Гидропонная установка Советский патент 1992 года по МПК A01G31/02 

Питательный раствор по трубопроводу 31 поступает в коллектор 30 и далее в лотки 4 и 5. Раствор впитывается грунтом и удерживается на заданный период времени. После этого раствор попадает в шланги 38, а из них - в бак питательного раствора. Таким образом, замыкается цикл подачи слива. Через определенный интервал времени размыкают цепь, подача раствора прекращается. При перемещении ригелей 1 в положение сближения перемещаются подвижные элементы 11 с лотками 5, ригели 2 складываются. При достижении упором 57 микропереключателя 56 последний срабатывает и отключает механизм складывания 3. 3 з.п, ф-лы, 6 ил.

Использование: в сельском хозяйстве. Сущность изобретения: гидропонная установка содержит шарнирно соединенные в верхней части каркаса наклонные ригели 1 На них закреплены лотки 4 для выращивания растений Лотки 5 закреплены на горизонтальном телескопическом ригеле 2. Периодически, через заданный промежуток времени, замыкают электрическую цепь ЛЛ Ё V/ м оо ю j 00 CJ я -зь

Изобретение относится к устройствам для выращивания растений в теплицах методом гидропоники.

Известны гидропонные установки для многоярусного выращивания растений, содержащие каркас призматической формы, на котором ярусами установлены растильни в виде лотков или горшков или в виде пористых стен, в систему трубопроводов для подачи питательного раствора и слива.

Недостатком таких установок является сложность их конструкции, нерациональность использования площади теплицы из- за необходимости устройства переходов для обслуживающего персонала.

Известно устройство для выращивания растений в теплице, которое установлено на механизме перемещения для передвижения устройства внутри теплицы.

Недостатком такого устройства является нерациональное использование обьема теплицы, так как используется только горизонтальная поверхность каркаса.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является гидропонная установка, содержащая каркас, выполненный в виде шарнирно закрепленных в верхней части наклонных ригелей с установленными на них лотками для выращивания растений, систему трубопроводов для подачи и слива питательного раствора, механизм складывания наклонных ригелей в виде винта, концы которого соединены посредством резьбовых элементов с ригелями и который кинематически связан с приводом.

Недостатком такой установки является нерациональное использование обьема теплицы, так как объем теплицы внутри каркаса не используется, а также затруднения, возникающие при ее обслуживании.

Цель изобретения - повышение эффективности установки и удобства ее эксплуатации,

Поставленная цель достигается тем, что гидропонная установка, содержащая каркас, выполненный в виде шарнирно закрепленных в верхней части наклонных ригелей с установленными на них лотками для выращивания растений, систему трубопроводов

для подачи и слива питательного раствора, механизм складывания наклонных ригелей в виде винта, концы которого соединены посредством резьбовых элементов с ригелями и который кинематически связан с приводом, снабжена расположенным между наклонными ригелями и выполненным из отдельных телескопически связанных между собой элементов для установки лотков для выращивания растений горизонтальным ригелем, причем один конец горизонтального ригеля шарнирно соединен с наклонным ригелем, а другой - с закрепленным на другом наклонном ригеле фиксатором и тягой, соединенной с барабаном,

кинематически связанным с приводом, при этом на концах наклонных ригелей установлены цилиндрические ролики с полусферической проточкой.

Установка может быть снабжена размещенной между наклонными ригелями полосой из светоотражающего материала и источником света, размещенным между ней и горизонтальным ригелем.

Установка может быть снабжена также

датчиком угла между наклонными ригелями, электрически связанными с приводом.

В предпочтительном варианте выполнения установки барабан с приводом соеди- нен посредством двух шкивов,

охватываемых гибкими связями и переходной муфтой.

На фиг.1 схематично показана гидропонная установка; на фиг.2 - узел I на фиг. 1; на фиг.З - телескопический ригель (а-в раздвинутом состоянии, б-в сложенном); на фиг.4 - ролик; на фиг.5 - разрез А-А на фиг.4; на фиг.6 - фрагмент установки.

Гидропонная установка включает шарнирно соединенные в верхней части каркаса

наклонные ригели 1. В нижней части каркаса установлены горизонтальный телескопи

ческий ригель 2 и механизм складывания 3 наклонных ригелей 1. Наклонные ригели 1 и телескопические ригели 2 образуют треу- гольные рамы, На ригелях 1 закреплены лот- ки 4 для выращивания растений, выполненные из металла или пластмассы, в крышках которых, в пластмассовых сосудах с почвой, размещена корневая система растений. На горизонтальном телескопическом ригеле 2 также закреплены лотки 5 заданной формы, выполненные с учетом размещения корневой системы при повороте ригеля.

