest to maszyna o prostej i lekkiej konstrukcji oraz łatwej i wygodnej regulacji ilości wysiewanego nawozu. Natomiast równomierność rozsiewu jest tu gorsza niż w rozsiewaczach tarczowych.

Schemat rozsiewacza wahadłowego (Vicon)

Ryc. 7.11. Schemat rozsiewacza wahadłowego (Vicon):

1 - wał przegubowo-teleskopowy, 2 - sprzęgło, 3 - tarcza wahliwa (napędowa), 4 - przewód wahliwy (rura), 5 - mieszadło, 6 - dozownik, 7 - zbiornik, 8 - poziomy kabłąk
Źródło: Kanafojski 1977

7.1.3. Rozsiewacze pneumatyczne

Przeznaczone są do rozsiewu nawozów granulowanych, dając lepszą równomierność rozsiewu niż pozostałe rozsiewacze. W rozsiewaczach pneumatycznych nawóz rozsiewany jest na powierzchni gleby strumieniem powietrza wytwarzanym przez dmuchawę. Do tej grupy rozsiewaczy należy wiele różnych konstrukcji, których wspólną cechą jest wytwarzanie niosącego strumienia powietrza, natomiast pozostałe zespoły maszyn mogą się różnić. Na przykład, istnieją rozsiewacze, w których nawóz podawany jest ze zbiornika przenośnikiem taśmowym, wstępnie dzielony grzebieniem na strugi, które wtłaczane są do giętkich przewodów rurowych zakończonych zespołami rozsiewającymi. Zespoły te zbudowane są z wirników obracających się wskutek działania prądu powietrza wymieszanego z granulkami nawozu. Każdy wirnik umieszczony jest w cylindrycznej osłonie, stanowiąc rodzaj turbinki rozsiewającej nawóz na powierzchnię gleby. Inny rodzaj konstrukcji oparty jest na koncepcji Weiste, wziętej z pneumatycznego siewnika rzędowego do nasion. Schemat tego rozsiewacza przedstawiono na rycinie 7.12.

Rozsiewacz pneumatyczny

Ryc. 7.12. Rozsiewacz pneumatyczny:

a - schemat ogólny, b - szczegół wylotu przewodu pneumatycznego z płytką odbijającą, c - zasuwka dozownika z otworami, d - głowica rozdzielająca nawóz do poszczególnych przewodów; 1 - zbiornik, 2 - dmuchawa, 3 - dyfuzor, 4 - gładka część rury pionowej, 5 - część karbowana rury pionowej, 6 - głowica rozdzielająca nawóz do przewodów, 7 - zasuwki do dozownika, 8 - mieszadło, 9 - przewody pneumatyczne, 10 - płytki nastawne odbijające nawóz, 11 - belki nośne końcówek rozsiewacza, 12 - element kierujący ruchem granulek, 13 - tory rozrzuconych granulek
Źródło: Kanafojski 1977

Rozsiewacz pneumatyczny jest maszyną zawieszaną, napędzaną od WOM ciągnika. Zbiornik i inne elementy osadzone są na ramie maszyny. Dmuchawa o regulowanej wydajności (0,30-0,97 m3/s), z promieniowymi łopatkami, napędzana jest przekładnią pasową z pasami klinowymi. Rurowy przewód powietrza o średnicy 72 mm zakończony jest dyfuzorem szczelnie połączonym z dnem zbiornika i z rurą pionową o średnicy 75 mm umieszczoną w środku zbiornika. Po obu bokach rury zainstalowane są dozowniki służące do regulacji dawki nawozów na ha. Regulację przeprowadza się przy pomocy dźwigni zmieniających położenie zasuwek dozowników. Nad dozownikami znajdują się dwa rotacyjne mieszadła utrzymujące w stałym ruchu granulki nawozu, co ułatwia przemieszczenie ich przez otwory dozowników do dyfuzora. Prąd powietrza porywa z dyfuzora granulki i przenosi je pionową rurą do góry. Rura ta zakończona jest u góry głowicą rozdzielającą z otworami, od których odchodzą przewody pneumatyczne zakończone dyszami.

