МАЛООБЪЕМНЫЙ ОПРЫСКИВАТЕЛЬ "АЭРОСОЮЗ"

Область техники.
Полезная модель относится к устройствам для химической защиты сельскохозяйственных растений открытого грунта от вредителей, сорняков и болезней малообъемным методом опрыскивания.
Уровень техники.
Известно применение в сельском хозяйстве самоходных малообъемных штанговых опрыскивателей, состоящих из транспортного средства, на котором размещаются силовая рама с штангами, химический бак, насос(ы), фильтр(ы) и гидравлическая система подачи рабочей жидкости от бака к распылителям.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели являются малообъемный опрыскиватель СУМО-24, выпускаемый 000 «Агротехника» (г. Ставрополь, http:www.stavropol.ru.agroteh) и самоходный опрыскиватель фирмы НИИ «Юнавэкс»(г. Ставрополь, http:www.junavex.narod.ru).
Однако штанги указанных опрыскивателей для обеспечения необходимой прочности выполнены в виде ферменной конструкции, имеют большой вес и металлоемкость. Большой вес навесного оборудования данных опрыскивателей обуславливает выбор в качестве транспортной базы тяжелых грузовиков типа ГАЗ-66. В свою очередь проходы по полю этих автомобилей создают широкую и глубокую (особенно на влажных почвах) технологическую колею, из-за чего теряется до 4-5% урожая.
Кроме того, в данных опрыскивателях применяется ручной принцип управления подачей рабочей жидкости, когда необходимый расход пестицида из распыливающих устройств устанавливается перед началом выполнения обработок в зависимости от требуемой гектарной нормы внесения препарата и средней скорости движения автомобиля по полю. В этом случае, движение опрыскивателя с меньшей скоростью от расчетной (торможение перед препятствием или при резком изменении рельефа поля) приводит к внесению избыточного количества пестицида и, как следствие, к ожогам обрабатываемой культуры и снижению планируемого урожая. С другой стороны, повышение скорости на отдельных участках поля для увеличения производительности обработок невозможно, так как приводит к уменьшению дозы внесения препарата на гектар площади от требуемой нормы и появлению огрехов - необработанных участков.
В данных опрыскивателях применено последовательное подключение к напорной магистрали распыливающих устройств, расположенных на одной штанге, что при применении насосов низкого давления приводит к уменьшению давления на концевых распыливающих устройствах, снижению через них расхода жидкости и, как следствие, к неравномерному расходу рабочей жидкости по размаху штанги.
Отсечка поступления рабочей жидкости в распыливающие устройства данных опрыскивателей производится перекрывными клапанами, срабатывающими при снижении давления в гидравлической магистрали (выключении водителем насоса). Однако, в практике работ нередки случаи, когда водитель вследствие усталости или по другим причинам, забывает выключить насос при остановке опрыскивателя, в результате чего происходит непроизводительный расход пестицида и загрязнение окружающей среды.
Навигация данных опрыскивателей во время обработок (выдерживание заданной ширины между проходами-гонами) осуществляется либо с использованием сигнальщиков, либо автономно - с применением появившихся в последнее время на рынке бытовых навигационных приемников-индикаторов спутниковой навигационной системы GPS. Средняя квадратическая погрешность определения плоскостных координат (широта и долгота) бытовыми (кодовыми одночастотными) приемниками-индикаторами зависит от количества «видимых» в данный момент спутников, их взаимного друг от друга положения и т.д. и лежит для лучших моделей в пределах 1 -Юм. Кроме этого, программное обеспечение GPS приемников-индикаторов выводит на экран только траекторию движения объекта, причем отображение текущего местоположения запаздывает от фактического на 4-5 секунд. Таким образом, применение для навигации штанговых опрыскивателей серийно выпускаемых кодовых одночастотных приемников-индикаторов спутниковой навигационной системы GPS не гарантирует необходимую точность выдерживания ширины гона при малообъемном опрыскивании в 1-2 метра в течение всего периода обработок, что приводит к снижению их качества.
Сущность полезной модели.
Целями создания малообъемного опрыскивателя «АЭРОСОЮЗ» является повышение качества и производительности химических обработок сельскохозяйственных растений.
Поставленные цели достигаются тем, что малообъемный опрыскиватель «АЭРОСОЮЗ» выполнен в виде автономного агрегата, размещаемого на транспортном средстве, и включающего в себя химический бак с измерителем уровня жидкости, по крайней мере один насос и фильтр, складывающиеся штанги с распыливающими устройствами и электрическими отсечными клапанами, системы ручной и автоматической регулировки подачи рабочей жидкости от бака к распыливающим устройствам, гидравлическую магистраль с датчиком расхода жидкости и навигационное устройство на базе приемника спутниковой навигационной системы GPS и микрокомпьютера.
