عند شراء طائرة زراعية بدون طيار، ما نوع الفوهة التي يجب أن أختارها لمبيدات الأعشاب التي تتطلب رشًا عالي الدقة؟

إن مشاهدة الحصاد يتلف بسبب الانجراف الكيميائي هو كابوس لا يرغب أي مدير مزرعة في تجربته DJI ¹. في حقول الاختبار التي نجريها بالقرب من تشنغدو، كثيرًا ما نوضح للعملاء كيف يمكن لتغيير بسيط في أحد المكونات أن يغير مصير موسم كامل. غالبًا ما يعود الفرق بين قتل الحشائش الناجحة والدعوى القضائية إلى أصغر جزء من إعداد الطائرة.

بالنسبة لرش مبيدات الأعشاب عالية الدقة، فإن فوهات المروحة المسطحة ذات الحث الهوائي هي الخيار الأمثل. فهي تنتج قطرات خشنة مملوءة بالهواء (350-550 ميكرومتر) تقلل بشكل كبير من الانجراف تقليل الانجراف ² مع ضمان تغطية متسقة. وخلافاً للفوهات المخروطية ذات الرذاذ الناعم، تحافظ هذه التصميمات على الفعالية حتى في حالة الرذاذ الهابط من الطائرات بدون طيار، مما يضمن وصول المواد الكيميائية إلى المكان المطلوب بالضبط.

دعونا نفحص الخيارات الهندسية المحددة التي تحدد النجاح في التطبيق الجوي.

هل يجب أن أختار فوهات الطرد المركزي أم فوهات الضغط من أجل الاستخدام الدقيق لمبيدات الأعشاب؟

غالبًا ما يسأل العملاء فريقنا الهندسي عما إذا كانت المرذاذات الدوارة تستحق الاستثمار الإضافي لكل نوع من أنواع العمل. عندما نجري رحلات مقارنة لموزعينا، تكشف البيانات بسرعة أن تعدد الاستخدامات لا يساوي دائمًا الدقة، خاصةً مع المواد الكيميائية المتطايرة.

تتفوق فوهات الضغط، وتحديدًا المراوح المسطحة التي تعمل بحث الهواء، على مبيدات الأعشاب نظرًا لقدرتها على إنتاج قطرات أثقل ومقاومة للانجراف. في حين أن فوهات الطرد المركزي تمنع الانسداد، إلا أنها غالبًا ما تنتج رذاذًا دقيقًا ينجرف بسهولة، مما يجعلها محفوفة بالمخاطر بالنسبة للمواد الكيميائية المتطايرة مثل الديكامبا ديكامبا ³ أو الغليفوسات بالقرب من المحاصيل الحساسة.

عند تجهيز طائرة بدون طيار لمهام مكافحة مبيدات الأعشاب، فأنت تختار بشكل أساسي بين تقنيتين: فوهات الضغط الهيدروليكي والمرذاذات (الدوارة) الطاردة المركزية. بينما تبدو المرذاذات الدوارة حديثة وعالية التقنية، إلا أنها ليست دائمًا الأداة المناسبة لمكافحة الأعشاب الضارة.

مشكلة مبيدات الأعشاب بالطرد المركزي لمبيدات الأعشاب

تستخدم فوهات الطرد المركزي قرصًا دوارًا لقذف السائل للخارج، مما يؤدي إلى تكوين رذاذ. نستخدمها في بعض موديلاتنا لأنها ممتازة في التعامل مع الخلائط السميكة دون انسداد. يمكنك أيضًا تغيير حجم القطرات عن طريق ضبط سرعة الدوران عبر وحدة التحكم في الطيران. ومع ذلك، بالنسبة لمبيدات الأعشاب، فهذا سيف ذو حدين.

تميل فيزياء القرص الدوّار إلى إنشاء طيف قطرات ضيّق للغاية وغالباً ما يكون دقيقاً للغاية (أقل من 200 ميكرومتر). في اختبارات نفق الرياح التي أجريناها، يتم التقاط هذه القطرات الدقيقة بسهولة عن طريق الرياح المتقاطعة أو الاضطراب الدوار الخاص بالطائرة بدون طيار. إذا كنت تقوم برش مبيدات الأعشاب الجهازية مثل الغليفوسات الغليفوسات ⁴, فإن الضباب الناعم الذي ينحرف عن الهدف يؤدي إلى أمرين سيئين مبيدات الأعشاب الجهازية مثل الغليفوسات ⁵:: تفشل في قتل الحشائش الضارة التي استهدفتها، وقد تقتل محصول الجار.

