Устройство для опрыскивания плодовых деревьев Российский патент 2021 года по МПК B64C39/02 A01M7/00 B64D1/18 

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и предназначено для опрыскивания плодовых высоких насаждений.

Извести пособ опрыскивания садовых и цитрусовых насаждений и устройство для его осуществления (SU 1759366 А1, 25.04.1989). Устройство, реализующее данный способ содержит опрыскиватель, включающий резервуар, насос, секционное дозирующее устройство, гидрокоммуникации и рабочий орган в виде двух первых брандспойтов, направленных под различными углами в горизонтальной плоскости в сторону одного обрабатываемого ряда насаждений, и двух вторых брандспойтов, направленных симметрично первым брандспойтам относительно продольной оси опрыскивателя в сторону противоположного ряда насаждений. Брандспойты снабжены механизмами для придания им принудительных колебаний в вертикальной плоскости с возможностью изменения амплитуд и частот колебаний, а также регулирования угла установки в горизонтальной плоскости. При движении опрыскивателя струи рабочей жидкости, направляемые брандспойтами, обрабатывают кроны деревьев таким образом, что основная масса рабочей жидкости попадает в среднюю, наиболее облиственную часть крон деревьев, а в верхнюю и нижнюю чести попадает меньшее количество рабочей жидкости. Установка брандспойтов под различными углами в горизонтальной плоскости обеспечивает обработку крон деревьев с двух сторон, что повышает качество и эффективность опрыскивания.

Недостатком этого известного технического решения можно считать сложность процедуры опрыскивания насаждений и безопасность человека в момент опрыскивания.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является принятый автором за прототип опрыскиватель на базе дрона (см. Интернет ресурс: habr.com>post/387255/, "Дрон для сельского хозяйства» или как защитить растения без особых усилий). Данный опрыскиватель включает в себя коптер, контроллер, приемник для управления процессом включения и выключения подачи смеси, бачок с жидкостью, два насоса, шланг и аккумулятор. Согласно работе этого устройства, с помощью выключателя через приемник дистанционно включаются насосы и жидкость из бачка по шлангу поступает в опрыскиватели, в качестве которых использованы форсунки, установленные под пропеллерами коптера. В итоге посредством форсунок с возможностью их угла наклона пройзводится распыление растений.

Недостатком этого технического решения является короткое время полета, связанноное с грузом на коптере в виде аккумулятора, бачка с жидкостью и насосов.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является уменьшеие груза на коптере и как следствие увеличение времени полета.

Технический результат достигается тем, что устройство для опрыскивания плодовых деревьев, снабженное управляемым коптером с пропеллерами, блоком питания, установленными на раме коптера контроллером, приемником, размещенными под пропеллерами форсунками, подключенными к первому концу шланга, бачком с жидкостью и насосом, дополнительно снабжено блоком питания, видеокамерой, установленной на валу электропривода, расположенного на раме коптера, первым питающим кабелем, соедининным первым концом с расположенным на раме коптера распределителем, осушествляющем питание одновременно пропеллоров, контроллера, видеокамеры, приемника и электропривода, вторым питающим кабелем, соединеным первым концом с насосом, блок питания выполнен в виде преобразователя переменного напряжения в постоянное, бачок, насос и блок питания, расположены на поверхности Земли, причем блок питания подключен к второму концу первого питающего кабеля и к второму концу второго питающего кабеля, а второй конец шланга через насос соединен с бачком.

Сущность заявляемого изобретения, характеризуемого совокупностью указанных выше признаков, состоит в том, что удаление с рамы коптера бачка с жидкостью, насоса и блока питания в виде акумуулятора, дает возможность уменьшить дополнительный груз (балласт) на коптере, что в своую очередь приведет к значительному уаеличению времени полета коптера и эффективности его работы.

Наличие в заявляемом устройстве совокупности перечисленных существующих признаков, позволяет решить задачу опрыскивания плодовых деревьв посредством удаления с рамы коптера бачка с жидкостью, насоса и акумуулятора с желаемым техническим результатом, т.е. увеличением времени полета при опрыскивании насаждений.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит управляемый коптер 1 с пропелларами, контреллер 2, приемник 3, видеокамеру 4, электропривод 5, распределитель 6, форсунки 7 (ротационные многоструйные), шланг 8, бачок с жидкостью 9, насос 10, блок питания 11, первый питающий кабель 12, второй питающий кабель 13. На фигуре цифрой 14 обозначена поверхность Земли.