Благодаря тому, что штанга опрыскивателя представляет собой многозвенную складывающуюся тонкостенную трубу, звенья которой удерживаются в рабочем состоянии тросовыми расчалками, снижена общая масса несущей конструкции, что позволяет монтировать опрыскиватель на шасси легкого грузовика типа УАЗ-3303. В свою очередь, использование легких грузовиков для опрыскивания снижает потери урожая за счет наличия технологической колеи с 4-5% до 0.5-1%.
Благодаря тому, что в несущей конструкции используется система одновременного натяжения тросовых расчалок штанг, снижено время перевода опрыскивателя из транспортного положения и обратно до 5 минут одним человеком, что увеличивает производительность обработок при переездах с одного поля на другое.
Благодаря тому, что применена параллельная подача рабочей жидкости к распыливающим устройствам, расположенным на одной штанге, достигается равномерный расход пестицида по всему размаху штанги.
Благодаря тому, что регулирование подачи жидкости к распыливающим устройствам производится автоматическим микропроцессорным устройством в зависимости от заданной нормы внесения пестицида, общего текущего расхода жидкости через распыливающие устройства и скорости движения опрыскивателя по полю, повышается качество обработок и их производительность.
Благодаря тому, что автоматическое микропроцессорное устройство отключает насос опрыскивателя при снижении скорости движения меньше 5 км/час и снимает напряжение с электрических клапанов, которые одновременно перекрывают подачу жидкости из магистрали к каждому распыливающему устройству, исключается непроизводительный расход рабочей жидкости при остановке и стоянке опрыскивателя.
Благодаря тому, что для навигации опрыскивателя используется автономное навигационной устройство, состоящее их приемника спутниковой навигационной системы GPS
и микрокомпьютера, увеличивается производительность и качество работ, за счет их выполнения в ночное время, которое по метеорологическим условиям наиболее пригодно для малообъемного опрыскивания.
Благодаря тому, что программа навигационного устройства визуализирует не только траекторию движения опрыскивателя, но ширину захвата и текущий коэффициент геометрии созвездия спутников, характеризующий точность определения местоположения, повышены точности выдерживания гонов до необходимых, что приводит к увеличению качества работ.
Перечень фигур чертежей.
На фиг.1 показан общий вид опрыскивателя, на фиг.2 - подключение распыливающих устройств к напорной магистрали, а на фиг.3 - вид экрана навигационного устройства во время обработок.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели.
На транспортном средстве (см. фиг.1) монтируется рама 1, на которой размещаются бак 8 рабочей жидкости с датчиком уровня (на чертеже не показан), насос подачи жидкости 9, фильтр 10, гидравлическая магистраль (на чертеже не показана), складывающиеся штанги 2 с тросовыми расчалками 6, распыливающими устройствами 7 и отсечными электроклапанами 12, устройство натяжения тросовых расчалок, состоящее из верхней мачты 3, задней мачты 4 и раздвижного подкоса 5. В кабине транспортного средства размещаются микропроцессорное устройство управления расходом жидкости 13, управляющее электромеханическим краном регулирования подачи жидкости 11 по сигналам датчика скорости и датчика расхода жидкости (на чертеже не показаны), навигационное устройство 14 с магнитной антенной приемника навигационной системы GPS 15 и пульт ручного управления подачи жидкости в распыливающие устройства (на чертеже не показан). Распыливающие устройства 1, расположенные на одной штанге (см. фиг.2), подключаются к напорной магистрали 2 через распределительный коллектор 3 посредством гибких шлангов 4.
Полезная модель работает следующим образом.
При подъезде к обрабатываемому участку водитель-оператор раскладывает штанги (см фиг.1) 2, откидывает заднюю мачту 4 и фиксирует ее раздвижным подкосом 5, вращением которого при необходимости регулируется натяжение тросов. При увеличении скорости движения более 5 км/час по сигналу датчика скорости микропроцессорное устройство управления расходом жидкости 13 включает насос 9 и открывает отсечные клапана 12 подачи жидкости в распыливающие устройства 7. Регулировка общего расхода рабочей жидкости через распыливающие устройства осуществляется изменением пропускного сечения электромеханического крана 11 в зависимости от фактического расхода рабочей жидкости, текущей скорости движения опрыскивателя и введенной водителем-оператором в память микропроцессорного устройства управления расходом жидкости 13 гектарной нормы внесения рабочей жидкости. Выдерживание заданной ширины между гонами во время обработок обеспечивается водителем-оператором на основе информации выводимой на экран навигационного устройства 14. Требуемые точности достигаются изменением направления движения опрыскивателя таким образом, что бы на экране навигационного устройства (фиг.3) стыковались границы текущего гона с обработанным. Обработки выполняются только в тот временной период, когда коэффициент геометрии созвездия навигационных спутников имеет величину, обеспечивающую необходимую точность определения местоположения.