Гидропонная установка для выращивания растений Советский патент 1993 года по МПК A01G1/04 A01G9/26 A01G31/02 

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

Целью изобретения является обеспечение возможности создания оптимального светораспределения в вегетационном объеме.

На фиг.1-4 представлен конкретный пример выполнении установки.

На фиг.1 показана схема установки.

Гидропонная установка включает шар- нирно соединенные в верхней части каркаса стойки 1, в нижней части каркаса установлен механизм складывания 2. Стойки 1 образуют треугольные рамы. На стойках треугольных рам симметрично закреплены консольные кронштейны 3, на кронштейнах 3 шарнирно закреплены своей центральной частью с возможностью вращения в плоскостях, параллельных плоскостям треугольных рам, телескопические держатели-коромысла 4. На держателях-коромыслах 4 подвешены лотки-растильни 5 для выращивания растений. Под лотками 5, на их внешних поверхностях с помощью кронштейнов 6 подвешены поворотные светоотражающие полосы 7.

В механизме складывания 2 имеется зацеп 8. Каркасы снабжены роликами 9 с приводами 10 (например, электрический двигатель) и установлены на направляющих 11 с возможностью перемещения относительно друг друга. На направляющих 11 в надлежащих местах установлены микропереключатели 12, которые контактируют с зацепами 8. Механизм складывания содержит также привод 13, соединенный через переходник 14 с колесом 15. Колеса 15 связаны между собой посредством цепной передачи

16.Колеса 15 жестко установлены на винтах

17,На винтах 17 размещены гайки 18. Система трубопроводов для подачи и

слива питательного раствора содержит гибкие радиальные подающие трубы 19с отверстиями заданного диаметра. С помощью труб 19 соединены входы лотков 5 с коллекторами 20, которые размещены в верхней части каждой рамы (со стороны подачи раствора). Коллекторы 20 соединены с трубопроводом 21 и питательной емкостью 22 при помощи гибких шлангов 23 и насоса 24. Насос 24 снабжен электрическим двигателем 25.

Питательная емкость 22 с помощью шлангов 26 и насосов-дозаторов 27 (каждый на свой вид удобрений) соединена с емкостями 28, предназначенными для маточных растворов удобрений. Насосы-дозаторы 27 соединены с электроприводами 29, которые электрически связаны с регулятором концентрации минеральных удобрений 30, кон- центратометром 31 и датчиком температуры питательного раствора 32 (размещенных в емкости 22), датчиками температуры воздуха 33, влажности воздуха 34, уровня солнечной радиации или искусственных источников излучения 35, концентрации углекислоты 36 (размещенных в теплице) и задатчиком фазы развития растений 37, размещенным на пульте управления оператора.

Под направляющими 11 установлены магистральные лотки 38, которые через трубопровод 39 соединены с емкостью 22.

5 Шланги 40, предназначенные для сброса питательного раствора с выходных отверстий лотков 5, закреплены на стойках 1 таким образом, что их сливные отверстия попадают в прорезь магистрального лотка

0 38. Стрелками 39 обозначен ход лучей от источника света 40.

На фиг.2 подробно изображена конструкция телескопического держателя-коромысла 4. закрепленного на консольном

5 кронштейне 3 с помощью шарнира 41. Подвижные элементы держателя 42 связаны между собой штоками 43.

На фиг.З подробно показаны поворотные светоотражающие полосы 7, закреп0 ленные на лотках с помощью кронштейнов 6 и шарниров 44. Лотки подвешены на держателях с помощью подвески 45, закрепленной на держателях шарнирами 46.

На фиг.4 схематически показана часть

5 гидропонной установки, где для наглядности опущены некоторые детали. Видно, что каждый из лотков 5 закреплен на паре держателей-коромысел 4. При этом указанные держатели 4 установлены на стойках сосед0 них треугольных рам. Шарниры 41 обеспечивают возможность вращения держателей 4 в плоскостях, параллельных плоскостям треугольных рам; оси этого возможного вращения перпендикулярны данным плоско5 стям. На каждой паре держателей 4 подвешено по два лотка 5, причем места закрепления в шарнирах 46 расположены по разные стороны от осей возможного вращения держателей. На внешних поверхно0 стях лотков закреплены поворотные светоотражающие полосы 7. Шарниры.44 обеспечивают возможность вращения полос 7 вокруг оси, перпендикулярной плоскостям треугольных рам;

5 Установка работает следующим образом. В пластмассовые сосуды, размещенные в крышках лотков 5, высаживают семена или рассаду растений.

