Устройство для магнитной стимуляции роста растений
DEVICE FOR MAGNETIC STIMULATION OF PLANT GROWTH

Изобретение относится к растениеводству, в частности к устройствам магнитной стимуляции роста растений.
Известно устройство стимуляции роста растений представляющее собой штатив с центральной полой стойкой, с расположенными внутри нее катушкой индуктивности и сердечником, верхней полкой с установленными на нижней поверхности пластин из электротехнической стали, средней полки с выполненными отверстиями для установки в них конических емкостей с грунтом и растениями, подставки с установленными на верхней поверхности пластин из электротехнической стали, а также блока управления и блока питания.
Недостатком данного устройства является высокая энергозатратность, связанная с отсутствием возможности изменять высоту верхней полки в зависимости от роста растений, а также неэффективное использование полезной площади, связанная с расположением емкостей с растениями по окружности. [1].
Задача, на решение которой направлено изобретение - создание установки для магнитной стимуляции роста растений, обеспечивающее снижение энергозатрат, более эффективному использованию занимаемой полезной площади.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение энергоэффективности стимуляции и компактным расположением емкостей с растениями на занимаемой установкой площади.
Технический результат достигается тем, что установка представляет собой раму, состоящую из нижней, средней и прозрачной верхней полок, стоек, блока управления с измерительными приборами, блоков магнитной стимуляции, состоящей из телескопического электромагнита, установленного в стойке, при этом электромагнит включает нижнюю катушку, намотанную на нижний патрубок с нижним сердечником внутри и верхнюю катушку, намотанную на верхний патрубок с верхним сердечником внутри, катушки также при помощи проводов подключены к блоку управления, подключенного в свою очередь к сети, также верхний патрубок с намотанной катушкой входит в зазор между сердечником и нижним патрубком, а также в верхней части прикреплены к верхней полке, также верхний и нижний сердечники набраны из чередующихся коротких и длинных пластин, сделанных из электротехнической стали, разница длины которых равна половине суммарной длины верхней и нижней катушек, образующих в результате с одной стороны сердечника зазоры между длинными пластинами, с обратной стороны пластины каждого сердечника скреплены между собой и прикреплены к средней и верхней полкам соответственно, при этом длинные пластины одного сердечника входят в зазор второго сердечника, в результате чего при перемещении верхнего сердечника по вертикальной оси суммарная их длина может увеличиваться или уменьшаться, при этом направляющей для сердечников служит внутренняя поверхность верхнего патрубка, также на внешней стороне центральной стойки при помощи упора установлена квадратная подставка с центральным отверстием под центральную стойку и установочными отверстиями по углам подставки и по одному между каждой из них, образуя тем самым продольные и поперечные ряды установочных отверстий в которых в подвешенном состоянии расположены конусные емкости с грунтом и растениями, также на нижней стороне верхней полки и верхней стороне средней полки радиально относительно центральной стойки расположены пластины выполненные из листов электротехнической стали, таким образом чтобы загнутые концы приходились в зону расположения емкости с грунтом и растением, при этом пластины расположенные по диагонали относительно установки имеют большую длину и ширину, чем у пластин расположенных относительно установки продольно и поперечно, высота расположения подставки зависит от глубины установки емкостей с грунтом в установочных отверстиях, высоты загнутой части пластин расположенных на верхней поверхности средней полки и минимального расстояния от краев пластин до емкостей с грунтом. В зависимости от высоты растения регулируется высота расположения верхней полки с пластинами и верхними катушкой, патрубком и сердечником, в результате чего воздушный зазор в начальный период роста растений можно уменьшить, при этом снизится магнитное сопротивление в воздушном промежутке между верхними и нижними пластинами, что позволит снизить потребляемую мощность, При этом рядовое расположение емкостей с грунтом и растениями позволит полезную занимаемую площадь.
На фигуре 1 изображено устройство для стимуляции растений: 1 - нижняя полка; 2 - шнур питания; 3 - блок управления; 4 - средняя полка; 5 - верхние пластины из электротехнической стали; 6 - подставка; 7 - емкость с грунтом; 8 - нижний неподвижный сердечник; 9 - нижняя неподвижная катушка; 10 - нижний неподвижный патрубок; 11 - центральная стойка; 12 - верхний подвижный сердечник; 13 - верхняя подвижная катушка; 14 - верхний подвижный пластиковый патрубок; 15 - провода питания катушек; 16 - регулировочная гайка-барашек; 17 - верхняя полка; 18 - стойка; 19 - установочные отверстия; 20 - центральное отверстия; 21 - ножка; 22 - частотомер; 23 - амперметр; 24 - вольтметр; 25 - упор; 26 - нижние пластины из электротехнической стали.
На фигуре 2 изображена средняя полка с подставкой: 4 - средняя полка; 5 - пластина из электротехнической стали; 6 - подставка; 7 - емкость с грунтом; 8 - нижний неподвижный сердечник; 9 - нижняя неподвижная катушка; 10 - нижний неподвижный патрубок; 11 - стойка; 12 - верхний подвижный сердечник; 13 - верхняя подвижная катушка; 14 - верхний подвижный пластиковый патрубок; l1 - длина диагональных пластин; l2 - длина продольных и поперечных пластин; b1 - ширина диагональных пластин; b2 - ширина продольных и поперечных пластин.
На фигуре 3 изображена сборка сердечника: 4 - средняя полка; 8 - нижний сердечник; 12 - верхний сердечник; 17 - верхняя полка.