لماذا تعتبر فوهات الضغط هي المعيار

فوهات الضغط، وخاصة أنواع "الحث الهوائي" (AI)، هي أجهزة سلبية. وهي تستخدم فتحة فنتوري لامتصاص الهواء في تيار السائل. وهذا يخلق قطرات كبيرة مملوءة بالفقاعات. عندما تصطدم هذه القطرات بالورقة، فإنها تتحطم وتغطي السطح.

للعمل عالي الدقة، نوصي باستخدام فوهات الحث الهوائي ذات المروحة المسطحة. فهي تُنشئ طبقة متسقة من الرذاذ تتداخل بشكل مثالي مع تحرك الطائرة بدون طيار للأمام. هذه القدرة على التنبؤ أمر حيوي. مع الفوهة ذات المروحة المسطحة، إذا قمت بضبط الضغط بشكل صحيح، فأنت تعرف بالضبط أين ستستقر المادة الكيميائية. يصعب تحقيق هذا الاتساق الميكانيكي مع المرذاذات الدوارة في ظروف الرياح المتغيرة.

مقارنة بين تقنيات الفوهات

إذا كان هدفك الأساسي هو مكافحة الحشائش الضارة مع الالتزام الصارم بالحدود، فإن فوهة الضغط البسيطة منخفضة التكلفة تفوز في الأداء والسلامة.

كيف يمكنني تحديد الحجم الأمثل للقطرات لتقليل الانجراف على محاصيلي؟

خلال تجاربنا الميدانية في ظروف الرياح، نرى اختلافات بصرية فورية في أنماط الرش بناءً على قطر القطرات. إن اختيار تصنيف الحجم الخاطئ هو السبب الأكثر شيوعًا الذي يجعل المشترين لدينا يواجهون مشاكل في الكفاءة أو الغرامات التنظيمية.

لتقليل الانجراف إلى الحد الأدنى، اختر الفوهات التي تنتج قطرات خشنة (C) إلى قطرات خشنة جدًا (VC)، عادةً في نطاق 350-550 ميكرومتر. يخلق هذا الحجم توازناً حيث تكون القطرات ثقيلة بما يكفي لمقاومة الرياح والاضطرابات الدوارة ولكنها كثيرة بما يكفي لتوفير تغطية كافية للأوراق.

إن فهم حجم القطرات هو العامل الوحيد الأكثر أهمية في التطبيقات الجوية. في صناعة الطائرات بدون طيار، نحن نتبع معيار ASABE S572.1 معيار ASABE S572.1 ⁶, التي تصنف أحجام القطرات معيار ASABE S572.1 ⁷ من "ناعم للغاية" إلى "خشن للغاية"."

منطقة خطر "الغرامات القابلة للانجراف"

تُعتبر أي قطرة أصغر من 150 ميكرون (ميكرون) "دقيقة قابلة للانجراف". تعمل هذه الجسيمات مثل الدخان أكثر من كونها سائلة. ويمكنها أن تعلق في الهواء لدقائق وتنتقل على بعد أميال من حقلك. عندما نقوم بمعايرة معلمات الطيران للعملاء، فإننا نهدف إلى التخلص من هذه الجسيمات الدقيقة تمامًا.

إذا كنت تستخدم فوهة قياسية تنتج قطرات "متوسطة" (250-350 ميكرومتر)، فإن نسبة كبيرة من حجم الرش ستكون في الواقع أقل من 150 ميكرومتر. هذا مقبول بالنسبة للجرارات الأرضية، ولكن الطائرات بدون طيار تحلق على ارتفاع أعلى (2-4 أمتار) وتخلق اضطرابات هوائية هائلة. يمكن لهذا الاضطراب أن يرفع القطرات الدقيقة لأعلى وبعيداً.

