Электрод устройства для электрообработки растений

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, в частности к оборудованию для борьбы с сорняками электрическим током и электрическим полем.
Известен электрод электропропольщика (а.с. №1757558 А01М 21/04, 1992), который состоит из П-образной изолирующей скобы со срезанными под углом торцами, горизонтальной штанги, установленной с зазором относительно боковых стенок скобы. Штанга закреплена на стержне, установленном в центральной части скобы с возможностью вертикального перемещения. Изменением высоты штанги и направлением боковых стенок по заданной траектории движения обеспечиваются виды прополки для различных культур.
Недостатком этого электрода являются следующие факторы. При работе в режиме копирования микрорельефа почвы боковые части электрода (диэлектрические пластины) скользят по поверхности почвы, что приводит к их преждевременному износу. При перемещении электрода по рыхлой почве боковые пластины могут заглубляться, уменьшая при этом расстояние между токопроводящим элементом и почвой, и, как следствие, оказывают произвольное воздействие на растения. Из-за того, что токопроводящий элемент закреплен центральной частью к верхней опоре, возникает вращательный момент, поворачивающий токопроводящий элемент вследствие неравномерности нагрузки на боковые части электрода встречающейся растительностью.
Известен электрод устройства для электрообработки растений (патент РФ на ПМ 97597, кл. А01М 21/04, 2010), который состоит из токопроводящего элемента, закрепленного к боковым стойкам, снабженным в нижней части колесами и высоковольтного провода, по которому подводится напряжение к токопрово-дящему элементу. Электрод отверстиями, находящимися в верхней части боковых стоек, присоединяется к шарнирам изолятора устройства. Данное крепление позволяет электроду копировать микрорельеф поверхности почвы колесами, обеспечивающими выбранную высоту хода токопроводящего элемента относительно поверхности почвы в процессе движения.
Недостатком данного электрода являются то, что в процессе его эксплуатации происходит накопление пылевых частиц, а так же остатков вегетативной массы растений и другой биомассы на поверхности боковых стоек электрода, которые представляют собой диэлектрические пластины. Накопление данных отложений, обладающих проводящими свойствами, может приводить к пробою между токопроводящим элементом и почвой, а как следствие, к нарушению режима электрообработки и большим электропотерям. Восстановление первоначальных технических свойств такого электрода возможно только при замене боковых стоек, поскольку вследствие пробоя на поверхности диэлектрического материала остаются проводящие углеродные дорожки. Соответственно, применение такого электрода возможно только при периодическом контроле состояния поверхности боковых стоек и их очистки, что в конечном итоге приводит к увеличению временных затрат на выполнение электрообработки из-за периодических остановок, поскольку контроль и очистку с позиции электробезопасности можно производить только на обесточенной установке, находящейся в стационарном состоянии. Кроме того, рассматриваемый электрод имеет токопроводящий элемент, сопоставимый по размерам с полосой захвата данного электрода, что приводит к образованию электрического поля равномерного по всей полосе захвата, независимо от количества сорных растений, а это приводит к низкой энергетической эффективности данного электрода.
Технической задачей предполагаемого изобретения является создание электрода, копирующего микрорельеф поверхности почвы с улучшенными эксплуатационными свойствами и показателями энергоэффективности, оказывающего равномерное воздействие по всей ширине захвата.
Это достигается тем, что боковые стойки электрода, выполненные из диэлектрического материала, например текстолита, копируют поверхность почвы при помощи колес, закрепленных в нижней части боковых стоек, они же препятствуют погружению боковых стоек в рыхлую почву. Боковые стойки соединены между собой соединительной планкой, также выполненной из диэлектрического материала. Токогфоводяших элементов всего три, каждый из которых присоединен к соединительной планке при помощи двух резьбовых шпилек, выполненных их токопроводящего материала, например меди, и крепежных гаек. Подвод электрической энергии к каждому из трех токопроводящих элементов осуществляется высоковольтными проводами через резьбовые шпильки, с которыми проводники и токопроводящие элементы имеют электрический контакт. В промежутках между токопроводящими элементами устанавливаются два угловых концентратора, выполненных из текстолита, которые при помощи индивидуальных изогнутых резьбовых шпилек и крепежных гаек присоединяются к соединительной планке.
Электрод устройства для электрообработки растений представлен на фиг. 1 (вид спереди), фиг. 2 (вид сбоку), фиг. 3 (вид в сечении АА), а на фиг. 4 - вид сбоку устройства для электрообработки растений без присоединенных электродов.
Электрод устройства для электрообработки растений состоит из: токопроводящих элементов - 1, представляющих собой стержни круглого сечения из меди с резьбовыми отверстиями для крепления к резьбовым шпилькам - 10; боковых стоек, представляющих собой диэлектрические пластины - 2; соединительной планки - 3; колес из текстолита - 4; креплений колес - 5, в виде шпильки; отверстий - 6 для крепления электрода к шарниру изолятора - 17; соединительных уголков - 7; соединительных винтов - 8; крепежных гаек - 9; гаек для фиксации положения резьбовых шпилек - 11; контактных выводов - 12; высоковольтных проводов - 13; изогнутых резьбовых шпилек - 14 для крепления концентраторов - 15.
Электрод работает следующим образом. Высоковольтное напряжение подается через провода 13 и резьбовые шпильки 10 к токопроводящим элементам 1 от источника электропитания 16. При помощи отверстий для крепления электрода 6 в боковых стойках 2 электрод присоединяется к шарниру 17 изолятора 18. Изолятор закреплен на раме 19 устройства для электрообработки растений. В процессе движения электрод при помощи колес 4, закрепленных в нижней части боковых стоек 2, копирует микрорельеф поверхности почвы и обеспечивает выбранную высоту хода токопроводящих элементов 1 и концентраторов 15 относительно почвы. Высота расположения токопроводящих элементов 1 относительно почвы регулируется при помощи резьбовых шпилек 10 и фиксирующих гаек 11, в зависимости от высоты обрабатываемых растений. Высота расположения концентраторов 15 относительно почвы так же может регулироваться в зависимости от особенностей рельефа обрабатываемой поверхности при помощи изогнутых резьбовых шпилек 14 и гаек 11. Назначение концентраторов заключается в том, что с их помощью производится смещение вегетативной массы обрабатываемых растений к токопроводящим элементам 1. В виду меньшей совокупной длинны токопроводящих элементов, по сравнению с ранее рассмотренным электродом (патент РФ 97597, кл. А01М 21/04, 2010), при той же ширине захвата, электрод предлагаемой конструкции имеет меньшие энергетические потери, то есть является более энергоэффективным, за счет уменьшения общей суммарной поверхностной площади токопроводящих элементов - источников создаваемого электрического поля. Наличие воздушного зазора между токопроводящими элементами - 1, боковыми стойками - 2 и концентраторами - 15 позволит минимизировать вероятность электрического пробоя между данными элементами, вследствие накопления пылевых частиц, а так же остатков вегетативной массы растений и другой биомассы на поверхности боковых стоек - 2 и концентраторов - 15, периодичность контроля состояния поверхности боковых стоек - 2, концентраторов - 15 на предмет накопления отложений и их очистки потребуется проводить значительно реже, чем для электрода (патент РФ 97597, кл. А01М 21/04, 2010). По этому значительно сократятся временные затраты на выполнение электрообработки растений из-за сокращения числа периодических остановок, для выполнения операции по очистке электродов.
Электрод может применяться для борьбы с сорной растительностью на полях, не занятых культурой до всходов культурных растений, имеющую большую высоту, чем культурные.