Автожир-мопед для внесения жидких средств химизации
Владельцы патента RU 2590788:
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства (ФГБНУ ВИМ) (RU)
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложен автожир-мопед для внесения жидких средств химизации, содержащий шасси, выполненное в виде велосипеда с рамой, сиденьем-багажником и рулевым устройством, силовую установку с двигателем, толкающим винтом и дополнительным приводом на заднюю втулку велосипеда, вертикальную мачту с несущим винтом, систему раскрутки несущего винта и устройство изменения шага лопастей, горизонтальное и вертикальное хвостовое оперение, связанное системой тяг, качалок и тросовой проводкой с рулевым устройством. Шасси автожира выполнено в виде трехколесного велосипеда. Рулевое устройство снабжено GPS/ГЛОНАСС навигатором и пультом управления, размещенными на переднем багажнике, баком для жидких средств химизации с электронасосом для подачи жидких средств химизации к блоку электрогидравлического регулирования и распределения потока жидких средств химизации, установленному на заднем багажнике, трехсекционной штангой с форсунками, закрепленной под задним багажником. При этом расстояние от штанги до оси задних колес больше радиуса задних колес, но меньше расстояния от оси задней продольной рамы для плоскости вращения толкающего винта. Изобретение обеспечивает внесение жидких средств химизации. 4 ил.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для внесения летательными аппаратами жидких средств химизации.
Известен селекционный опрыскиватель для внесения жидких средств химизации, в основном пестицидов, включающий базовый велосипед с боковым колесом и прикрепленную к основной раме велосипеда консольную раму с боковой трубой и выдвижным горизонтальным штоком, снабженный форсунками с обеспечением их регулирования по высоте установки и расстояния между ними (патент RU 2432740 С1, 29.03.2010).
Основные недостатки известной конструкции: передвижение велоопрыскивателя за счет мускульной силы человека; невозможность его использования в качестве летательного аппарата для внесения жидких средств химизации.
Известен автожир-мопед, содержащий: силовую установку с толкающим винтом, несущий винт с системой его раскрутки и изменяющимся шагом лопастей, хвостовое вертикальное и горизонтальное оперение, раму велосипеда с сиденьем, заднюю приводную втулку, соединенную с валом двигателя, автономный педальный привод с цепной передачей на заднее колесо, две боковые опорные стойки (патент на полезную модель RU №64176 МПК В64С, 19.01.2007).
Известный автожир может быть использован как летательный аппарат с прыжковым взлетом, так и в виде наземного транспортного средства, приводимого в движение от двигателя его силовой установки или от педалей велосипеда.
Недостатком известного автожира является отсутствие на нем устройства для внесения жидких средств химизации, что значительно сужает область его применения. Взятый за базовое шасси двухколесный велосипед, несмотря на дополнительные стойки, шасси не обеспечивает поперечную устойчивость автожира при взлете и посадке, а также при применении его как транспортного средства.
Технической задачей изобретения является расширение области использования автожира-мопеда, позволяющего выполнять функции как летательного аппарата и наземного транспортного средства, так и устройства, обеспечивающего обработку сельскохозяйственных культур жидкими средствами химизации.
Технический результат от использования изобретения:
- повышение эффективности использования автожира-мопеда за счет снижения удельных эксплуатационных затрат с увеличением среднегодового налета часов на автожир-мопед;
- обеспечение внесения жидких средств химизации с нормативным качеством диспергирования и с заданной дозой на каждом обрабатываемом сельскохозяйственном поле, в том числе при обработке мелкоконтурных участков и, как следствие, повышение урожайности сельскохозяйственных культур;
- повышение устойчивости автожира-мопеда как при взлете и посадке, так и при использовании его как наземного транспортного средства.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 - изображен общий вид автожира-мопеда, вид сбоку; на фиг. 2 - общий вид автожира-мопеда, вид сверху; на фиг. 3 - общий вид автожира-мопеда, вид сзади, на фиг. 4 - принципиальная комбинированная схема технологического оборудования для внесения жидких средств химизации автожиром-мопедом.