Wskutek różnych aerodynamicznych właściwości poszczególnych granulek (wielkość, kształt, masa) nierównomierny byłby rozdział nawozu przez otwory w głowicy, a zatem duża poprzeczna nierównomierność rozsiewu. Aby temu zapobiec, górna część rury ma powierzchnię falistą, o którą uderza część granulek nawozu, zmieniając swój kierunek oraz prędkość ruchu, a w rezultacie wzajemny układ w prądzie powietrza. Dno głowicy rozdzielacza utworzone jest przez stożkowy element wierzchołkiem obrócony ku dołowi. Ponieważ średnica podstawy stożka jest mniejsza od średnicy pionowej rury, granulki po zderzeniu się z tą powierzchnią są kierowane do szczeliny pierścieniowej utworzonej pomiędzy krawędzią stożka a powierzchnią rury i przez tę szczelinę dostają się do rozdzielacza. Konstrukcja przewiduje możliwość zmiany położenia stożka w płaszczyźnie pionowej, a tym samym oddziaływania na końcowe kierunki i prędkości granulek przed dostaniem się ich do rozdzielacza. Równomierność rozdzielania masy nawozu do poszczególnych przewodów jest dobra.

Przewody pneumatyczne ( ø 70 mm) wykonane z elastycznego tworzywa są na końcach spłaszczone tworząc dysze. W pewnej odległości pod dyszami umocowane są płytki prostokątne nachylone do poziomu pod kątem 70o. Granulki uderzając o płytkę z dużą prędkością, odbijają się od niej w rozmaitych kierunkach. Odległość płytki od dyszy oraz kąt jej pochylenia ustalone eksperymentalnie są cechami konstrukcyjnymi określonych typów rozsiewaczy.

W omawianej maszynie przewody pneumatyczne i płytki są przymocowane w odstępach co 150 cm do dwu belek nośnych, wykonanych w postaci kratownic połączonych zawiasowo z ramą rozsiewacza. Połączenie to pozwala na obrót belki nośnej wraz z przewodami w płaszczyźnie poziomej i ustawienie jej do transportu wzdłuż obu boków agregatu.

Opisany rozsiewacz nadaje się do rozsiewania nawozów granulowanych. Ilość nawozu wysianego na jednostkę powierzchni zależy nie tylko od wielkości otworów w dozowniku, lecz również od natężenia przepływu powietrza, nastawionego wydatku dmuchawy (m3/s) i od prędkości roboczej maszyny. Wszystkie zespoły tej maszyny napędzane są przez WOM ciągnika za pośrednictwem przekładni pasowej, przekładni kół zębatych i przy zastosowaniu sprzęgła przeciążeniowego. Szerokość robocza 12 m, a prędkość robocza 8-12 km/h.

Na zakończenie należy wyraźnie podkreślić, że jakość pracy rozsiewaczy zależy od postaci użytego nawozu, jego wilgotności i zbrylenia. Zachowując wymogi określone dla stosowanych nawozów, uzyskuje się dobrą jakość pracy rozsiewaczy.

7.1.4. Przegląd rozsiewaczy do nawozów mineralnych

Zawieszany rozsiewacz tarczowy do nawozów o działaniu ssącym, tarcza czworokątna (kwadratowa) z łopatkami umieszczonymi wzdłuż przekątnych tarczy

Ryc. 7.13. Zawieszany rozsiewacz tarczowy do nawozów o działaniu ssącym, tarcza czworokątna (kwadratowa) z łopatkami umieszczonymi wzdłuż przekątnych tarczy (Rotina)

Zawieszany rozsiewacz tarczowy do nawozów, tarcza czworokątna z łopatkami

Ryc. 7.14. Zawieszany rozsiewacz tarczowy do nawozów, tarcza czworokątna z łopatkami (Rotina)

Przyczepiany rozsiewacz do nawozów

Ryc. 7.15. Przyczepiany rozsiewacz do nawozów (Rotina).

Nawóz podany przez dozownik rozprowadzany jest wzdłuż belki z otworami przy pomocy przenośników ślimakowych lewo i prawoskrętnych
Przyczepiany rozsiewacz dwutarczowy do nawozów

Ryc. 7.16. Przyczepiany rozsiewacz dwutarczowy do nawozów (Rotina)

Zawieszany dwutarczowy rozsiewacz do nawozów
Zawieszany dwutarczowy rozsiewacz do nawozów

Ryc. 7.17. Zawieszany dwutarczowy rozsiewacz do nawozów (A).

