The present work is intended to improve spray distribution quality on arboreal crops as vineyards and orchards through an adequate sprayer calibration with special regard to the individuation of the more suitable spray profile for the target tree. Spray profile indicates the geometric shape of the spray pattern and it is actually assessed through the collection of the liquid sprayed from the machine on a dedicated artificial wall (test bench), which simulates the vegetation. With the objective to facilitate the determination of this spray profile, enabling it also with a model, a specific experimental study was carried out. A calculation sheet, allowing to foresee the geometrical shape of the spray profile generated by any kind of sprayer ¿ knowing its main technical features and operating parameters ¿ was realised. To build this tool it was necessary to individuate all the variables able to influence the spray profile like size, flow rate and spray angle of the nozzle employed. The position of the nozzle with respect to the air flow generated by the fan was also considered as well as the distance between the nozzle and the target, the operating pressure, the velocity and the direction of the air stream. To have a uniform criteria for the evaluation of the differences among the spray profiles resulted employing the different variables examined, an index difference value (IF) was determined and it was established that when IF was below 10 the spray profiles shall be considered equals, while when IF was over 10 the profiles shall be considered different. Results obtained pointed out, for example, that variations in operating pressure have minimal influences on the spray profile and only when very small nozzles are used (ISO 0075 to 015 series). On the other hand it was observed that the air velocity generated by the fan is able to have a considerable influence on the spray profile, with IF values up to 35 when nozzle featured by 40° spray angle were tested. Thanks to the huge number of tests carried out with a lot of combinations of the operating parameters it was also possible to understand how to adjust the single parameter in order to obtain the shape of the spray profile similar to that of the target. All the examined parameters were studied under laboratory conditions as well as in real operative conditions, using an air-assisted sprayer. Detection of real spray profiles obtained from the sprayer enabled also to check if those foreseen using the calculation sheet were corresponding. In order to compare the results obtained with the sprayer to those given by the calculation sheet in a well defined way, an index of similarity (IS) was used. This index enables to check the similarity between real and calculated spray profiles. Values of IS range between 0 and 100; 100 indicates the maximal coincidence between spray profiles examined. Values obtained from experimental tests were on average higher than 50 and in some cases up to 90. The work carried out is considered important for pesticide application subject, as actually very few information are available concerning the spray profiles generated by the different sprayer models working in Italy on arboreal crops and this study could help to cover this lack of information. It is anyway to consider that at now the interpretation of the results obtained thanks to the calculation sheet requires some expertise, so further work is needed to make this tool user friendly.
Il presente lavoro nasce con l'intenzione di migliorare la qualità della distribuzione dei fitofarmaci su colture arboree quali vigneto e frutteto, attraverso una adeguata regolazione della macchina irroratrice e,in particolare, grazie alla realizzazione del profilo di distribuzione dello spray idoneo alla pianta bersaglio da trattare. Il profilo di distribuzione dello spray indica la sua forma geometrica ed è ricavato oggi solo ricorrendo alla raccolta del liquido erogato dalla macchina irroratrice su una apposita parete artificiale (banco prova) che simula la vegetazione. Con l'obiettivo di facilitare questa determinazione e renderla possibile anche ¿a tavolino¿ è stata condotta una specifica sperimentazione che ha portato alla realizzazione di un foglio di calcolo in grado di prevedere la geometria del profilo di distribuzione di una qualsiasi macchina irroratrice note le sue principali caratteristiche costruttive ed operative. Per realizzare tale strumento di lavoro è stato necessario individuare tutte le variabili potenzialmente in grado di influenzare il profilo di distribuzione quali: la dimensione, la portata e angolo di apertura dell'ugello. È stata, inoltre, considerata la posizione dell'ugello rispetto al flusso d'aria, la distanza del getto rispetto alla pianta bersaglio, la pressione di esercizio, la velocità e la direzione del flusso d'aria. Per uniformare i criteri di valutazione della differenza dei profili di distribuzione ottenuti impiegando le diverse variabili esaminate è stato determinato un valore indice di differenza (ID) e stabilito che valori di tale indice pari o inferiori a 10 indicano che i due profili sono da considerarsi uguali, mentre valori superiori a 10 dei profili sono da considerarsi diversi. Ciò ha consentito di attribuire alle variabili in esame un valore del loro ¿peso¿ sul profilo di distribuzione. I risultati ottenuti hanno evidenziato a esempio che le variazioni della pressione d'esercizio apportano differenze minime al diagramma di distribuzione e solo nel caso d'impiego di ugello piccoli (0075-015). Diversamente la velocità dell'aria prodotta dalla macchina irroratrice è in grado di avere una considerevole influenza sul profilo di distribuzione con valori di ID anche di 35 nel caso di impiego di ugelli con un angolo di apertura di 40°. Grazie alla realizzazione delle numerose prove condotte nelle più svariate condizioni operative è stato anche possibile capire come intervenire sui singoli parametri per ottimizzare il profilo di distribuzione rendendolo simile alla forma geometrica del bersaglio da trattare. Tutti i parametri esaminati sono stati studiati sia in condizioni di laboratorio, dove è stato possibile mantenere sottocontrollo tutte le variabili operative, sia in condizioni reali utilizzando un'irroratrice ad aeroconvezione. La rilevazione dei profili di distribuzione reali, ha consentito anche di capire se i profili determinati attraverso il foglio di calcolo corrispondevano a quelli reali. In particolare per interpretare in modo univoco i risultati ottenuti dal confronto dei profili calcolati con quelli reali, è stato utilizzato un indice di similitudine (IS) il quale permette di individuare il grado di somiglianza tra profili calcolati e profili reali. Tale indice può assumere valori compresi tra 0 e 100 dove 100 indica la massima coincidenza tra i profili di distribuzione. I valori di IS riscontrati hanno raggiunto anche valori prossimi al 90 e in media superiori a 60.