البقعة الحلوة: خشن إلى خشن جداً

بالنسبة لمبيدات الأعشاب، تحتاج إلى قطرة تسقط كالحجر ولكنها تغطي كالبطانية. لقد وجدنا أن الفئتين "الخشنة" (350-450 ميكرومتر) و"الخشنة جدًا" (450-550 ميكرومتر) مثاليتين.

• الوزن: هذه القطرات ثقيلة بما يكفي لاختراق "الرذاذ الهابط" للطائرة بدون طيار (الهواء الذي تدفعه المراوح إلى الأسفل) والوصول إلى مظلة المحصول.
• البقاء على قيد الحياة: تستغرق القطرات الكبيرة وقتاً أطول للتبخر. في المناخات الحارة والجافة، قد تجف القطرة الدقيقة قبل أن تصطدم بالأعشاب الضارة. تنجو القطرة الخشنة من السقوط.

موازنة التغطية والانحراف

هناك مفاضلة. إذا كانت القطرات كبيرة جدًا (فائقة الخشونة)، فقد لا تحصل على بقع مميزة كافية على الورقة لقتل الحشائش الصغيرة. ومع ذلك، فإن معظم مبيدات الأعشاب الجهازية الحديثة (مثل 2,4-د أو الغليفوسات) 2,4-D ⁸ تنتقل داخل النبات. لا تحتاج إلى طلاء سطح الورقة بالكامل باللون الأخضر؛ فأنت تحتاج فقط إلى عدد كافٍ من الضربات لإيصال الجرعة المميتة.

دليل تصنيف حجم القطرات

تحقق دائماً من ملصق مبيد الأعشاب. فإذا كان مكتوب على الملصق "لا تستخدم قطرات أصغر من الخشنة"، فإن اتباع هذه القاعدة إلزامي لضمان الفعالية والامتثال القانوني.

ما هي مواد الفوهة الأنسب لمقاومة التآكل من مبيدات الأعشاب القاسية؟

لقد قمنا بمعالجة العديد من بطاقات الدعم حيث تدهور نمط الرش الخاص بالمستخدم في منتصف الموسم، لنكتشف أن الفتحة قد تآكلت. وينصح فريق الإنتاج لدينا الآن بصرامة بعدم استخدام المعادن اللينة في أي استخدام ينطوي على استخدام متكرر للمواد الكيميائية.

السيراميك هو أفضل مادة لفوهات مبيدات الأعشاب بسبب مقاومته الاستثنائية السيراميك ⁹ للتآكل والتآكل الكيميائي. وفي حين أن البولي أسيتال المتعدد (البلاستيك) هو بديل فعال من حيث التكلفة للضغوط المنخفضة، فإن فتحات السيراميك تحافظ على دقتها حتى 50 مرة أطول من الفولاذ المقاوم للصدأ أو النحاس الأصفر عند رش مركزات التعليق الكاشطة.

عند شراء طائرة بدون طيار، قد لا تكون الفوهات التي تأتي في العلبة هي الأفضل لبرنامجك الكيميائي المحدد. تحدد مادة طرف الفوهة مدة بقائها دقيقة. عندما يندفع السائل من خلال الفتحة الصغيرة (الفتحة) عند الضغط العالي، فإنه يتآكل ببطء الحواف. يؤدي ذلك إلى توسيع الفتحة، مما يتسبب في زيادة معدل التدفق وتشويه نمط الرش.

لماذا يجب عليك تجنب النحاس الأصفر

النحاس الأصفر ناعم. إنه رخيص وسهل الاستخدام، ولهذا السبب كان شائعًا تاريخيًا. ومع ذلك، في الطائرات بدون طيار الحديثة التي تقوم برش خلطات مبيدات الأعشاب الكاشطة (مثل المساحيق القابلة للبلل أو المركزات المعلقة)، يمكن أن تتآكل الفوهة النحاسية في أقل من 10 إلى 15 ساعة من الرش. وبمجرد تآكلها، فإنك تفرط في استخدام المواد الكيميائية وتهدر المال، ومن المحتمل أن تتلف المحصول.

متانة السيراميك

نقوم بتجهيز موديلاتنا الزراعية المتطورة بفوهات من السيراميك. السيراميك صلب للغاية. فهو يقاوم "تأثير ورق الصنفرة" لمبيدات الأعشاب القابلة للتدفق.

