Агрегат малообъемного опрыскивания "иртышанка"

 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к подвижным опрыскивателям, используемым в целях обработки растений от вредителей и болезней малыми дозами препарата. Агрегат содержит размещенные на подвижном транспортном средстве связанные системной магистралью блок управления с микроЭВМ и блок отображения информации, связанную гидравлической магистралью с размещенными на штанге распылителями емкость для рабочей жидкости, размещенный в гидравлической магистрали фильтр, а также размещенные в гидравлической магистрали и связанные с блоком управления насос, средство для измерения расхода жидкости и регулятор расхода жидкости. Агрегат дополнительно содержит связанный с блоком управления и блоком отображения информации блок спутниковой навигационной системы, установленный в гидравлической магистрали насос, а также установленные на штанге средства для контроля работы распылителей и средства для управления количеством подаваемого на распылители рабочего раствора. Средства для управления количеством подаваемого на распылители рабочего раствора выполняют с возможностью ручной регулировки и дополнительно оснащают агрегат средствами визуального наблюдения и информирования за работой различных систем агрегата. Изобретение повышает надежность работы агрегата и расширяет его функциональные свойства. 18 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к подвижным опрыскивателям, используемым в целях обработки растений от вредителей и болезней малыми дозами препарата.

Обычно опрыскиватель для сельского хозяйства содержит блок разбрызгивания, который может быть установлен на несущем транспортном средстве, автономном или прицепном, и который включает емкость для рабочей жидкости, связанный с ней насос и контур текучей среды, включающий в себя распылители, размещенные на штанге, и трубопроводы, связывающие их с насосом.

Известен штанговый опрыскиватель для обработки полевых культур (патент РФ № 2176875, опубл. 2001.12.20, МПК А 01 М 7/00), содержащий мобильное энергетическое средство, на котором смонтирован опрыскиватель, содержащий емкость для рабочей жидкости, как минимум один вентиль, штангу, насос, фильтр, гидравлическую магистраль, регулятор расхода жидкости, а также соединенные со штангой роторные распылители и отсечные клапаны. Отсечной клапан при этом выполнен вместе с регулятором расхода жидкости, а регулятор расхода жидкости, поступающей через канал для подачи жидкости к роторному распылителю, выполнен в виде корпуса и штока.

Известен опрыскиватель по патенту РФ № 2020818 (опублик. 1994.10.15, МПК А 01 М 7/00).

Известное устройство содержит блок управления, состоящей из микроЭВМ, электрически связанной по системной магистрали с блоком отображения информации, блоком клавиатуры, портом ввода-вывода информации и программируемым таймером, причем внешний вход порта ввода-вывода информации подключен к электрическому выходу позиционного датчика, установленного на силовом приводе, имеющем механическую связь с гидронасосом, вход которого посредством всасывающего патрубка и фильтрующего элемента сообщается с баком с рабочей жидкостью, а выход гидронасоса соединен с напорной и переливной магистралями опрыскивателя, при этом напорная магистраль опрыскивателя соединена с штангой с распылителями, а переливная через перепускной клапан сообщается с баком с рабочей жидкостью, установленным на опорные колеса, на одном из которых закреплен датчик скорости, соединенный электрическим выходом с входом программируемого таймера, а перепускной клапан механически связан с электродвигателем, электрический вход которого подключен через усилитель мощности к внешнему выходу порта ввода-вывода информации. Опрыскиватель снабжен расходомером переменного перепада давления, установленным в напорной магистрали опрыскивателя.

К недостаткам данных устройств следует отнести низкую надежность и небольшие функциональные возможности.

В основу изобретения поставлена задача создания конструкции опрыскивателя, обеспечивающего высокое качество обработки, высокую надежность агрегата, широкие функциональные возможности и улучшение условий труда оператора.

Техническим результатом является обеспечение равномерной и контролируемой подачи жидкости на каждый из распылителей, независимо от их расположения на гидравлической магистрали и уровня жидкости в емкости с рабочим раствором, а также обеспечение ремонтопригодности в полевых условиях за счет изменения конструкции опрыскивателя и иных узлов.

Поставленная задача решается тем, что создается агрегат для малообъемного опрыскивания, который содержит блок управления с микроЭВМ и блок отображения информации, связанные системной магистралью, имеющей порт ввода/вывода информации, связанную гидравлической магистралью с размещенными на штанге распылителями емкость для рабочей жидкости, размещенный в гидравлической магистрали фильтр, а также размещенные в упомянутой магистрали и связанные электрически с блоком управления насос, средство для измерения расхода жидкости и регулятор расхода жидкости, причем в упомянутый агрегат дополнительно введены связанный с блоком управления блок спутниковой навигационной системы, установленный в гидравлической магистрали насос, а также установленные на штанге средства для контроля работы распылителей и средства для управления количеством подаваемого на распылители рабочего раствора. Целесообразно дополнительно ввести электрически связанный с блоком управления датчик объема жидкости упомянутой емкости. Целесообразно средства для контроля работы распылителей и средства для управления электрически связывать с блоком управления.