В механизме складывания 3 имеется за- цеп 6. Каркас снабжен установленными на концах наклонных ригелей 1 цилиндрическими роликами 7 с приводами 8(например, электрический двигатель), которые установлены на направляющих 9.

На направляющих 9 в надлежащих точках установлены микропереключатели 10, которые контактируют с зацепами 6.

Лотки 5 горизонтального ригеля 2 прикреплены к его подвижным элементам 11. ригель 2 прикреплен к левому наклонному ригелю 1 посредством шарнира 12. К правому наклонному ригелю 1 ригель 2 может быть прикреплен посредством замка 13. Замок выполнен в виде зацепа 14, размещаемого на ригеле 2, и фиксатора - приемного выступа 15. размещенного на консоли, закрепленной на ригеле 1 на уровне горизон- таль ного телескопического ригеля 2. При этом на приемном выступе 15 замка закреплены в верхней и нижней частях ролики 16 и 17. К зацепу 14 прикреплен ролик 18 в верхней части. Ролики 16-18 предназначены для пропускания тяги-троса 19, на котором с одной стороны подвешен противовес 20, а другим концом он закреплен на бара- бане 21 механизм подъема ригеля 2. Барабан 21 посредством консоли 22 прикреплен к ригелю 1 и соединен через шкив 23 и гибкую связь с переходным барабаном 24, который также консольно закреплен на ри- геле 1. Переходной барабан 24 посредством связи 25, переходной муфты 26 и шкива 27 соединен с электроприводом 28 механизма складывания ригелей 1 и устройством подъема ригеля 2.

Система трубопроводов для подачи и слива питательного раствора включает гибкие радиальные подающие трубы 29 с отверстиями заданного диаметра. С помощью труб 29 соединены входы лотков 4 с коллекторами 30, которые размещены в верхней части каркаса (со стороны подачи раствора). Коллекторы 30 соединены с трубопроводом 31 и питательной емкостью 32 при помощи гибких шлангов 33 и насоса 34. Насос 34

0

) 5

j

5 30 5 0 5

0 5

снабжен электрическим двигателем 35. Под направляющими 9 установлены магистральные лотки 36. которые через трубопровод 37 соединены с емкостью 32. Шланги 38, предназначенные для сброса питательного раствора с выходных отверстий лотка 4, закреплены на ригелях 1 таким образом, чт о их сливные отверстия попадают в прорезь магистрального лотка 36.

Питательная емкость 32 с помощью шлангов 39 и насосов-дозаторов 40 (каждый на свой вид удобрений) соединена с емкостями 41, предназначенными для маточных растворов удобрений. Насосы-дозаторы 40 соединены с электроприводами 42, которые электрически связаны с регулятором концентрации минеральных удобрений 43, кон- центратомером 44, датчиком температуры питательного раствора 45 (размещенными в емкости 32), датчиками температуры воздуха 46, влажности воздуха 47, уровня солнечной радиации или искусственных источников излучения 48, концентрации углекислоты 49 (размещенными в теплице) и задатчиком фазы развития растений 50, размещенным на пульте управления оператора. Аналогично выполнена система подачи и слива раствора в лотки 5.

Растения подвязаны к шпалере, натянутой параллельно лоткам 4,5, закрепленной на кронштейнах, размещенных по их тор цам. Механизм складывания 3 выполнен в виде винта 51 и гайки 52. Гайки 52 установлены шарнирно. Механизм складывания 3 связан с электродвигателе 28 посредством цепной передачи 53 и связи 54. Между ригелями 1 над лотками 5 размещены источники искусственного облучения 55. Датчик угла выполнен в виде микропереключателя 56 и упора 57. На винтах 51 жестко закреплены колеса 58, Колеса 58 соединены между собой и с электрическими двигателями 28 с помощью цепной передачи 53. Для натяжения связи 25 на наклонном ригеле закреплен отклоняющий упор 59. Между ригелями рам укреплена полоса из светоотражающего материала 60.

Подвижные элементы 61 ригеля с укрепленными на них лотками 5 связаны штоками 62.

Ролик, изображенный на фиг.4, выполнен цилиндрическим, имеет проточку, образующей которой является полусфера. Таким образом, гидропонная установка выполнена с возможностью перемещения по направляющим 9 цилиндрической формы.

Гидропонная установка работает следующим образом, В пластмассовые сосуды. размещенные в крышках лотков 4.5 высаживают семена или рассаду растений.

