نازل‌های پهپادهای کشاورزی و معرفی پرکابردترین آن‌ها

در دهه 60 میلادی، انقلاب مکانیزاسیون در صنعت کشاورزی و تجهیزات آن صورت گرفت که باعث شروع استفاده حداکثری از زمین‌های کشاورزی و رونق این صنعت شد. کشاورزان در این سال‌ها با چالش‌هایی از قبیل دفع حشرات، علف‌های هرز، بیماری‌های کشاورزی مواجه بودند که جهت مبارزه و حل آن‌ها از محلول‌پاشی و سمپاشی مزارع استفاده می‌کردند. انجام عملیات محلول‌پاشی با دستگاه‌های متنوعی از قبیل دستگاه‌های محلول‌پاشی دستی، تراکتور و… صورت می‌گرفت. در سال‌های اخیر جهت مصرف بهینه سموم و کودها نیز از تکنولوژی پهپاد استفاده شده است. در این تکنولوژی نازل‌های پهپادهای کشاورزی نقش اساسی و بسزایی در کیفیت محلول‌پاشی دارند. بنابراین پیشرفت در این حوزه، از اولویت‌های اقتصادی صنعتی کشورهای درحال توسعه و توسعه‌یافته است.

پهپادهای کشاورزی جزء مدرن‌ترین تجهیزات در حوزه کشاورزی هستند به‌طوری ‌که عملیات‌هایی از قبیل محلول‌پاشی، رصد و نقشه‌برداری مزارع کشاورزی توسط پهپادها می‌تواند کمک شایانی به صنعت کشاورزی کند. محلول‌پاشی مزارع کشاورزی با استفاده از پهپادها تاثیر بسزایی در افزایش بهره‌وری صنعت کشاورزی دارد که از بارزترین آنها می‌توان به افزایش چشمگیر سرعت محلولپاشی، پوشش کامل و یکنواخت مزارع و باغات، کاهش 98% مصرف آب، کاهش مصرف سم اشاره کرد. برای مطالعه بیشتر می‌توان به مقاله مزایای محلول‌پاشی با پهپادهای کشاورزی مراجعه کرد.

نازل‌ها در همه دستگاه‌های محلول‌پاش بخصوص پهپادها نقش اساسی دارند. در طراحی نازل‌ها کنترل دبی جریان، سرعت و فشار محلول و همچنین شکل پاشش و اندازه ذرات مورد توجه قرار می‌گیرد. بنابراین انتخاب و استفاده درست از نازل‌ها در پهپادها اثر مستقیم در کیفیت محلول‌پاشی دارد. عواملی از قبیل نقطه هدف، میزان قطر ذرات محلول، زمان پاشش، زاویه و عرض پاشش و… در انتخاب نوع نازل حائز اهمیت است. در ادامه به معرفی و بررسی انواع نازل‌های استفاده شده در پهپادهای کشاورزی می‌پردازیم.

نازل‌های بادبزنی Flat Fan:

محلول در نازل‌های بادبزنی با فشار از روزنه کوچک و بیضی شکلی عبور می‌کند تا یک پاشش تخت و نازک را بوجود بیاورد.

این نازل‌ها با توجه به کاربرد، مدل‌های گوناگونی دارند. معمولا در پهپادهای کشاورزی از سری نازل‌های XR (Extended Range) استفاده می‌شود از جمله: XR11001VS-XR110015VS. شرکت‌های سازنده با درج شماره‌هایی روی نازل اطلاعات مورد نیاز را در اختیار مصرف کننده می‌گذارد. این اطلاعات شامل: دبی پاشش بر دقیقه برحسب گالن آمریکایی (هر گالن آمریکایی معادل 3.78 لیتر است.) و همچنین زاویه پاشش نازل در فشار ثابت است. بعنوان مثال:

نازل 11001: عدد 110 نشانگر زاویه پاشش، عدد 01 نشانگر دبی پاشش به معنای 1 گالن بر دقیقه
نازل 110015: عدد 110 نشانگر زاویه پاشش و عدد 015 نشانگر دبی پاشش بعه معنای 1.5 گالن بر دقیقه

دو حرف VS به معنای فولاد ضد زنگ است.در برخی از نازل‌ها از حروف دیگراستفاده می‌شود که نشان دهنده جنس آن است.

BR مواد برنجی
SS فولاد ضدزنگ
HS فولاد ضدزنگ سخت شده
VP پلیمر با کدگذاری رنگی
VK سرامیک با کدگذاری رنگی
VH فولاد ضد زنگ سخت شده با کدگذاری رنگی
VS فولاد ضد زنگ با کدگذاری رنگی

همچنین در پهپادهای کشاورزی از سری نازل‌های TP (Tapered edge flat) نیز استفاده می‌شود که این نازل در فشارهای 30 psi و 60 psi بهترین نتیجه را می‌دهند. به عنوان مثال مدل TP1100050-SS (در زیر شکل آن آمده است). در اینجا SS به معنای Stainless Steel است. در جدول زیر اطلاعات مربوط به این نازل آمده ست که در فشار 30 psi، حجم پاشش آن 5.5 اونس (برابر 5.5*27.34=150 گرم) بر دقیقه و در فشار 60 psi، این حجم به 7.8 اونس (213 گرم) بر دقیقه می‌رسد. همچنین قابل ذکر است که زاویه پاشش این نازل 110 درجه‌ است.

نازل‌های مخروطی توخالی Hollow Cone:

در این نازل‌ها محلول بصورت یکنواخت و به شکل یک دایره تقریبا توخالی در بازه وسیعی از دبی و فشار است. نازل‌های مخروطی توخالی قطرات کوچکی از محلول را ایجاد می‌کنند که باعث اسپری سطح بیشتری می‌شود.

این نازل‌ها با شماره‌ها و کدهای مختلفی وجود دارند که معمولا در پهپادهای کشاورزی از نازل‌های سری TXVK استفاده می‌کنند. در عکس زیر شماره‌های 4، 6 و 8 از این سری از نازل‌ها مشاهده می‌شود. در محلول‌پاشی با پهپاد این نازل‌ها در فشارهای 40 psi و بالاتر استفاده می‌شوند. جنس این نوع نازل‌ها از سرامیک است که باعث طولانی شدن عمر نازل میشود.

عدد 4-6-8 با کدگذاری رنگی شرکت تی‌جت است که مثلا برای نازل با کد 6 فشار مایع 40 psi و حجم خروجی نازل 0.4 لیتر بر دقیقه است. مشخصات نازل‌ها در جدول زیر آمده است.

نازل‌های الکترواستاتیک:

یکی از ویژگی‌های نازل‌های الکتروستاتیکی یونیزه کردن محلول بوده که باعث می‌شود وقتی محلول بر روی برگ محصول می‌نشیند، به آن بچسبد و از آن جدا نشود.. در این نازل‌ها آن چیزی که اهمیت بسیار دارد ولتاژ الکتروستاتیکی و فشار پشت نازل است.

البته از دیگر ویژگی‌های این نازل‌ها می‌توان بیان کرد که محلول را به ذرات بسیار ریز تبدیل می‌کند. در بعضی از کاربردها (سموم سیستمیک) بسیار مناسب و در بعضی از کاربردها (مبارزه با علف‌های هرز) مناسب نیست.