УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА КОЛОРАДСКОГО ЖУКА И ЕГО ЛИЧИНОК
APPARATUS FOR COLLECTING COLORADO POTATO BEETLE AND LARVAE THEREOF

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для защиты выращиваемого картофеля от колорадского и других насекомых вредителей без применения ядохимикатов.
Известно устройство для сбора насекомых с растений, содержащее раму, вентилятор, соединенный трубопроводом с патрубком для сдува насекомых, заборник, имеющий заостренную часть с экраном и всасывающий патрубок, установленный в нижней части заборника и соединенный трубопроводом с емкостью для сбора насекомых, заборник содержит окна и жалюзи, выполненные в виде пластин и установленные вдоль окон с выступом наружных кромок над плоскостью окна, причем наружные кромки жалюзи установлены выше внутренних, а передние части жалюзи расположены по контуру заостренной передней части, экран которого установлен вертикально в плоскости продольной оси, при этом устройство снабжено вертикальным коллектором, который выполнен в виде ротора с расположенными по винтовой линии с отверстиями, установлен на его оси лопастной турбиной и соединяет нагнетательный трубопровод с вертикальной и горизонтальной частями патрубка для сдува насекомых (Авторское свидетельство SU №1530156, 01М 5/08 от 23.12.1989).
Известны машины для сбора колорадских жуков и других вредных насекомых (Патент ПМ RU №166954, А01М 5/04 от 20.12.2016; Патент RU №2238647, А01М 5/04 от 27.10.2004; Патент RU №2148910, А01М 5/04 от 20.05.2000; Патент RU №2469533, А01М 5/04 от 20.12.2012; Патент ПМ RU №187619, А01М 5/04 от 13.03.2019; А.с. SU №715076, А01М 5/08 от 15.02.1980).
В таких устройствах описаны конструктивные элементы в основном для встряхивания колорадского жука, сдувания воздушным потоком, затем сбора и уничтожения его. Кроме того, недостатком приведенных выше конструкций устройств для сбора колорадского жука и личинок является, недостаточная надежность количества сбора насекомых, так как часть стряхивающих насекомых падает в грядку, под кусты картофеля, кроме того, устройства имеют низкую производительность, так как часть из них предназначено для использования на приусадебных и небольших фермерских хозяйствах. В описанных устройствах указываются различные приемы для сбора колорадского жука, но они все требуют дальнейшего усовершенствования конструктивно, в частности обеспечить качественный сбор колорадского жука и его личинок при снижении трудоемкости процесса удаления насекомых с надземной части картофеля, а также высокая металлоемкость конструкций.
Однако здесь следует привести дополнительные данные по поиску патентов, где описывается, что имеет способ тяги, когда прирост массы воздуха недостаточен, за счет всасывающего эффекта незначителен, аппарат (устройство) имеет низкий КПД создания тяги, а нам при этом в дальнейшем при описании теоретически необходим будет эффект объяснения, где возможным будет задача заявленного технического решения предложенного изобретения, объединенного единым изобретательским замыслом.
Таким образом, данная группа известных ниже решений позволит предоставить разъяснения для ниже указанных, известных патентных источников «осуществления изобретениям в виде примера, т.е. создания тяги, заключающейся в направления из сопел напорных струй текучей среды по касательной к верхней части выпуклой поверхности в виде тарелки (диска) аэродинамического профиля, когда вихрями можно захватывать давления текучей среды, взаимосвязанной со средством для формирования напорной струи из сопла, направленных по касательной к верхней выпуклой поверхности устройства, имеющего в нем полый ротор вращения с отверстием в центре с возможностью формирования напорной струи, создаваемым вихрями (согласно нашему предложению изобретения для сбора колорадского жука и его личинок).
Известные изобретения - Примеры: летающая ветроэлетростанция Патент ПМ №99079, F02D 9/00 от 10.11.2010; летающая тарелка Патент RU №2151717, В64С 39/06 от 27.06.2000; Патент США №3612445, В64С 29/00 от 10.12.1971.
Таким образом, данный дополнительный поиск дает возможность его возможность обосновать наше ниже новое техническое решение по сбору колорадского жука и его личинок предложенным устройством, а именно, способ создания тяги позволяет предложенным устройством сформировать большую тягу с предварительным закручиванием снаружи развернутые закрученные в спираль струи с низким давлением внутри, которые при центробежном движении к периметру тарелки (диска) вовлекают (захватывают и уносят) большой объем окружающей текучей среды в вихревое движение. Таким образом, увеличивая возможность получения больших скоростей воздуха, т.е. генерация системы бесконечных вихревых шнуров двигающихся от сопел к периферийной части диска. Разница давлений над и под диском приводит к движению устройства.