• طول العمر: يمكن أن تدوم فوهة السيراميك من 400 إلى 500 ساعة من وقت الرش.
• الدقة: ولأنها تحافظ على شكلها، يظل طيف حجم القطرات ثابتاً طوال الموسم.

بولي أسيتال: الحل الوسط الجيد

يُعد البولي أسيتال (غالباً ما يُطلق عليه البوليمر أو البلاستيك) معياراً في العديد من الطائرات بدون طيار اليوم، بما في ذلك طرازات DJI و XAG الشهيرة. وهو خامل كيميائياً، مما يعني أنه لا يصدأ أو يتفاعل مع الأحماض. وهو يبلى أفضل من النحاس ولكن ليس مثل السيراميك. إنه خيار رائع إذا كانت ميزانيتك محدودة أو إذا كنت تقوم بتغيير أنواع الفوهات بشكل متكرر لمحاصيل مختلفة.

الفولاذ المقاوم للصدأ

الفولاذ المقاوم للصدأ متين ضد التلف المادي الخارجي (مثل الاصطدام بسرير الشاحنة)، ولكن من المدهش أنه يتآكل داخليًا أسرع من السيراميك أو البلاستيك عالي الجودة. إنه مقبول بشكل عام ولكنه ليس من الدرجة الأولى بالنسبة للمواد الكيميائية الكاشطة.

تقديرات العمر المادي

الاستثمار في أطراف السيراميك هو تكلفة مقدمة صغيرة توفر أموالاً طائلة من المواد الكيميائية المهدرة على مدى عمر الطائرة بدون طيار.

كيف يمكنني صيانة فوهات الطائرات بدون طيار لضمان أداء رش متناسق؟

حتى أكثر طائرات SkyRover بدون طيار تطوراً ستفشل إذا تم إهمال نظام الرش. نحن نعلّم موزّعينا بروتوكول تنظيف صارم لأننا نعلم أن الفوهة المسدودة على ارتفاع 30 قدمًا في الهواء تحوّل يومًا مثمرًا إلى جلسة إصلاح.

تتضمن الصيانة الدورية فحص الفتحات للتأكد من عدم تآكلها وتنظيف الفلاتر يوميًا واستخدام فرشاة ناعمة مع الماء الدافئ لإزالة البقايا. لا تستخدم أبدًا أجسامًا معدنية لإزالة انسداد الفوهات، لأن ذلك يضر بالهندسة الدقيقة. قم بمعايرة معدلات التدفق كل 50 ساعة طيران لضمان دقة الإخراج.

الصيانة مملة، ولكنها الطريقة الوحيدة للحصول على عائد على الاستثمار من طائرة بدون طيار $20,000. المشكلة الأكثر شيوعًا التي نراها ليست تعطل المحرك؛ بل سوء توزيع الرش الناجم عن الفوهات المتسخة أو التالفة.

قاعدة "الفرشاة الناعمة"

أهم قاعدة نقولها لكل مشغل هي: لا تضع أبدًا سلكًا أو إبرة أو سكينًا في طرف الفوهة.

تم تصميم الفتحة بدقة ميكرون. خدشها بالمعدن يفسد نمط الرش على الفور. إذا كانت الفوهة مسدودة:

1. قم بنقعه في ماء دافئ مع منظف خزان مخصص أو منظف خفيف.
2. استخدمي فرشاة أسنان قديمة أو فرشاة ذات شعيرات ناعمة مخصصة لفركها.
3. استخدم الهواء المضغوط لنفخ الحطام للخارج إلى الوراء (من مقدمة الفوهة من الخلف).

إدارة التصفية

يحتوي كل نظام رش طائرة بدون طيار على مرشحات (شاشات). عادة ما يكون هناك مرشح خزان رئيسي ومرشحات صغيرة داخل كل جسم فوهة. هذه هي خط الدفاع الأخير.

• شيك يومي: اسحب مرشحات الفوهة كل صباح.
• حجم الشبكة: تأكد من تطابق حجم الشبكة مع المادة الكيميائية التي تستخدمها. قد تحتاج مبيدات الأعشاب السميكة إلى مصفاة بحجم 50 شبكة. أما السوائل الرقيقة فقد تحتاج إلى مصفاة بحجم 100 شبكة. إذا كانت الشاشة رفيعة جدًا بالنسبة لسائل سميك، فستعاني المضخة وينخفض الضغط.