Valutazione dell'influenza dei parametri operativi dell'irroratrice sulla geometria dello spray generato dagli ugelli
PIERNI, MARIO
2009/2010
Abstract
Il presente lavoro nasce con l'intenzione di migliorare la qualità della distribuzione dei fitofarmaci su colture arboree quali vigneto e frutteto, attraverso una adeguata regolazione della macchina irroratrice e,in particolare, grazie alla realizzazione del profilo di distribuzione dello spray idoneo alla pianta bersaglio da trattare. Il profilo di distribuzione dello spray indica la sua forma geometrica ed è ricavato oggi solo ricorrendo alla raccolta del liquido erogato dalla macchina irroratrice su una apposita parete artificiale (banco prova) che simula la vegetazione. Con l'obiettivo di facilitare questa determinazione e renderla possibile anche ¿a tavolino¿ è stata condotta una specifica sperimentazione che ha portato alla realizzazione di un foglio di calcolo in grado di prevedere la geometria del profilo di distribuzione di una qualsiasi macchina irroratrice note le sue principali caratteristiche costruttive ed operative. Per realizzare tale strumento di lavoro è stato necessario individuare tutte le variabili potenzialmente in grado di influenzare il profilo di distribuzione quali: la dimensione, la portata e angolo di apertura dell'ugello. È stata, inoltre, considerata la posizione dell'ugello rispetto al flusso d'aria, la distanza del getto rispetto alla pianta bersaglio, la pressione di esercizio, la velocità e la direzione del flusso d'aria. Per uniformare i criteri di valutazione della differenza dei profili di distribuzione ottenuti impiegando le diverse variabili esaminate è stato determinato un valore indice di differenza (ID) e stabilito che valori di tale indice pari o inferiori a 10 indicano che i due profili sono da considerarsi uguali, mentre valori superiori a 10 dei profili sono da considerarsi diversi. Ciò ha consentito di attribuire alle variabili in esame un valore del loro ¿peso¿ sul profilo di distribuzione. I risultati ottenuti hanno evidenziato a esempio che le variazioni della pressione d'esercizio apportano differenze minime al diagramma di distribuzione e solo nel caso d'impiego di ugello piccoli (0075-015). Diversamente la velocità dell'aria prodotta dalla macchina irroratrice è in grado di avere una considerevole influenza sul profilo di distribuzione con valori di ID anche di 35 nel caso di impiego di ugelli con un angolo di apertura di 40°. Grazie alla realizzazione delle numerose prove condotte nelle più svariate condizioni operative è stato anche possibile capire come intervenire sui singoli parametri per ottimizzare il profilo di distribuzione rendendolo simile alla forma geometrica del bersaglio da trattare. Tutti i parametri esaminati sono stati studiati sia in condizioni di laboratorio, dove è stato possibile mantenere sottocontrollo tutte le variabili operative, sia in condizioni reali utilizzando un'irroratrice ad aeroconvezione. La rilevazione dei profili di distribuzione reali, ha consentito anche di capire se i profili determinati attraverso il foglio di calcolo corrispondevano a quelli reali. In particolare per interpretare in modo univoco i risultati ottenuti dal confronto dei profili calcolati con quelli reali, è stato utilizzato un indice di similitudine (IS) il quale permette di individuare il grado di somiglianza tra profili calcolati e profili reali. Tale indice può assumere valori compresi tra 0 e 100 dove 100 indica la massima coincidenza tra i profili di distribuzione. I valori di IS riscontrati hanno raggiunto anche valori prossimi al 90 e in media superiori a 60.| File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.14240/70471