Tarcze okrągłe z dwoma łopatkami. Zbiornik zaopatrzony w sito oddzielające zbrylony nawóz i ciała obce, co zabezpiecza przed zapychaniem otworów dozujących i pogorszeniem równomierności rozsiewu. Wymienne tarcze rozsiewające (B) pozwalają na uzyskiwanie szerokości roboczych 10-24 m (Amazone)
Zawieszany dwutarczowy rozsiewacz do nawozów DPX prima (Sulky-Burel)

Ryc. 7.18. Zawieszany dwutarczowy rozsiewacz do nawozów DPX prima (Sulky-Burel)

o ładowności skrzyni nawozowej 1800 kg, szerokości roboczej do 24 m, prędkości obrotowej tarcz 720 obr/min i dobrej równomierności rozsiewu poprzez możliwość wielokrotnego nakładania rozsiewanego na powierzchni nawozu

Zawieszany rozsiewacz wahadłowy

Ryc. 7.19. Zawieszany rozsiewacz wahadłowy (Vicon)

Zawieszany rozsiewacz wahadłowy

Ryc. 7.20. Zawieszany rozsiewacz wahadłowy (Vicon):

A - z rurą do rozsiewu o szerokości pasa 2-8 m, B - z rurą do rozsiewu o szerokości pasa 2-4 m
Zaczepiany pneumatyczny rozsiewacz do nawozów granulowanych (A) i zbiornik z wentylatorem wytwarzającym strumień powietrza przenoszący cząsteczki nawozu (B)
Zaczepiany pneumatyczny rozsiewacz do nawozów granulowanych (A) i zbiornik z wentylatorem wytwarzającym strumień powietrza przenoszący cząsteczki nawozu (B)

Ryc. 7.21. Zaczepiany pneumatyczny rozsiewacz do nawozów granulowanych (A) i zbiornik z wentylatorem wytwarzającym strumień powietrza przenoszący cząsteczki nawozu (B) (Morris)

awieszany pneumatyczny rozsiewacz do nawozów ze specjalnie ukształtowanymi dyszami (końcówkami) (A) oraz sposób i równomierność pokrycia powierzchni gleby (B)

Ryc. 7.22. Zawieszany pneumatyczny rozsiewacz do nawozów (Accord)ze specjalnie ukształtowanymi dyszami (końcówkami) (A) oraz sposób i równomierność pokrycia powierzchni gleby (B)

Dysza rozsiewająca pozioma (A), wałek dozujący nawóz do rur rozsiewających (B) i dysze rozsiewające z płytkami kierującymi (C)

Ryc. 7.23. Dysza rozsiewająca pozioma (A), wałek dozujący nawóz do rur rozsiewających (B) i dysze rozsiewające z płytkami kierującymi (C) (Accord)

W rozsiewaczu przedstawionym na rycinach 7.22 i 7.23 każda dysza posiada własny, niezależny od innych dysz, przewód doprowadzający nawóz, dlatego też rozsiewacz ma tyle przewodów doprowadzających (sztywnych) ile ma dysz, których liczba z kolei zależna jest od szerokości roboczej maszyny. Do transportu belki robocze są składane pionowo wzdłuż boków skrzyni nawozowej.

7.2. Siewniki do nawozów mineralnych

Siewniki nawozowe można podzielić na dwie grupy. Do pierwszej należą siewniki rzutowe wysiewające nawóz równomiernie na całej szerokości roboczej, a do drugiej siewniki rzędowe układające nawóz w bruzdkach razem z nasionami podczas kombinowanego wysiewu lub w międzyrzędziach w okresie wegetacyjnym. Siewniki do nawozów mogą być budowane jako maszyny ciągnikowe zawieszane lub zaczepiane. Ze względu na budowę zespołu wysiewającego, siewniki dzielimy na ślimakowe, palcowe, talerzowe, wałkowo krążkowe i suwakowe. Siewniki nawozowe są wypierane przez rozsiewacze i należy się liczyć, iż w niedługim czasie zostaną całkowicie wycofane z użycia.