المعايرة ليست اختيارية

مع تآكل الفوهات، فإنها تتدفق المزيد من السوائل. إذا كانت وحدة التحكم في الطيران الخاصة بك تعتقد أنها ترش جالونًا واحدًا لكل فدان، ولكن فوهاتك البالية تطلق في الواقع 1.2 جالونًا، فسوف ينفد الخزان في منتصف الرحلة وتفرط في رش المحصول.

• قاعدة 10% قم بقياس ناتج تدفق الفوهات المستخدمة باستخدام أسطوانة متدرجة وساعة إيقاف (قم بتشغيل المضخة لمدة دقيقة واحدة). قارن هذا بمخطط الشركة المصنعة لفوهة جديدة. إذا كانت الفوهة المستعملة تتدفق أكثر من 10% أكثر من قيمة المخطط، فتخلص منها واستبدلها. تدفقات أكثر من 10% على ¹⁰

تهيئة النظام للشتاء

إذا كنت تستورد طائرات بدون طيار في المناخات الباردة مثل الغرب الأوسط الأمريكي أو شمال أوروبا، فإن التخزين الشتوي أمر بالغ الأهمية. ستستقر مبيدات الأعشاب التي تُترك في الخطوط في شكل حمأة صلبة تفسد المضخة والفوهات.

1. اغسل النظام بالماء النظيف.
2. اغسله مرة أخرى باستخدام منظف/معادل النظام.
3. قم بتشغيل مضاد التجمد في المقطورة (بروبيلين جلايكول) عبر المضخة والفوهات في حالة التخزين في درجات حرارة متجمدة. فهذا يحافظ على تشحيم الأختام ويمنع التشقق.

الخاتمة

إن اختيار الفوهة المناسبة ليس مجرد قرار يتعلق بالملحقات؛ بل هو جوهر عملية الاستخدام. بالنسبة لأعمال مبيدات الأعشاب عالية الدقة، فإننا ننصح بشدة بالابتعاد عن خيارات الرذاذ الدقيق القياسية والاستثمار في فوهات المروحة المسطحة ذات الحث الهوائي الخزفي. وهي توفر الحد اللازم من الانجراف (القطرات الخشنة)، والمتانة ضد التآكل، واتساق النمط المطلوب للزراعة الحديثة. من خلال مطابقة الفوهة المناسبة لطائرتك بدون طيار والحفاظ عليها بانضباط، فإنك تضمن أن كل قطرة من المواد الكيميائية تؤتي ثمارها في زيادة المحصول.

الحواشي

1. وثائق المنتج الرسمية لطائرات DJI الزراعية بدون طيار المذكورة كمعدات قياسية في الصناعة. ︎

2. التوجيه الرسمي لوكالة حماية البيئة بشأن استراتيجيات ولوائح الحد من انجراف مبيدات الآفات في الزراعة. ︎

3. المعلومات التنظيمية الحكومية المتعلقة باستخدام مبيدات الأعشاب ديكامبا وتطايرها. ︎

4. معلومات أساسية عامة عن الغليفوسات، وهو مبيد الأعشاب النظامي المذكور كحالة استخدام أساسية. ︎

5. صحيفة وقائع موثوقة تشرح خصائص وحركة مبيدات الأعشاب الجهازية مثل الغليفوسات. ︎

6. هيئة المعايير الرسمية المسؤولة عن نظام تصنيف حجم القطرات المستخدم في المادة. ︎

7. الموقع الرسمي لهيئة المعايير التي تحدد نظام تصنيف حجم القطرات S572.1. ︎

8. معلومات أساسية عن 2,4-D، وهو مبيد أعشاب جهازي شائع نوقش في النص. ︎

9. المعلومات القياسية للمنظمة الدولية لتوحيد المقاييس فيما يتعلق بالسيراميك الدقيق المستخدم في المكونات الصناعية والزراعية. ︎

10. دليل تمديد الجامعة الإرشادي الذي يؤكد عتبة زيادة معدل التدفق 10% لاستبدال الفوهة. ︎