Агрегат для обработки посевов сельскохозяйственных культур
Владельцы патента RU 2311019:
Государственное научное учреждение Поволжский научно-исследовательский институт эколого-мелиоративных технологий Российской академии сельскохозяйственных наук (RU)
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к мобильным опрыскивателям, используемым для обработки сельскохозяйственных культур. Агрегат для обработки посевов сельскохозяйственных культур содержит установленную на тракторе ферму опрыскивателя с водопроводящим поясом, несущим гидравлически связанные с емкостью для рабочей жидкости дождевальные насадки и трубопровод с разбрызгивателями, и насос с приводом. Агрегат снабжен установленным на тракторе генератором постоянного тока с приводом вращения, установкой для электроактивации воды и переключателем потоков рабочей жидкости. Генератор постоянного тока электрически связан с установкой для электроактивации воды, которая гидравлически связана через переключатель потоков рабочей жидкости и насос с емкостью для рабочей жидкости и с дождевальными насадками или с разбрызгивателями на трубопроводе. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение урожайности сельскохозяйственных культур и устойчивости растений к болезням и вредителям. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к мобильным опрыскивателям, используемых для обработки с.-х. растений от вредителей и болезней, а также для внекорневой подкормки в период вегетации сельскохозяйственных культур.
Известен агрегат для малообъемного опрыскивания «Иртышанка», 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, в котором 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 (RU, патент №2231259, МПК7 А01М 7/00, 06.27.2004).
К недостаткам описанного агрегата малообъемного опрыскивателя «Иртышанка» относятся сложность конструкции, низкая эксплуатационная надежность, отсутствие возможности подготовки раствора для опрыскивания непосредственно на агрегате и ограниченные функциональные возможности.
Известен также опрыскиватель, содержащий бак для ядохимикатов, всасывающий фильтр, насос, напорный фильтр, регулятор-распределитель, напорные магистрали для подачи рабочей жидкости и распыливающим рабочим органом, в котором напорные магистрали, подающие рабочую жидкость к распыливающим рабочим органам, снабжены калибровочными вставками, а перед каждым рабочим органом установлены дополнительные калибровочные вставки, при этом поперечное сечение вставок определяется по формуле
где fn - поперечное сечение вставки n-й магистрали; Кn - коэффициент, который определяется расчетным путем в зависимости от длины магистрали и местных сопротивлений Кn=(0,6÷0,9); fм - поперечное сечение магистрали перед вставкой (RU, патент №2253229, МПК7 А01М 7/00, 27.12.2004).
К недостаткам указанного опрыскивателя относятся отсутствие возможности выполнения одновременного опрыскивания растений раствором от болезней и вредителей, в некорневой подкормки растений, а также подготовки необходимого раствора на опрыскивателе.
Известен дождевально-опрыскивающий агрегат, включающий базовый трактор с фермой, насос, водопроводящий пояс фермы с дождевальными насадками, компрессор, емкость для поверхностно-активного вещества, дополнительный трубопровод, размещенный эквидистантно на водопроводящем поясе фермы, и гидравлически соединенные с емкостью дополнительным трубопроводом разбрызгиватели, в котором снабженный приводом компрессор пневморукавом соединен с барборатором, установленным на донной части емкости для поверхностно-активного вещества, при этом емкость снабжена крышкой, манометром, предохранительно-впускным клапаном, краном с дистанционным управлением, соединенным с дополнительным трубопроводом и вентилем, гидравлически связанным с напорным рукавом насоса, а каждая насадка совмещена с разбрызгивателем, корпус насадки и корпус разбрызгивателя выполнены единой деталью, сопло разбрызгивателя направлено тангенциально к каплеобразующей лопатке насадки, при этом в сопле разбрызгивателя установлен с возможностью регулирования положения жиклер на конце винта, снабженного маховичком, к тому же полость каждого разбрызгивателя соединена с дополнительным трубопроводом посредством компенсатора (RU, патент №2222940, МПК7 А01G 25/09, А01М 7/00, 10.02.2002).
К недостаткам представленного дождевально-опрыскивающего агрегата, принятого нами в качестве наиближайшего аналога, относятся сложность конструкции, отсутствие возможности подготовки на агрегате поверхностно-активного вещества, а также раздельной обработки листостебельной части растений и прикорневой зоны почвы.
Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - обеспечение возможности обработки посевов от болезней и вредителей с.-х. культур с одновременной внекорневой подкормкой растений и подготовкой необходимых растворов непосредственно на с.-х. мобильном агрегате.
Технический результат - повышение урожайности с.-х. культур и устойчивости с.-х. растений к болезням и вредителям.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном агрегате для обработки посевов сельскохозяйственных культур, содержащем установленную на тракторе ферму опрыскивателя с водопроводящим поясом, несущим гидравлически связанные с емкостью для рабочей жидкости дождевальные насадки и трубопровод с разбрызгивателями, и насос с приводом, при этом он снабжен установленным на тракторе генератором постоянного тока с приводом вращения, установкой для электроактивации воды и переключателем потоков рабочей жидкости, при этом генератор постоянного тока электрически связан с установкой для электроактивации воды, причем последняя гидравлически связана через переключатель потоков рабочей жидкости и насос с емкостью для рабочей жидкости или с дождевальными насадками, или с разбрызгивателями на трубопроводе, а насос выполнен плунжерным, в то же время установка для электроактивации воды, гидравлически соединенная с напорной полостью плунжерного насоса, имеет герметичный корпус с водопроводящим патрубком, разделенный перегородками на анодную и катодную камеры с установленными в них анодами и катодами, патрубки для раздельного отвода анолита и католита из анодной и катодной камер, при этом анодная камера соединена с дождевальными насадками, а катодная - с разбрызгивателями, полость водопроводящего патрубка установки для электроактивации воды выполнена в виде усеченной правильной пирамиды с установленным по ее оси симметрии направляющим шнеком, представляет собой равносторонний треугольник, или квадрат, или пятиугольник, или шестиугольник, анодная и катодная камеры разделены полупроницаемой перегородкой из микропористой пластмассы, перегородка в поперечном сечении имеет гофрообразную форму, при этом высота каждой гофры равна 2/3...3/4 расстояния между анодом и катодом, привод генератора постоянного тока выполнен от вала отбора мощности трактора и кинематически связан с валом привода плунжерного насоса, переключатель потоков рабочей жидкости имеет устройство для контроля давления и слива неиспользованной рабочей жидкости в емкость, а анодная и катодная камеры снабжены калиброванными шайбами нормированного расхода рабочей жидкости.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 схематично изображен агрегат для обработки посевов сельскохозяйственных культур, вид сзади.
На фиг.2 - электрогидравлическая схема агрегата для обработки посевов.
На фиг.3 показан поперечно-вертикальный разрез установки для электроактивации воды.
На фиг.4 - сечение А-А на фиг.3, горизонтальное сечение анодной и катодной камер.
Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.
Агрегат (см. фиг.1 и 2) для обработки посевов сельскохозяйственных культур включает трактор 1, на навесной системе которого установлена ферма 2 с водопроводящим поясом 3, на котором размещены дождевальные насадки 4 и разбрызгиватели 5. Разбрызгиватели 5 установлены над поверхностью земли в непосредственной близости к корневым системам с.-х. растений.
На тракторе 1 установлена емкость 6 для воды или удобрительного раствора. Емкость 6 снабжена гидромешалкой 7 и указателем 8 уровня рабочей жидкости, для подачи воды из емкости 6 предусмотрен плунжерный насос 9. Привод плунжерного насоса 9 выполнен от вала отбора мощности трактора 1 через редуктор 10, соединенный кинематически с генератором 11 постоянного тока. Генератор 11 посредством кабелей 12 электрически связан для подачи напряжения постоянного тока к положительным и отрицательным клеммам установки 13 для электроактивации воды. Установка 13 гидравлически соединена трубопроводами 14 для подачи анолита и католита к дождевальным насадкам 4 и разбрызгивателям 5 соответственно. Рабочий раствор из емкости 6 в трубопроводы 14 поступает от установки 13 и переключателя 15 потоков рабочей жидкости.