Автожир-мопед для внесения жидких средств химизации содержит трехколесный велосипед 1, авиационный GPS/ГЛОНАСС навигатор 2, силовую установку, состоящую из двигателя 3 и толкающего винта 4, вертикальную мачту 5, несущий винт 6 с устройством изменения шага лопастей и системой предварительной раскрутки винта 6, горизонтальное 7 и вертикальное 8 хвостовое оперение, бензобак 9, бак 10 для жидких средств химизации, электрогидравлический насос 11, блок 12 электрогидравлического регулирования и распределения потока жидких средств химизации, трехсекционную штангу 13, состоящую из двух складывающихся боковых частей 14 и 16 и центральной 15 части, закрепленную под задним багажником на расстоянии от штанги до оси задних колес больше радиуса задних колес, но меньше расстояния от оси задней продольной рамы до плоскости вращения толкающего винта. На штанге 13 установлены форсунки 17 для распределения жидких средств химизации.
Авиационный GPS/ГЛОНАСС навигатор 2, пульт управления 18 процессом внесения жидких средств химизации с манометром 19 размещены на рулевом устройстве 20 велосипеда 1. Рулевое устройство 20 связано системой тяг, качалок и тросовой проводкой (на чертежах не показаны) с рулями направления вертикального оперения автожира-мопеда.
Размещение автожира-мопеда на базе трехколесного велосипеда 1 повышает, в отличие от двухколесного, устойчивость автожира-мопеда при взлете и посадке, а также при использовании его как наземного транспортного средства.
Велосипед 1 включает продольную раму 21, сиденье 22, рулевое устройство 20 пилота, поперечную раму 23, два задних колеса 24 и 25 с независимым механическим цепным приводом 26 от педалей 27, рулевую колонку 28 с вилкой 29 и передним колесом 30. К поперечной раме 23 велосипеда 1 посредством кронштейна 31 крепится хвостовое оперение автожира-мопеда, центральная часть 15 штанги 13 и задний багажник 32. На заднем багажнике 32 велосипеда 1 установлены силовой агрегат с двигателем 3 и толкающим винтом 4, к которому подсоединен редуктор 33, связанный цепной передачей 34 с приводной шестерней 35 задних колес 24 и 25. На багажнике 32 установлен блок 12 электрогидравлического регулирования и распределения потока жидких средств химизации, включающий редукционный клапан 36 и нормально закрытые гидравлические клапаны 37, 38 и 39 с электромагнитным управлением.
На переднем багажнике 40 велосипеда 1 установлены бак 10 для жидких средств химизации, электрогидравлический насос 11, кран 41, фильтр 42. Насос 11 соединен гидролинией 43 с блоком 12, который в свою очередь имеет байпасную гидролинию 44 и соединен гидролиниями 45, 46 и 47 с секциями 14, 15 и 16 штанги 13.
Размещение штанги 13, закрепленной под задним багажником, на расстоянии от оси задних колес 24 и 25, большем радиуса заднего колеса, но меньшем расстояния от оси задней продольной рамы 23 до плоскости вращения толкающего винта 4, с одной стороны, предотвращает попадание средств химизации на колеса 24 и 25 автожира, с другой стороны, обеспечивает диспергирование средств химизации с заданным качеством нанесения на растения (монодисперсность капель, плотность покрытия, равномерность распределения и др.), без влияния на диспергирование турбулентных потоков воздуха, возникающих при вращении толкающего винта 4.
Автожир-мопед для внесения жидких средств химизации работает следующим образом.
В бак 10 из стационарной емкости (на чертежах не показана) заливается рабочий раствор жидкого средства химизации, открывается кран 41 для подачи жидких средств химизации через фильтр 42 к насосу 11. Крайние секции 14 и 16 штанги 13 раскладываются в рабочее положение перпендикулярно продольной оси автожира-мопеда и фиксируются. Лопасти несущего винта расположены вдоль продольной оси симметрии автожира-мопеда.