Периодически через заданный промежуток времени замыкают электрическую

цепь, питающую электрический двигатель 25 насоса 24. Насос 24 из емкости 22 перемещает питательный раствор по трубопроводу 21 по гибким шлангам 23 в коллекторы 20. Из коллектора 20 раствор по радиаль- ным трубопроводам 19 перемещается на входы лотков 5. Протекающий по лоткам раствор впитывается грунтом в горшках и на заданных период времени удерживает его, питая корневую систему растений. Да- лее раствор, достигая выходных отверстий блоков 5. попадает в сливные радиальные трубы 40, замыкающие выходы лотков. Из труб 40 раствор попадает в магистральные лотки 38, из которых по трубопроводу 39 он поступает в бак питательного раствора 22, Таким образом замыкается цикл подачи- слива питательного раствора. Через определенный интервал времени размыкают электрическую цепь, питающую электриче- ский двигатель 25 насоса 24. Подача питательного раствора прекращается. Через определенный интервал времени снова замыкается электрическая цепь, питающей электрический двигатель 25 насоса 24, и снова происходит подача питательного раствора в лотки 5. Таким образом, происходит автоматическая подача питательного раствора.

В емкость 22 с помощью насосов-доза- торов 27, приаодимых в движение электроприводами 29, через шланги 26 из емкостей 28 по мере необходимости подаются маточные растворы удобрений. Работа этого узла подачи растворов контролируется датчика- ми 30-36, а также задатчиком фазы растений 37.

Для выполнения технологических операций, таких, как подвязка растений к шпалере, уборка урожая, удаление растительных остатков, используют проход, который распрложен между боковым ограждением и каркасом или между каркасами. Для этого стойки 1 с укрепленными на них лотками 5 перемещают в заданное положе- ние, приближающееся к вертикальному, для чего замыкают электрическую цепь, питающую электродвигатель 13. Электродвигатель 13 через переходник 14 приводит во

вращение цепную передачу 16, которая вращает винт 17 при помощи зубчатых колес 15. Винт 17 перемещает стойки 1 в заданное положение или из него в обратное В качестве электродвигателя 13 установлен асинхронный электродвигатель. Зацеп 8 и микропереключатель 12 ограничивают работу механизма складывания 2. При необходимости каркас перемещают по направляющим 11 на роликах 9 с помощью приводов 10.

В процессе выращивания растений лотки 5 перемещают в положение, обеспечивающее, необходимый световой режим. При этом для одного лотка 5, установленного на паре держателей 4, обеспечивают режим затенения, а для другого - режим максимального освещения. Через необходимое время лотки меняют местами, вращая в шарнирах 41 держатели 4. Для создания .режима требуемой освещенности раздвигают или сдвигают подвижные элементы 42 держателей 6 с помощью штоков 43. Кроме того, светоотражающие полосы 7 ориентируют, вращая в шарнирах 44, таким образом, чтобы лучи 39 от источника света попадали бы в лотки 5.

Таким образом предлагаемая установка позволяет повысить урожайность выращиваемых культур и эффективность ее использования за счет возможности создания оптимального светораспределения в вегетационном объеме.

Формула изобретения Гидропонная установка для выращивания растений, содержащая каркас в виде стоек с симметрично расположенными на них консольными кронштейнами, на которых поярусно установлены лотки-растильни, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности создания оптимального светораспределения в BereYauw- о.нном объеме, на кронштейнах своей центральной частью шарнирно смонтированы телескопические держатели-коромысла, к концам которых подвешены лотки-растильни с установленными под ними поворотными светоотражающими полосами.

W

33 J4 35 36

30

фиг.1

Использование: в сельскохозяй,ствен- ном машиностроении, в частности в устрой- ствахдля выращивания растений вуеловиях защищенного грунта. Сущность изобретения: установка включает стойки 1 на консольных кронштейнах, в которых шарнирно установлены лотки (с растениями) 5, связанные с системой трубопроводов для подачи и слива питательного раствора. Под лотками 5 смонтированы поворотные светоотражающие полосы 7, При работе установки за счет изменения положения лотков 5 и полос 7 обеспечивают оптимальное освещение растений. 4 ил. ел с со со о о о о CJ

fat, г.

О--3tr

-ч

it