7.2.1. Siewniki talerzowe

Siewniki talerzowe są obecnie najbardziej rozpowszechnioną grupą siewników nawozowych. Ich nazwa pochodzi od zastosowania, jako zespołu wysiewającego, szeregu talerzy, na które samoczynnie (grawitacyjnie) wysypuje się materiał znajdujący się w skrzyni nawozowej. Siewniki te zbudowane są ze skrzyni nawozowej (zbiornika) wykonanego z blachy zabezpieczonej przed agresywnym działaniem związków chemicznych lub z tworzywa sztucznego. Aby nie dopuścić do tworzenia się sklepień lub zawieszania się nawozu, w skrzyni umieszczone jest mieszadło (wahadłowe, obrotowe lub inne). Szerokość robocza siewnika zależy od średnicy talerzy, ich liczby i odległości między krawędziami sąsiednich talerzy. W dnie skrzyni znajdują się półkoliste wycięcia, w których obracają się talerze umocowane na sworzniach i napędzane przy pomocy przekładni zębatej. Talerze siewnika są mało wrażliwe na nachylenie boczne, są natomiast wrażliwe na nachylenia podłużne, które powodują nierównomierność rozsiewu i znaczne odchylenia od nastawionej dawki wysiewu.

Nawóz wydostaje się ze skrzyni przez regulowaną szczelinę dzięki obrotowemu ruchowi talerzy, których połowa powierzchni znajduje się wewnątrz skrzyni, a druga połowa na zewnątrz. Do wyrzucania nawozu z talerzy służą umieszczone nad nimi obracające się wyrzutniki osadzone na wspólnym wale. Poszczególne wyrzutniki mogą być wykonane w postaci trzech tzw. palców, ewentualnie dwu lub jednej łopatki. Nad każdym talerzem zazwyczaj są umieszczone dwa wyrzutniki. Aby uzyskać równomierny wysiew, do każdego wyrzutnika musi być dostarczana jednakowa ilość nawozu, co osiąga się przez umieszczenie przegrody rozdzielającej przed pierwszym wyrzutnikiem talerza (licząc w kierunku obrotu). Należy podkreślić, że wyrzutniki nie tylko wyrzucają, lecz równocześnie rozkruszają niewielkie kruche bryłki nawozu. Wyrzutniki powinny wyrzucać całą dostarczaną im ilość nawozu.

Pozostałe elementy siewnika to: układ napędzający i układ regulacyjny dawki nawozu na ha. Dawkę reguluje się liczbą obrotów talerzy (dwie możliwości), zmienianą przez przełożenie w skrzyni przekładniowej oraz przez zmianę wysokości szczeliny, przez którą nawóz wydostaje się ze skrzyni. Regulację tę wykonuje się dźwignią, która poprzez zespół cięgieł oddziałuje na zastawki, powodując ich podnoszenie lub opuszczanie. Budowę siewnika przedstawia rycina 7.24, schemat działania rycina 7.25, a schemat napędu rycina 7.26.

Budowa siewnika nawozowego talerzowego

Ryc. 7.24. Budowa siewnika nawozowego talerzowego:

a - schemat siewnika (widok z tyłu), b - przekrój poprzeczny skrzyni nawozowej; 1 - talerz, 2 - wyrzutnik nawozu, 3 - zastawka szczeliny nawozu, 4 - zgarniacz nawozu z talerza, 5 - oś talerza, 6 - wałek ślimakowy napędzający talerze, 7 - dźwignia regulacji szczeliny, 8 - skala regulacji
Źródło: Wójcicki 1969
Schemat działania talerzowego siewnika nawozowego

Ryc. 7.25. Schemat działania talerzowego siewnika nawozowego:

Fo - powierzchnia szczeliny wysypowej, Smat. - środek ciężkości wysypującej się masy, S' - odległość wałów napędzających wyrzutniki i talerze, V1, V2, Vśr - prędkości obwodowe nawozu, r1, r2 - promienie talerza (wewnętrzny i zewnętrzny), Δs - odległość pomiędzy dwoma sąsiednimi talerzami; 1 - talerz, 2 - wyrzutniki nawozu, 3 - skrzynia nawozowa, 4 - zasuwka nastawna, 5 - wieniec zębaty talerza, 6 - przegroda rozdzielająca i kierująca nawóz
Źródło: Kanafojski 1977
Schemat napędu siewnika talerzowego

Ryc. 7.26. Schemat napędu siewnika talerzowego:

1 - talerze, 2 - mieszadło, 3 - przekładnie ślimakowe
Źródło: Kanafojski 1977

7.2.2. Siewniki ślimakowe

Siewniki ślimakowe zbudowane są ze skrzyni nawozowej, w której znajduje się zębate mieszadło wykonujące ruch posuwisto zwrotny. Mieszadło wykonane jest z szerokiej taśmy stalowej o uzębionej dolnej krawędzi. Mieszadło ułatwia wysypywanie się nawozu przez szczelinę o regulowanej wielkości. Zespół wysiewający stanowi ślimak nawinięty na wałek pojedynczy umocowany nad poziomą płaszczyzną z tyłu skrzyni lub na wałek podwójny umocowany z przodu i z tyłu skrzyni nawozowej. Dwuwałkowy zespół zapewnia równomierny wysiew niezależnie od ukształtowania terenu. Ilość wysiewanego nawozu reguluje się przez zmianę wysokości szczeliny wysypowej nawozu oraz długości skoku mieszadła (równomierność wysiewu jest tym większa, im węższa jest szczelina wysypowa przy możliwie dużym skoku mieszadła). Siewniki te wysiewają dobrze nawet wilgotne i łatwo zbrylające się nawozy pod warunkiem, że nawóz nie oblepia ślimaków wałków. Do bocznych, dolnych krawędzi ścian skrzyni nawozowej przymocowane są półosie kół jezdnych, które przez przekładnie zębate napędzają mieszadło i wałki wysiewające. Budowę siewnika ślimakowego przedstawiono na rycinie 7.27.

Fragment siewnika ślimakowego z dwoma wałkami wysiewającymi

Ryc. 7.27. Fragment siewnika ślimakowego z dwoma wałkami wysiewającymi:

1 - skrzynia nawozowa, 2 - wałki wysiewające, 3 - zasuwy szczelin wysypowych, 4 - mieszadła zębate, 5 - mieszadła palcowe, 6 - deski ochraniające przed wiatrem
Źródło: Wójcicki 1969

7.2.3. Siewniki wałkowo krążkowe

Siewniki te zbudowane są tak, jak typowy siewnik nawozowy (zbiornik, mieszadło, zespół napędowy i regulacyjny). Różnią się tylko zespołem wysiewającym, składającym się z krążków osadzonych ukośnie na wspólnym wale (ryc. 7.28a). Takie ustawienie krążków powoduje, przy obracaniu się wału, zmianę prędkości wygarniania nawozu. Prędkość wygarniania podczas jednego obrotu zmienia się od V = 0 do V = Vmax. Zmiany te powodują dużą nierównomierność wysiewanej ilości nawozu w ciągu jednego obrotu krążków. Dla zmniejszenia tej nierówności krążki podzielone są na połówki, wzajemnie względem siebie przestawione (ryc. 7.28b). Dzięki temu skrajne odchylenia krawędzi krążków są zmniejszone o połowę, a tym samym o połowę zmniejsza się różnica między prędkościami wygarniania nawozu (Vmin i Vmax). Średnica krążków d = 100-180 mm, t = 0,5 mm, t' = 27,5 mm, α = 55-60o . Napęd wału z krążkami - od koła jezdnego, przy przełożeniu 1 : 1.

Krążkowy zespół wysiewający do nawozów

Ryc. 7.28. Krążkowy zespół wysiewający do nawozów:

a - krążki osadzone ukośnie, b - krążki z przestawionymi połówkami
Źródło: Kanafojski 1977

Poza omówionymi typami siewników istnieją jeszcze inne konstrukcje, są one jednak rzadko spotykane, na przykład siewniki suwakowe, w których zespoły wysiewające w postaci suwaków wykonują ruchy suwliwe, lub siewniki palcowe, w których zespoły wysiewające w postaci palców mocowanych pod kątem do łańcucha wypychają nawóz ze skrzyni. Szczegółowa budowa tych maszyn zostanie pominięta.