Периодически, через заданный промежуток времени, замыкают электрическую цепь, питающую электрический двигатель 35 насоса 34. Насос 34 из емкости 32 перемещает питательный раствор по трубопроводу 31 по гибким шлангом 33 в коллекторы 30. Из коллектора 30 раствор по радиальным трубопроводам 29 перемещается на входы лотков 4 и 5. Протекающий по лоткам раствор впитывается грунтом в горшках и на заданный период времени удерживается им, питая корневую систему растений. Далее раствор, достигая выходных отверстий лотков 4,5, попадает в сливные радиальные трубы 38, замыкающие выходы лотков. Из труб 38 раствор попадает в магистральные лотки 36, на которых по трубопроводу 37 он поступает в бак питательного раствора 32. Таким образом, замыкается цикл подачи- слива питательного раствора. Через определенный интервал времени размыкают электрическую цепь, питающую электрический двигатель 35 насоса 34. Подача питательного раствора прекращается. Через определенный интервал времени снова замыкается электрическая цепь, питающая электрический двигатель 35 насоса 34, и снова происходит подача питательного раствора в лотки 4,5. Таким образом, происходит автоматическая подачи питательного раствора.

Для выполнения таких технологических операций, как подвязка растений к шпалере, уборка урожая, удаление растительных остатков, используют проход, который расположен между боковым ограждением и каркасом. Для их выполнения наклонные ригели 1 с лотками 4 перемещают в заданное положение, приближающееся к вертикальному, для чего замыкают электрическую цепь, питающую электродвигатель 28. Электродвигатель 28 приводит во вращение цепную передачу 53, которая вращает винт 51 при помощи зубчатых колес 58. Винт 51 перемещает ригели 1 е заданное положение или из него в обратное. В качестве электродвигателя 28 использован асинхронный электродвигатель,

При перемещении наклонных ригелей 1 в положение сближения, под давлением приемного выступа 15 на зацеп 14, перемещаются подвижные элементы 11 с лотками 5 горизонтального ригеля (ригели 2 складываются). Перемещение наклонных ригелей 1 и горизонтального 2 продолжается до момента, пока упор 57 не достигнет микропереключателя 56. При достижении упором 57 микропереключателя 56 последний сраба- тываэт и отключает через связь 54 механизм складывания 3 наклонных ригелей 1. Одновременно с этим микропереключатель 56 включает переходную электромагнитную муфту 26, посредством котором через шкив 27, связь 25 и переходной барабан 24 вращение электродвигателя 28 передается на барабан 21, который при вращении наматывает трос 19, а последний, в свою очередь, выводит зацеп 14 из фиксатора-выступа 15, осуществляя подьем сложенного ригеля 2 в

заданное наклонное положение. При этом ослабление связи 25 устраняется дополнительным натяжением за счет отклоняющего упора 59. Перемещение ригеля 2 в наклонное положение и ригелей 1 в сторону увеличения угла при вершине осуществляется в обратном порядке.

Для перемещения каркасов по направляющим 9 замыкают электрическую цепь, питающую электродвигатель 8, например.

первого каркаса, Электродвигатели 8 вращают ролики 7 и перемещают первый каркас. Регулирование и последовательность перемещения других каркасов осуществляется аналогично первому.

После выполнения всех технологических операций на втором каркасе и перемещения его замыкают электрическую цепь электродвигателей 8 третьего каркаса, затем четвертого и т.д., перемещая каркасы с

одного места на другое. По окончании всех операций каркасы остаются на своих местах. Через определенный период времени при повторном выполнении работ каркасы перемещают в исходное положение и выполняют последовательно все технологические операции.

Изобретение позволяет повысить эффективность использования установки (увеличить посадочную площадь теплиц на

15-20%, улучшить качество питания корневой системы растений, повысить урожайность в теплицах на 10-15%, снизив себестоимость продукции на 5-10% и сократив затраты ручного труда на 15-20%).

При этом улучшается удобство эксплуатации гидропонной установки.

Формула изобретения

каркас, выполненный в виде шарнирно закрепленных в верхней части наклонных ригелей с установленными на них лотками для выращивания растений, систему трубопроводов для подачи и слива питательного раствора, механизм складывания наклонных ригелей в виде винта, концы которого соединены посредством резьбовых элементов с ригелями и который кинематически связан с приводом, отличающаяся тем, что с целью повышения эффективности и удоР

ства в эксплуатации, она снабжена расположенным между наклонными ригелями и выполненными из отдельных телескопически связанных между собой элементов для установки лотков для выращивания растений горизонтальным ригелем, причем один конец горизонтального ригеля шарнирно соединен с наклонным ригелем, а другой с закрепленным на другом наклонном ригеле фиксатором и тягой, соединенной с барабаном, кинематически связанным с приводом, при этом на концах наклонных ригелей установлены цилиндрические ролики с полусферический проточкой.

Фиг. 2

0

А. Установка по п.1, от л и ч а ю щ а я - с я тем, что барабан с приводом соединен посредством двух шкивов, охватываемых гибкими связями и переходной муфтой

У

t

Л1

Т

8 S

ц

Т

Ч

i

ч