Устройство магнитной для магнитной стимуляции роста растений состоит рамы, состоящей из нижней 1 (фиг. 1), средней 4 и прозрачной верхней 17 полок, стоек 18, блока управления 3 с измерительными приборами, частотомера 22, амперметра 23, вольтметра 24, блоков магнитной стимуляции. Блок магнитной стимуляции состоит из телескопического электромагнита, установленного в стойке 11, который включает нижнюю катушку 9, намотанную на нижний патрубок 10 с сердечником 8 внутри и верхнюю катушку 13, намотанную на верхний патрубок 14 с сердечником 12 внутри. При помощи проводов 15 катушки 9 и 13 подключены к блоку управления 3, который подключен к сети при помощи шнура 2. Верхний патрубок 14 с намотанной катушкой 13 входит в зазор между сердечником 8 и нижним патрубком 10, при этом в верхней своей части прикреплены к верхней полке. Верхний 12 (фиг. 3) и нижний 8 сердечники набраны из чередующихся коротких и длинных пластин, выполненных из электротехнической стали. В результате с одной стороны сердечников 8 и 12 образуются зазоры между длинными пластинами. С обратной стороны пластины каждого сердечника 8 и 12 скреплены между собой и прикреплены к средней 4 и верхней 17 полкам соответственно. При этом длинные пластины одного сердечника входят в зазор второго сердечника, в результате чего при перемещении верхнего сердечника 12 по вертикальной оси, суммарная длина обоих может увеличиваться или уменьшаться. Внутренняя поверхность верхнего патрубка 14 является направляющей для сердечников 12 и 8. На внешней стороне центральной стойки 11 при помощи упора 25 установлена квадратная подставка 6 с центральным отверстием 20 под центральную стойку и установочными отверстиями 19 по углам подставки, по одному между каждой из них. В результате образуются продольные и поперечные ряды установочных отверстий 19, в которых в подвешенном состоянии расположены конусные емкости 7 с грунтом и растениями. На нижней стороне верхней полки 17 расположены пластины 5, а на верхней стороне средней полки 4 расположены пластины 26, которые радиально установлены относительно центральной стойки 11, и выполнены из листов электротехнической стали, таким образом, чтобы их загнутые концы приходились в зону расположения емкости с грунтом и растением 7. В результате образуются расположенные радиально магнитные ветви, содержащие общие сердечники 8, 12 с катушками 9, 13, верхние и нижние пластины 5, 26 и воздушный зазор, в котором помещены емкости с грунтом и растениями 7. Так как емкости с грунтом и растениями 7 расположенные по углам подставки 6 находятся дальше от центральной стойки относительно емкости с грунтом и растениями 7 расположенными между ними, диагональные пластины 5 и 26 имеют большую длину l1, чем длина l2 пластин 5 и 26 расположенных вдоль и поперек установок. Для снижения магнитного сопротивления в диагональных магнитных ветвях, увеличивают площадь сечения сердечника, увеличением ширины диагональных пластин с b2 до b1, как чтобы напряженность в промежутке между верхними и нижними пластинами 5, 26 была одинаковая. Высота расположения подставки 6 зависит от глубины установки емкостей 7 с грунтом и растениями в установочных отверстиях 19, высоты загнутой части пластин 26 расположенных на верхней поверхности средней полки 4 и минимального расстояния от краев пластин 5, 26 до емкостей с грунтом.
Принцип работы устройства.
Верхняя прозрачная полка 17 при помощи регулировочных гаек-барашков 16 опускается в низ, так чтобы образовывался минимальный зазор между пластинами 5 верхней полки 17 и ростками, находящимися в емкостях с грунтом 7. Далее на блоке управления 3 при помощи измерительных приборов 22, 23, 24 устанавливаются заданные режимные параметры магнитных цепей. При этом электрический ток с блока управления 3 (фиг. 2) по проводам 15 поступает на выводы верхней 13 и нижней 9 катушек индуктивности каждого блока магнитной стимуляции установки, создается магнитное поле. Основная часть магнитного потока которого проходит по нижнему 8 и верхнему 12 сердечникам, пластинам 5 верхней полки 17, воздушному промежутку, где в установочных отверстиях 19 подставки 6 находятся емкости с грунтом 7 и растениями, и пластинам 26 средней полки. В результате воздействии магнитного поля на растения происходит стимуляция обменных процессов, что приводит повышению интенсивности их роста и развития. В дальнейшем при увеличении размеров растений верхняя полка поднимается, до высоты, когда образуется минимальный зазор, между растением и пластинами 5 верхней полки 17. При этом на блоке управления 3 при помощи измерительных приборов 22, 23, 24, подстраивают режимные параметры магнитного поля.
Устройство для магнитной стимуляции роста растений обеспечивает меньшую снижение затрат энергозатрат при магнитной стимуляции растений в первые периоды роста. При этом за счет телескопической конструкции электромагнита минимизируются потоки рассеивания. Также более эффективно используется полезная площадь установки.
Источники информации.
1. Патент 2699720 Российской Федерации, МПК A01G 7/04. Устройство магнитной стимуляции растений / Сыркин В.А., Васильев С.И., Крючин П.В., Котов Д.Н., Ибрашев Ю.С., Рысай В.А.; заявитель и патентообладатель федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Самарский государственный аграрный университет» - №2018132780/12, заявл. 14.09.2018; опубл. 09.09.2019, Бюл. №25.