7.3. Rozlewacze płynnych nawozów mineralnych i dokarmiacze roślin

Płynne nawozy mineralne są coraz powszechniej stosowane w warunkach intensywnej uprawy roślin. Mogą to być nawozy jednoskładnikowe, głównie azotowe (woda amoniakalna, rozpuszczony mocznik lub bezwodny amoniak), oraz wieloskładnikowe z mikroelementami. Wyodrębnić można dwa sposoby podawania roślinom nawozów płynnych - doglebowe, poprzez system korzeniowy, oraz dolistne. Do nawożenia dolistnego, zwanego dokarmianiem, używa się opryskiwaczy wyposażonych w specjalne rozpylacze. Wykonuje się ten zabieg kilkakrotnie w okresie wegetacyjnym, w różnych fazach rozwojowych roślin. Ta grupa maszyn będzie przedstawiona w odrębnym rozdziale. Tu zostaną omówione maszyny służące do doglebowego wprowadzania nawozów płynnych przedsiewnie i w trakcie trwania wegetacji. Warunkiem poprawnego wykonania zabiegu jest wprowadzenie nawozu pod powierzchnię gleby przed siewem oraz w międzyrzędzia w czasie wegetacji roślin. Wprowadzenie cieczy na pewną głębokość odbywa się za pomocą narzędzi o rozmaitych rodzajach zębów lub łap, co łączy się z równoczesną uprawą lub zwalczaniem chwastów, albo z jednym i drugim. Jest to poważna zaleta rozlewaczy nawozów płynnych. Zasadniczymi częściami składowymi każdego rozlewacza są: zbiornik, pompa, dozownik, rozdzielacz i części robocze doprowadzające ciecz pod powierzchnię gleby.

Na rycinie 7.29 przedstawiono przykład rozlewacza wody amoniakalnej zawieszanego, podczas pracy podpartego na dwu tylnych kołach. Zbiornik wody amoniakalnej, wykonany ze stalowej blachy o grubości 8 mm, umocowany jest do ramy wykonanej z kątowników 75 × 75 mm. Na górze zbiornika umieszczony jest dozownik-rozdzielacz połączony przewodami rurowymi z 12 zębami pracującymi w międzyrzędziach. Zęby mają kształt dłut. Są połączone sprężyście z poprzeczną belką. Rozstęp między sąsiednimi zębami można zmieniać w granicach 7-20 cm. Prędkość robocza zawiera się w zakresie 4,7-7,4 km/h. W niektórych rozlewaczach przed każdym zębem ustawiony jest krój tarczowy, który wycinając rowek ułatwia zagłębienie się zębów, zwłaszcza w glebie zwięzłej. Za zębami natomiast umieszczone są rolki służące do zagarniania pozostawionych przez zęby śladów.

Rycina 7.30 przedstawia schemat rozlewacza wody amoniakalnej z dwoma zbiornikami, umieszczonymi po bokach ciągnika. Pozostała część maszyny zawieszona jest z tyłu ciągnika na podnośniku hydraulicznym

Przykład rozlewacza wody amoniakalnej

Ryc. 7.29. Przykład rozlewacza wody amoniakalnej:

1 - rama, 2 - zbiornik, 3 - rozdzielacz dozownik, 4 - zawór do napełniania zbiornika, 5 - zawór doprowadzania cieczy do rozdzielacza, 6 - przewód cieczy, 7 - ząb tworzący bruzdkę, 8 - rolka zagarniająca bruzdkę, 9 - krój tarczowy, 10 - sprężysty uchwyt, 11 - wspornik zawieszenia
Źródło: Kanafojski 1977
Schemat rozmieszczenia zespołów zawieszanego rozlewacza wody amoniakalnej z pompą przeponową

Ryc. 7.30. Schemat rozmieszczenia zespołów zawieszanego rozlewacza wody amoniakalnej z pompą przeponową:

1 - zbiorniki, 2 - pompa przeponowa, 3 - filtr główny, 4 - zawór regulacyjny (dozujący), 5 - zawór przelewowy, 6 - zawór odcinający, 7 - rozdzielacze, 8 - szybkozłącze, 9 - króciec czterodrożny
Źródło: Kanafojski 1977