Целесообразно средства для управления количеством подаваемого на распылители рабочего раствора выполнять с возможностью ручного управления, например в виде кранов-дозаторов или регулируемых задвижек.

Целесообразно средства для контроля работы распылителей выполнять в виде емкостных датчиков или резисторных датчиков.

Предпочтительно в качестве по меньшей мере одного насоса использовать электронасос.

Целесообразно дополнить агрегат средствами визуального наблюдения работой, например уровнемером, размещенным на емкости с рабочим раствором и/или размещенным в гидравлической магистрали манометром.

Целесообразно средство для измерения расхода жидкости выполнять в виде устройства, регистрирующего мгновенный и/или суммарный расход жидкости.

Целесообразно, чтобы в гидравлическую магистраль были включены дополнительные резервуары для гербицидов и чистой воды, которые предпочтительно связывать электрически с блоком управления.

Целесообразно устанавливать в гидравлической магистрали дополнительные фильтры очистки рабочего раствора, при этом предпочтительно контролировать их работу путем оснащения средством для определения его заполнения, контролируя степень засоренности фильтра.

Целесообразно дополнительно устанавливать в гидравлической магистрали регулятор расхода жидкости, выполненный с возможностью ручного управления.

Целесообразно оснащать агрегат средствами для информирования оператора о данных передвижения транспортного средства, работе систем и/или о сигнализации ему аномальных явлений, например по поводу соответствия между истинными показаниями датчиков и показаниями, хранящимися в памяти и соответствующими заданной операции.

Средства для информирования оператора могут быть световыми и/или звуковыми.

Целесообразно дополнить агрегат блоком измерения метеорологических данных, связанных с блоком управления и/или блоком отображения информации.

Предпочтительно также установить по меньшей мере одно средство для связи гидравлической магистрали с внешней средой.

Целесообразно штангу агрегата оснастить экраном, размещенным по меньшей мере над одним распылителем.

Предпочтительно упомянутый экран электрически связывать с блоком управления.

Далее изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства с изображением элементов гидравлической магистрали сплошными линиями, а электрических связей - пунктирными; на фиг.2 блок-схема алгоритма работы предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок управления 1, который имеет набор цифроаналоговых и аналогово-цифровых преобразователей и ЭВМ, выполненную на унифицированных элементах программируемого набора. Устройство содержит также блок отображения информации 2, блок системы спутниковой навигации 3 и блок измерения метеорологических данных 4. Все указанные блоки связаны по системной магистрали 5, имеющей порт ввода/вывода информации.

Блок системы спутниковой навигации 3 (например, GPS), блок памяти и блок управления которого выведены на системную магистраль 5, отслеживает в реальном времени передвижение транспортного средства. Получаемая информация о скорости, времени движения и местоположении транспортного средства, а также географические информационные данные обрабатываются блоком управления 1 для контроля работы различных систем устройства и управления курсом движения.

При занятии исходной позиции на обрабатываемом поле с помощью системы спутниковой навигации движение агрегата направляется по периметру обрабатываемого поля. При подъезде к месту начала движения контролируется первоначальный след, дается команда на выполнение маневра и корректируется движение опрыскивателя параллельно первоначальному следу на ширину захвата установки.

Данные с блока измерения метеорологических данных 4 о направлении и скорости ветра поступают на блок управления 1 и блок отображения информации 2.

На транспортном средстве (не изображено) закреплены емкость для рабочей жидкости 6, а также смонтирована система гидравлической магистрали 7.

Емкость 6 через кран общего перекрывания 8, нагнетательный насос 9 и тройник 10 сообщается с размещенными на штанге 11 распылителями 12 через регулируемые краны-дозаторы 13 с отсекателями.

Распылители 12 оснащены емкостными датчиками распыления 14.

Распылители 12, краны-дозаторы 13 и емкостные датчики 14 посредством шины 15 связаны с блоком управления 1.

Для контроля состояния заполнения емкости 6 на ней установлен датчик давления 16, связанный электрически с блоком управления 1.