Устройство работает следующим образом. Предварительно, при нахождении управляемого каптера 1 с пропеллерами на поверхности Земли 14, с блока питания 11, расположенного на поверхности Земли, посредством первого питающего кабеля 13 через распределитель 6 осуществляют питание контроллара 2, приемника 3, видеокамеры 4, электропривода 5, пропеллеров, и насоса 10 через второй питающий кабель 13. Одновремно с этим, бачок с жидкостью 9 через насос подклучают к форсункам 7 с помощью шланга 8.

Управляемый коптер запускают над предполагаемым опрыскиваемым деревом и с помощью видеокамеры осушествляют осмотр поверхности крона дерева. После опускают коптер на крону дерева так чтобы, между кроной и коптером оставалась некоторая дистанция (высота). Далее коптер по команде с Земли остановливают в таком положении (нужное положение). На Земле запускают насос 10 и опрыскивающая жидкость из бачка 9 при помощи шланга 8 направляют в форсунки 7, расположенные на раме коптера. В результате струя выливаемамой рабочей жидкости из форсунок направляется в сторону обработываемой кроны дерева. Для полного опрыскивания кроны дерева, коптер начинает полет (по команде с Земли) над кроной в пределах ее габаритных размеров по высоте и ширине. При этом, для сохранения от поломки веток и листьев, дистанция (оптимальное положение коптера над поверхностью крона) между летающим коптером и кроной дерева соблудается. Соглсно предложенному техническому решению, опрыскивание при необходимости, можно произвести и с боковых сторон дерева. Для этого коптер дистанционно перемешают с верхушки дерева на его боковые стороны и с расстояния (неприкасаясь веток и листовой поверхности дерева), благодаря ротационным многоструйным фарсункам в данном случае, опрыскивают боковые стороны дерева (коптер при этом по команде летает вверх и вниз относительно Земли). После обработки одного дерева, коптер может быть перемещен по команде с Земли на другое дерево с проведением аналогичных процедур, как в случае одного дерева.

При точечной обработке плодовых деревьев на базе предлагаемого устройства не мало важным вопросом является выбор длины, сечения питающего кабеля 12 и длины и диаметра шланга 8. Параметры этих элементов желательно произвести с учетом высоты самого высокого плодового насаждения и его габаритных размеров.

При опрыскивании, все манипуляции, связаеные с перемещением коптера относительно крона дерева, его полетом вверх и вниз относительно Земли и другие необходимые электромеханические операции в предлагаемом техническом решении, выполняются по команде (пульт управления) с Земли благодаря совместным действиям пропеллоров (вращение), видеокамеры (визуальный контроль), контроллера (автоматическое управление), электропривода (преобразование электрической энергии в механическую), приемника (прием и передача электрического сигнала) и распределителя (распределение электрической энергии), питающих от блока питания, выполненного в виде преобразователя переменного напряжения в постоянное и расположенного на поверхности Земли.

Таким образом, в предлагаемом устройстве благодаря удалению бачка с рабочей жидкостью, насоса и блока питания с рамы коптера, можно обеспечить уменьшение груза коптера, что дает возможность увеличить время полета коптера и эффективность опрыскивания.

Данное техническое решение помимо для опрыскивания плодовых насаждений на садовых участках, может быть применено, например, для химической обработки малых полей злаковых культур и плодово-кустарных насаждений.

Устройство для опрыскивания плодовых деревьев содержит управляемый коптер, контроллер, приемник, видеокамеру, электропривод, распределитель, ротационные многоструйные форсунки, шланг, бачок с жидкостью, насос, блок питания. Обеспечивается увеличение времени полета и эффективности опрыскивания. 1 ил.

Устройство для опрыскивания плодовых деревьев, снабженное управляемым коптером с пропеллерами, блоком питания, установленными на раме коптера контроллером, приемником, размещенными под пропеллерами форсунками, подключенными к первому концу шланга, бачком с жидкостью и насосом, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено видеокамерой, установленной на валу электропривода, расположенного на раме коптера, первым питающим кабелем, соединенным первым концом с расположенным на раме коптера распределителем, осуществляющим питание одновременно пропеллеров, контроллера, видеокамеры, приемника и электропривода, вторым питающим кабелем, соединенным первым концом с насосом, блок питания выполнен в виде преобразователя переменного напряжения в постоянное, бачок, насос и блок питания расположены на поверхности земли, причем блок питания подключен ко второму концу первого питающего кабеля и ко второму концу второго питающего кабеля, а второй конец шланга через насос соединен с бачком.