Przepływ cieczy wywoływany jest pompą przeponową o wydatku około 48 dm3/min, napędzaną bezpośrednio przez WOM ciągnika. Ciecz zasysana równocześnie z obu zbiorników przepływa przez odpowiednie rozgałęzienia czterodrożnego króćca poprzez filtr siatkowy do pompy, a stamtąd przez zawór regulacyjny do dwóch korpusów rozdzielaczy cieczy. W każdym korpusie rozdzielacza umieszczony jest filtr dokładnego oczyszczania oraz wymienna kryza z otworkami o średnicach 1,65 lub 2,2 mm, służąca do zmiany natężenia przepływu cieczy. Każdy otwór kryzy połączony jest rurką gumową z przewodem stalowym przymocowanym do zęba kultywatora. W tej maszynie zęby ustawione są w dwóch rzędach. W przypadku nadmiernego wzrostu ciśnienia otwiera się zawór przelewowy, pokonując opór sprężyny dociskowej. Zawór regulacyjny służy do ustalania dawki nawozu na jednostkę powierzchni. Regulacji dokonuje się poprzez zmianę wielkości kanału przepływu przy użyciu kurka. Zawór odcinający jest otwierany i zamykany samoczynnie przy podnoszeniu i opuszczaniu maszyny. Objętościową dawkę cieczy VF oblicza się następująco:

gdzie:

By utrzymać równomierny rozlew, ważne jest, aby zawór dozujący był samoczynnie sterowany i mógł w każdej chwili dostosować ilość cieczy do chwilowych zmian prędkości. Takie rozwiązanie rozlewacza płynnego amoniaku przedstawia rycina 7.31.

Układ ten działa następująco: kółka napędza generator o zmiennej prędkości obrotowej, w którym powstaje zmienne napięcie prądu. Zmiana napięcia zależy od prędkości obwodowej kółka napędzającego, a więc jest proporcjonalna do chwilowej prędkości roboczej maszyny. Zmiana napięcia prądu jest przetwarzana w układzie elektronicznym, który przesyła odpowiednie impulsy do silnika o zmiennej prędkości obrotowej, a ten z kolei do zaworu dozującego ilość amoniaku. Układ elektroniczny połączony jest z zaworem ręcznie ustawianym i służącym do nastawiania dozownika na wyjściową dawkę amoniaku. Dozownik połączony jest giętkimi przewodami z zębami kultywatora. Wydatek cieczy Vt wyraża się równaniem:

gdzie:

Schemat rozlewacza płynnego amoniaku

Ryc. 7.31. Schemat rozlewacza płynnego amoniaku:

1 - koło napędzające, 2 - przekaźnik (elektroniczny) prędkości obrotowej kółka napędzającego, 3 - elektryczne urządzenie sterujące, 4 - silnik o zmiennej prędkości obrotowej, 5 - zawór dozujący, 6 - zbiornik amoniaku, 7 - zawór odcinający, 8 - tarcza zaworu ręcznego do nastawiania dawki amoniaku, 9 - zęby kultywatora
Źródło: Kanafojski 1977

Utrzymanie stężonego amoniaku w stanie płynnym wymaga ciśnienia ponad 2000 kN/m2 w zbiorniku i przewodach. Dlatego też muszą one być odpowiednio wytrzymałe i zaopatrzone w specjalną armaturę. W rezultacie rozlewacze stężonego amoniaku są ciężkie i drogie. Stężony amoniak dostarczony do gleby natychmiast zamienia się w gaz, wypełniając wolne przestrzenie w ziemi.

Rozlewacze służące do wprowadzania nawozów w międzyrzędzia rosnących roślin spełniają rolę dokarmiacza roślin. Do dokarmiania roślin mogą być użyte również nawozy mineralne stałe. Nawozy wprowadzane są również podpowierzchniowo w międzyrzędzia. Dokarmiacze są to rzędowe siewniki nawozowe pracujące samodzielnie lub też zamocowane na ramie pielnika. Dokarmiacz ma kilka sekcji, z których każda składa się ze zbiornika z mieszadłem i zespołem wysiewającym, połączonych dwoma przewodami z redlicami, ponieważ w każdym międzyrzędziu pracują dwie redlice. Przykład takiego dokarmiacza przedstawia rycina 7.32.

Przykład dokarmiacza zawieszanego

Ryc. 7.32. Przykład dokarmiacza zawieszanego:

1 - zbiornik, 2 - zsyp, 3 - przewody giętkie, 4 - redlice, 5 - kółka ugniatające, 6 - kółka podporowe, 7 - koło jezdne, 8 - przekładnia łańcuchowa, 9 - czworobok przegubowy zawieszenia redlic
Źródło: Kanafojski 1977


Powrót do strony głównej