Пилот усаживается на сиденье 22 автожира-мопеда 1, занимает летную позицию, запускает двигатель 3. Пилот переключает муфту сцепления редуктора 33 на вращение приводной шестерни 35 задних колес 24 и 25. Вращением рукоятки на рулевом устройстве 20 прибавляет газ, и автожир-мопед начинает движение. Пилот выруливает на взлетную позицию и отключает привод задних колес 24 и 25, включает раскрутку несущего винта 6 и, после достижения заданных взлетных оборотов, общий шаг лопастей несущего винта 6 увеличивается от нулевого до взлетного, двигатель 3 переключается на раскрутку толкающего винта 4 и начинается подъем автожира-мопеда. Автожир-мопед взлетает вертикально, одновременно набирая горизонтальную скорость, при этом обороты несущего винта 6 падают до полетных и несущий винт 6 вращается за счет набегающего потока воздуха. После взлета автожир-мопед начинает выполнять полет в маршрутном режиме и подлетает к краю обрабатываемого участка сельскохозяйственного поля. При достижении координат начала обработки поля, определяемых по GPS/ГЛОНАСС навигатору 2, пилот с помощью пульта управления 18 передает управляющие сигналы к электродвигателю насоса 11, блоку 12. Включается насос 11, открываются клапаны 36, 37, 38 и 39 блока 12, из бака 11 жидкие средства химизации подаются через кран 41, фильтр 42 насосом 11 по гидролинии 43 к блоку 12 и далее через редукционный клапан 36, поддерживающий заданное давление контролируемое манометром 19 на выходе, к клапанам 37, 38 и 39, от которых по гидролиниям 45, 46 и 47 к секциям 14, 15 и 16 штанги 13 и далее в форсунки 17, посредством которых жидкие средства химизации диспергируются на обрабатываемые растения. Если требуется обработка узкой полоски сельскохозяйственного поля, равной 1/3 и 2/3 ширины захвата штанги автожира, то посредством выключения клапанов 37 и 38 или 37 соответственно отключается подача жидких средств химизации к секциям 14 и 15 или 16 и они распределяются только форсунками 17, находящимися на секциях 14 и 15 или секции 16. После окончания обработки сельскохозяйственного поля клапаны 36, 37, 38, 39 и насос 11 с помощью пульта 18 отключаются, подача жидкости к форсункам 17 прекращается. Пилот производит посадку автожира на краю сельскохозяйственного поля. После посадки пилот переключает двигатель 24 автожира на привод задних колес от механического цепного привода 34 через шестерню 35, увеличивает подачу газа на рулевом устройстве 20, подъезжает к стационарной заправочной емкости и производит заправку бака 10 автожира жидким средством химизации. При наличии препятствий с места взлета автожира-мопеда (линии электропередач, деревья и др.) пилот переезжает к месту взлета. Далее цикл взлет - полет с внесением жидких средств химизации - посадка автожира повторяется.
Применение заявляемого устройства, по сравнению с прототипом, обеспечит внесение жидких средств химизации с заданным качеством распределения, что значительно расширит область применения автожира-мопеда и снизит эксплуатационные затраты на его использование, а также повысит устойчивость автожира при взлете и посадке.
Автожир-мопед для внесения жидких средств химизации, содержащий шасси, выполненное в виде велосипеда с рамой, сиденьем-багажником и рулевым устройством, силовую установку с двигателем, толкающим винтом и дополнительным приводом на заднюю втулку велосипеда, вертикальную мачту с несущим винтом, систему раскрутки несущего винта и устройство изменения шага лопастей, горизонтальное и вертикальное хвостовое оперение, связанное системой тяг, качалок и тросовой проводкой с рулевым устройством, отличающийся тем, что шасси автожира выполнено в виде трехколесного велосипеда, а рулевое устройство снабжено GPS/ГЛОНАСС навигатором и пультом управления, размещенными на переднем багажнике, баком для жидких средств химизации с электронасосом для подачи жидких средств химизации к блоку электрогидравлического регулирования и распределения потока жидких средств химизации, установленным на заднем багажнике, трехсекционной штангой с форсунками, закрепленной под задним багажником, при этом расстояние от штанги до оси задних колес больше радиуса задних колес, но меньше расстояния от оси задней продольной рамы до плоскости вращения толкающего винта.