В гидравлическую магистраль 7 включены также связанный электрически с блоком управления 1 расходомер 17 и регулятор давления, состоящий из регулировочного крана 18 и регулировочного крана 19, которые связаны с исполнительным механизмом 20. Исполнительным механизмом 20, имеющим электрическую связь с блоком управления 1, является электрический привод с редуктором, который соединен с датчиками положения регулятора давления 21. Регулятор давления 21 связан электрически с блоком отображения информации 2.

В нагнетательную ступень насоса 9 включены датчик давления 22 и дублирующий его манометр 23, связанный с блоком отображения информации 2.

Расходомер 17 выполнен в виде счетчика механического типа, в корпусе которого имеется датчик мгновенного расхода. Механический счетчик 17 дублирует электронную систему мгновенного расхода жидкости и находится вблизи рабочего места оператора.

В гидравлическую магистраль 7 включены отсечной кран 24, предназначенный для разделения нагнетательного и переливного контуров гидравлической магистрали 7, и электронасос 25.

Гидросистема имеет три уровня очистки рабочего раствора, которая состоит из фильтра 26, которым оборудована заливная горловина емкости 6, фильтра 27 первой ступени с датчиком 28 и фильтра 29 второй ступени. Датчик 28 электрически связан с блоком управления и контролирует степень засоренности фильтра 27.

Для дублирования работы датчика давления 16 и обеспечения визуального наблюдения за степенью наполнения емкости 6 на ней установлен уровнемер 30.

Резервуар 31 для чистой воды подсоединяется к гидравлической системе через кран 32.

Резервуар 33 для гербицида подключен к гидравлической магистрали 7 через кран 34, что позволяет вводить средства для обработки в емкость 6 и снизить опасность несчастных случаев при использовании опрыскивателя для сельского хозяйства.

Между расходомером 17 и регулировочным краном 18 расположен сливной кран 34.

На транспортное средство, например серийный автомобиль повышенной проходимости, дополнительно устанавливается тахометр, по показаниям которого может поддерживаться заданная рабочая скорость.

Устройство содержит средства, позволяющие оператору дать команду на программированную работу.

При включении насоса 9 жидкость от емкости 6 распределяется в двух направлениях - на распылители 12 и частично через переливной кран 19 обратно в емкость 6. Таким образом, одновременно с работой распылителей 12 осуществляется и рециркуляция рабочего раствора.

В зависимости от уровня жидкости в емкости 6 для обеспечения оптимального давления в системе осуществляется корректировка положения кранов 18 и 19. При аварийном отключении ЭВМ оператор может регулировать расход с помощью тяги, установленной в кабине.

При работе насоса 9 и распылителей 12 насос 25 находится в выключенном состоянии, а отсечной кран 24 закрыт.

При остановке системы насос 9 отключается, открывается кран 24 и включается насос 25 для откачки жидкости, оставшейся в трубопроводах распылителей 12.

При выполнении функции рециркуляции рабочего раствора кран 18 закрыт, кран 19 открыт полностью, кран 24 закрыт, включен насос 9.

Промывание гидросистемы агрегата осуществляют путем пропускания жидкости, поступающей из промывочного резервуара 31 или из внешней среды.

При выходе из строя во время работы любого распылителя или насоса блок управления 1 включает мгновенно световую и звуковую сигнализацию и дается команда на остановку агрегата.

Устройство работает по программам, хранимым в памяти микроЭВМ блока управления 1.

Информация, обрабатываемая ЭВМ, включая позицию транспортного средства, отображается на панели блока отображения информации 2. Блок управления выполняет следующие функции:

- включение питания электрических систем;

- задание природы операции(последовательность выполнения различных функций агрегата);

- автоматическое определение заливаемого количества гербицида и/или воды в резервуаре для рабочего раствора (определение уровня в баке);

- определение мгновенного расхода рабочего раствора;

- определение суммарного расхода рабочего раствора в реальном времени;

- контроль за работой в реальном времени каждого из 1б - и распылителей;

- контроль за работой каждого электрического насоса в реальном времени;

- автоматическое управление регулятором давления, обеспечивающим заданную норму расхода рабочего раствора;

- информирование о неисправности каждого элемента системы;

- управление курсом движения;

- определение и корректировка скорости перемещения;

- контроль за направлением перемещения жидкости в гидравлической магистрали;

- включение аварийной сигнализации.

В память ЭВМ заносятся географические информационные данные, данные о направлении движения и времени обработки, информация о выполненных операциях, информация о дате, месте и времени проведения работ, виде пестицида, его норма на 1 га и загруженное количество, а также плановое и фактическое количество обработанных площадей. Также в память ЭВМ заносится информация об отказах всех элементов системы, что позволяет собрать статистические данные для совершенствования конструкции и рекомендаций по сервисному обслуживанию.