В описанном агрегате для обработки посевов с.-х. культур, включающем трактор, в технологической последовательности размещены ферма 2 опрыскивателя, насос 9 с приводом 16, водопроводящий пояс 3 складывающейся фермы 2 опрыскивателя, дождевальные насадки 4, разбрызгиватели 5, емкость 6 для рабочей жидкости, дополнительный трубопровод 17, размещенный на водопроводящем поясе 3 фермы 2. Разбрызгиватели 5 гидравлически соединены дополнительным трубопроводом 17 с емкостью 6. Для достижения указанного технического результата он снабжен генератором 11 постоянного тока, установкой 13 для электроактивации воды, плунжерным насосом 9, переключателем 15 потоков рабочей жидкости. Генератор 11 установлен на тракторе 1 и получает привод вращения от вала отбора мощности трактора 1 через редуктор 10. Генератор 11 постоянного тока электрически связан кабелями 12 с установкой 13 для электроактивации воды. Установка 13 гидравлически связана посредством плунжерного насоса 9 с емкостью 6 для рабочей жидкости. Установка 13 для электроактивации воды гидравлически связана либо с дождевальными насадками 4 на поясе 3 фермы 2, либо с разбрызгивателями 5 на дополнительном трубопроводе 17, установленного эквидистно на водопроводящем поясе 3.
Установка 13 для электроактивации воды (см. фиг.3 и 4) гидравлически соединена с напорной полостью плунжерного насоса 9 водоподводящим патрубком 18. Установка 13 имеет герметичный корпус 19, разделенный перегородками 21 на анодную и катодную камеры 22 и 23. В камерах установлены аноды и катоды. Корпус 19 снабжен патрубками 24 и 25 для раздельного отвода анолита и католита из анодной камеры 22 и катодной камеры 23, поступающей воды из емкости 6 через переключатель 15 потоков рабочей жидкости либо в дождевальные насадки 4, либо в разбрызгиватели 5 соответственно. Полость водоподводящего патрубка 18 установки 13 для электроактивации воды выполнена в виде полой усеченной правильной пирамиды с установленным по оси симметрии пирамиды направляющим шнеком 26. В основаниях усеченной пирамиды заложены либо равносторонние треугольники, либо квадраты, либо пятиугольники, либо шестиугольники.
Анодная и катодная камеры 22 и 23 установки 13 разделены полупроницаемой перегородкой 27 из микропористой пластмассы. Перегородка 27 в поперечном сечении имеет гофрообразную форму. Высота каждой гофры h перегородки 27 равна 2/3...3/4 расстояния S между анодом и катодом.
Привод генератора 11 постоянного тока выполнен от вала отбора мощности трактора 1 и кинематически связан с валом привода плунжерного насоса 9.
Переключатель 15 потоков рабочей жидкости имеет устройство 28 для визуального контроля давления и слива неиспользованной рабочей жидкости в емкости 6.
Анодная и катодная камеры 22 и 23 снабжены калиброванными шайбами нормированного расхода рабочей жидкости, установленными перед вентилями 29 и 30 (см. фиг.3 и 4).
Для активации воды агрегат оборудован генератором 11 постоянного тока, к которому электрически подключена установка 13 для электроактивации воды. Она гидравлически соединена с напорной полостью через кран 31 с плунжерным насосом 9. Анодная камера 22 установки 13 для электроактивации воды гидравлически соединены с дождевальными насадками 4, а катодная камера 23 гидравлически соединены с разбрызгивателями 5. Последние размещены в зоне корневой системы с.-х. растений. Установка 13 для электроактивации воды включает корпус 19 из диэлектрического материала. Корпус 19 разделен перегородками 21 на анодные 22 и катодные 23 камеры с размещенными в них анодами и катодами. Камеры 22 и 23 разделены перегородками 27 в виде гофр из микропористой пластмассы. Для подвода воды к корпусу 19 закреплена крышка в виде полой усеченной пирамиды с направляющим шнеком 26. Анодные и катодные камеры 22 и 23 соединены с отводящими патрубками 24 и 25, оборудованными вентилями 29 и 30. Полученные анолит и католит в установке 13, обработка ими листостебельной части растений анолитом, а прикорневой зоны почвы - католитом, обеспечивает достижение указанного выше технического результата.
Установка для электроактивации воды включает корпус 19, выполненный из диэлектрического материала. Корпус 19 разделен перегородками 21, в которых установлены электроды для подвода отрицательного потенциала (катоды) и электроды для подвода положительного потенциала (аноды). Крышка корпуса 19 выполнена в виде полой пирамиды. Внутри пирамиды установлен направляющий шнек 26 на оси. Крышка выполнена единой деталью с водоподводящим патрубком.
Катодные камеры 23 соединены с трубопроводом 25 для отвода воды с отрицательным потенциалом (католита), а трубопровод 24 - для отвода воды с положительным потенциалом (анолита). Электроды, несущие на себе положительный и отрицательный потенциалы, разделены между собой полупроницаемой перегородкой 27, выполненным в виде гофры из микропористой пластмассы.