На панели блока управления 1 расположены различные средства управления работой агрегата вручную, такие как:

клавиши включения элементов электропитания, насосов, распылителей;

клавиша “аварийный останов”, при нажатии которой блок управления по заданному алгоритму отключит все элементы устройства;

клавиша включения звукового сопровождения команд управления;

клавиша включения блока измерения метеорологических данных;

клавиши включения насосов, распылителей.

На панели блока управления 1 расположены также различные средства индикации, такие как индикатор ручной настройки давления, индикатор засоренности фильтра, индикаторы неисправности элементов системы.

При движении к месту выполнения работ и во время выполнения работ происходит постоянное перемешивание рабочего раствора, что гарантирует однородность раствора и соответственно качества обработки посевов.

Оснащение блока управления агрегата системой спутниковой навигации позволяет все работы выполнять в ночное время, в которое происходит снижение температуры воздуха и происходит движение ниспадающих потоков воздуха, что обеспечивает высокое качество выполняемых работ.

Дублирование основных контролирующих функций и регулирующих элементов системы опрыскивания, использование надежных узлов гидравлической системы обеспечивают повышение надежности, эффективности и производительности агрегата.

Формула изобретения

1. Агрегат малообъемного опрыскивания, содержащий размещенные на подвижном транспортном средстве связанные системной магистралью блок управления с микроЭВМ и блок отображения информации, связанную гидравлической магистралью с размещенными на штанге распылителями емкость для рабочей жидкости, размещенный в гидравлической магистрали фильтр, а также размещенные в упомянутой магистрали и связанные с блоком управления насос, средство для измерения расхода жидкости и регулятор расхода жидкости, отличающийся тем, что упомянутый агрегат дополнительно содержит связанный с блоком управления и блоком отображения информации блок спутниковой навигационной системы, установленный в гидравлической магистрали дополнительный насос, а также установленные на штанге средства для контроля работы распылителей и средства для управления количеством подаваемого на распылители рабочего раствора.

2. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит электрически связанный с блоком управления датчик объема жидкости упомянутой емкости.

3. Агрегат по пп.1 и 2, отличающийся тем, что упомянутые средства для управления выполнены с возможностью ручной регулировки.

4. Агрегат по пп.1-3, отличающийся тем, что упомянутые средства для контроля выполнены в виде емкостных датчиков.

5. Агрегат по пп.1-4, отличающийся тем, что по меньшей мере один насос выполнен в виде электронасоса.

6. Агрегат по пп.1-5, отличающийся тем, что средство для измерения расхода жидкости выполнено в виде устройства, регистрирующего мгновенный и/или суммарный расход жидкости.

7. Агрегат по пп.1-6, отличающийся тем, что дополнительно содержит по меньшей мере одно средство визуального наблюдения за работой упомянутого агрегата.

8. Агрегат по п.7, отличающийся тем, что в качестве упомянутого средства выбран уровнемер, размещенный на упомянутой емкости.

9. Агрегат по пп.7 и 8, отличающийся тем, что в качестве упомянутого средства выбран манометр, размещенный в гидравлической магистрали.

10. Агрегат по пп.1-9, отличающийся тем, что дополнительно содержит по меньшей мере один резервуар, связанный с гидравлической магистралью.

11. Агрегат по п.10, отличающийся тем, что по меньшей мере один упомянутый резервуар связан электрически с блоком управления.

12. Агрегат по пп.1-11, отличающийся тем, что дополнительно содержит по меньшей мере один фильтр.

13. Агрегат по пп.1-12, отличающийся тем, что дополнительно содержит по меньшей мере одно средство для определения заполнения фильтра.

14. Агрегат по пп.1-13, отличающийся тем, что дополнительно содержит регулятор расхода жидкости, выполненный с возможностью ручного управления.

15. Агрегат по пп.1-14, отличающийся тем, что дополнительно содержит по меньшей мере одно средство светового и/или звукового информирования о работе систем агрегата и/или данных передвижения транспортного средства.

16. Агрегат по пп.1-15, отличающийся тем, что дополнительно содержит блок измерения метеорологических данных, электрически связанный с блоком управления и/или блоком отображения информации.

17. Агрегат по пп.1-16, отличающийся тем, что содержит по меньшей мере одно средство для связи гидравлической магистрали с внешней средой.

18. Агрегат по пп.1-17, отличающийся тем, что дополнительно содержит по меньшей мере один экран, размещенный на штанге по меньшей мере над одним распылителем.

19. Агрегат по п.18, отличающийся тем, что упомянутый экран электрически связан с блоком управления.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2