Агрегат работает следующим образом.
Перед началом работы емкость 6 заполняют водой или удобрительным раствором. Установку 13 для электроактивации воды устанавливают на режим получения анолита с потенциалом +600...+700 мВ. Дождевальные насадки 4 устанавливают на режим мелкодисперсного дождевания. Штангу с разбрызгивателями 5 устанавливают наиболее близко к поверхности почвы.
Перед выездом на поле включается вал отбора мощности трактора 1, при этом генератор 11 начинает подавать электрический ток на установку 13 для электроактивации воды. Одновременно с этим из емкости 6 насосом 9 подают воду. При прохождении воды подводящему патрубку 18 поток воды приобретает вращательное движение, обтекая витки шнека 26. При этом в углах пирамидальной крышки образуются дополнительные вихревые токи, что обеспечивает дополнительное перемещение потока воды, поступающего в анодные и катодные камеры 22 и 23. Турбулентный поток воды, проходя через анодные и катодные камеры 22 и 23, обеспечивает постоянный контакт с отрицательно и положительно заряженными электродами. В результате этого вода приобретает соответствующий потенциал. Она поступает в патрубки 24 и 25, далее в вентили 29, 30, через калиброванные шайбы подается по трубопроводам 14 и 17 к дождевальным насадкам 4 и разбрызгивателям 5. Дождевальные насадки 4 обеспечивают нанесение анолита на листостебельную часть растений, чем производят уничтожение болезнетворной микробиоты и с.-х. вредителей. Разбрызгиватели 5 производят увлажнение корнеобитаемого слоя почвы католитом. Он повышает биологическую активность почвы и корневой системы растений, что соответственно обеспечивает повышение урожайности сельскохозяйственных культур.
Применение агрегата для обработки посевов сельскохозяйственных культур позволяет повысить урожайность на 30...40% и получать экологически чистую сельскохозяйственную продукцию.
1. Агрегат для обработки посевов сельскохозяйственных культур, содержащий установленную на тракторе ферму опрыскивателя с водопроводящим поясом, несущим гидравлически связанные с емкостью для рабочей жидкости дождевальные насадки и трубопровод с разбрызгивателями, и насос с приводом, отличающийся тем, что он снабжен установленным на тракторе генератором постоянного тока с приводом вращения, установкой для электроактивации воды и переключателем потоков рабочей жидкости, при этом генератор постоянного тока электрически связан с установкой для электроактивации воды, причем последняя гидравлически связана через переключатель потоков рабочей жидкости и насос с емкостью для рабочей жидкости и с дождевальными насадками или с разбрызгивателями на трубопроводе.
2. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что насос выполнен плунжерным.
3. Агрегат по п.1 или 2, отличающийся тем, что установка для электроактивации воды, гидравлически соединенная с напорной полостью плунжерного насоса, имеет герметичный корпус с водопроводящим патрубком, разделенный перегородками на анодную и катодную камеры с установленными в них анодами и катодами, патрубки для раздельного отвода анолита и католита из анодной и катодной камер, при этом анодная камера соединена с дождевальными насадками, а катодная - с разбрызгивателями.
4. Агрегат по п.3, отличающийся тем, что полость водоподводящего патрубка установки для электроактивации воды выполнена в виде усеченной правильной пирамиды с установленным по ее оси симметрии направляющим шнеком.
5. Агрегат по п.4, отличающийся тем, что основание усеченной пирамиды представляет собой равносторонний треугольник, или квадрат, или пятиугольник, или шестиугольник.
6. Агрегат по п.3, отличающийся тем, что анодная и катодная камеры разделены полупроницаемой перегородкой из микропористой пластмассы.
7. Агрегат по п.6, отличающийся тем, что перегородка в поперечном сечении имеет гофрообразную форму, при этом высота каждой гофры равна 2/3-3/4 расстояния между анодом и катодом.
8. Агрегат по п.1 или 2, отличающийся тем, что привод генератора постоянного тока выполнен от вала отбора мощности трактора и кинематически связан с валом привода плунжерного насоса.
9. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что переключатель потоков рабочей жидкости имеет устройство для визуального контроля давления и слива неиспользованной рабочей жидкости в емкость.
10. Агрегат по п.3, отличающийся тем, что анодная и катодная камеры снабжены калиброванными шайбами нормированного расхода рабочей жидкости.