В настоящее время для создания тяги в газовой среде (воздушной) используются движители, которые способны создать вертикальную силу (по закону Архимеда). Реактивный двигатель, основой которого является выброс запасенного рабочего тела или забор, ускорение и последующий выброс материала окружающей среды (по закону Ньютона). Вентилятор (гребные винты судов), основой, которой является взаимодействие наклонной плоскости и среды при относительном движении. Крыло самолета (винты вертолетов), основой которого является эффект обусловленное геометрией крыла. Для обеспечения понижения давления над крылом самолета или вертолета необходимо привести их в движение относительно воздуха (подъемная сила может возникнуть и при ветре, но это уже не будет управляемый полет).
Следует отметить теоретическую часть предложенного изобретения для создания тяги (эффект Коканда), который характеризуется тем, что по касательной крыла (диска с верхней сферической поверхностью) создают равномерный поток воздуха, который обдувает верхнюю поверхность крыла. По закону Бернулли создается над аппаратом (устройством) разряженное пространство и вертикальная тяга вращения соосно в противоположных направлениях, а также и с другими элементами в работе. В предложенном техническом решении имеется связь для повышения расширения функциональной возможности и повышение управляемости аппарата (устройства) с помощью привода вращения вала отбора мощности трактора (ниже, на основании патентных исследований будет приведен ближайший аналог-прототип).
Таким образом, вал отбора мощности трактора, где с его помощью и будет произведено вращение тела над неподвижным устройством с отверстием в виде диска (в виде касательного крыла, что-то вроде самолета), устройство которое с помощью вращения ротора с полой осью и формирует напорные струи с вихрями, т.е. создает источник высокого давления текущей среды (с большей массой воздуха) в направлении перфорированной известной перегородки. При этом графические материалы (кроме отмеченного выше) со ссылкой на них служат также в виде примера, т.е. «Пример».
Проведенные патентные исследования не выявили идентичных технических решений, что позволяет сделать вывод о новизне и техническом уровне заявляемого технического решения. Однако при этом дополнительный поиск показал, что возможно наиболее близким аналогом по технической сущности к заявляемому изобретению относится устройство для сбора колорадского жука, содержащее раму на колесах, на которой смонтирован встряхивающий механизм и накопитель, при этом встряхивающий механизм выполнен в виде двух сетчатых барабанов. Выполненных из эластичного материала, установленных эксцентрично с возможностью свободного вращения и регулирования по высоте, кроме того, снабжено всасывающим элементом, в качестве которого использован вентилятор, создающий воздушный поток, обеспечивающий продвижение стряхнутых жуков и личинок в накопитель (Патент ПМ RU №196475, А01М 5/08 от 02.03.2020).
Устройство по этому изобретению реализует функцию для сбора колорадского жука по увеличению сбора колорадского жука и его личинок. Однако, несмотря на снижение трудоемкости процесса и создание вентилятором, втягивающий воздушный поток, засасывая падающих жуков и их личинок, которые ударяются о перфорированную перегородку, установленную с наклоном перед вентилятором и, падают в накопитель, предотвращая падение насекомых на гряды, под кусты картофеля, при этом перфорированная перегородка должна быть с мелкими отверстиями перфорации, так как по своему объему личинки бывают разными от мелких до крупных размеров, и, как известно при их развитии они выделяют липкое вещество, поэтому при ударе о перегородку, в виде твердой стенки, они в большинстве случаев будут засорять отверстия перфорации в перегородке, а значит, проход воздуха ослабнет до минимума, т.е. его воздействие на засасывание потока воздуха, практически будет ослаблен (личинки, разбившиеся во время удара также накапливают пыль и мусор с грядок картофеля). Кроме того, теряется сам эффект втягивающего воздушного потока от вентилятора, когда работа связана и с вентилятором. Другим основным недостатком является то, что жуки и личинки сами по себе являются выделением прилипающей пахнущей жидкости (в виде присоски), а значит, дополнительно накопленная грязь появляется на перфорированной перегородке, что не защитит картофель от колорадского жука из-за невозможности прохода воздуха для удаления их с грядок, под кустом. Вследствие этого необходимо будет применять скрепки, щетки и мойка отверстий перфорации перегородки, а значит и низкий КПД создания тяги воздушного потока.
Таким образом, известное устройство не достаточно приспособлено для качественного сбора колорадского жука и его личинок при снижении трудоемкости процесса соударения насекомых в накопитель в целом. В предложенном устройстве многие эти недостатки устранены.
Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности создания втягивающего воздушного потока, обеспечивающего сбора колорадского жука в накопитель.
При этом происходит расширение арсенала технических средств для защиты растений картофеля от колорадского жука и его личинок в заявляемом изобретении, имея систему использования, работающего от вала отбора мощности трактора для устройства, выполненного выпуклой поверхности переднего диска в виде вращающегося ротора, который закреплен на полой оси с приводом вращения вала трактора, и сзади нег закрепленного соосно-защитного обтекаемого отражательного экрана, жестко закрепленного через стержни к наклонной перфорированной перегородке со стороны встряхивающего механизма в виде двух сетчатых барабанов, т.е. достижение указанного технического результата, обусловлено определенной совокупностью частей самого устройства в целом, и конструктивным выполнением, и связи между ними и взаимным расположением.
Технический результат достигается тем, что устройство для сбора колорадского жука и его личинок, содержащее раму на колесах, на которой смонтирован встряхивающий
механизм и накопитель, встряхивающий механизм выполнен в виде двух сетчатых барабанов, выполненных из эластичного материала, установленных эксцентрично с возможностью свободного вращения и регулирования по высоте, а также снабжено всасывающим элементом, создающим воздушный поток, обеспечивающий продвижение стряхнутых жуков и личинок в накопитель, перфорированную перегородку, согласно изобретению перед перфорированной перегородкой спереди, со стороны накопителя, дополнительно снабжено в средней ее части жестко закрепленным стержнями обтекаемым защитным отражателем-экраном с отверстием в центре,  всасывающий элемент выполнен в виде соосно закрепленного на полой оси вращающегося с выпуклой поверхностью диска в виде ротора, который связан в осевом направлении с валом отбора мощности трактора, при этом жестко закрепленный обтекаемый защитный отражатель-экран и вращающийся диск в виде ротора формируют втягивающие струи с вихрями и создают воздушный поток, обеспечивающий  продвижение стряхнутых жуков и личинок в сторону поверхности наклонной перфорированной перегородки, их падение при ударе об выпуклые поверхности диска и отражателя-экрана  непосредственно в накопитель и защиту перфорированной перегородки от засорения.
Кроме того, радиус корпуса защитного отражателя-экрана выполнен больше радиуса передней выпуклой поверхности вращающегося диска в виде ротора, который связан с работой вала отбора мощности трактора, проходящего через наклонную перфорированную перегородку.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленное устройство для сбора колорадского жука и его личинок, соответствует критерию «новизнам, так как имеет отличие от прототипа.
В предлагаемом изобретении используется уникальное свойство газовых вихрей (воздушных) втягивать (присоединять) при своем движении очень большие массы окружающей текущей среды, что вызвано разряженного пространства в центральной части вихря. В результате выполнения устройства и усовершенствования процесса, когда наличие вращающегося с выпуклой поверхностью диска в виде ротора на полой оси с приводом вращения отбора вала мощности трактор по отношению жесткого крепления его корпуса к наклонной перфорированной перегородке, и при обтекании защитного отражателя-экрана, используют свойство газовых вихрей (воздуха) и создания втягивающего воздушного потока, когда массы окружающей текущей среды вызывают наличием разряженного пространства, происходит при этом захват жуков и его личинок вместе с большой массой втягивающего воздушного потока в сторону наклонной перфорированной перегородки, перед которой и закреплен обтекаемый защитный отражатель-экран с отверстием в центре, а сама перфорированная перегородка является только дополнительным элементом устройства защиты к предложенному в целом устройства, что дает возможность быть до конца свободной, не загрязняться возможными прилипшими жуками с его личинками при ударе о поверхность (они сдуваются вниз в накопитель), а значить, надежного сбора вредных насекомых в накопитель. При движении большие вихревые шнуры захватывают и уносят большие массы (количество) окружающего воздуха, что приводит к снижению давления воздуха над неподвижным обтекаемым защитным отражателем-экраном, который в радиусе несколько больше по отношению к радиусу вращающегося диска в виде ротора; разница давления, которая позволяет закручивать жуков и его личинок, и после удара, они падают вниз, в накопитель, т.е. наклонная перфорированная перегородка не требует дополнительной очистки во время работы всего устройства, когда при встряхивании стеблей картофеля и его основания поднимается облако пыли и т.п.
Присутствие механических элементов воздействия на среду работающего от вала отбора мощности трактора (агрегата), предложенное новое устройство создает большой эффект втягивающий воздушный закрученный поток в сторону неподвижного закрепленного защитного отражателя-экрана жестко закрепленными стержнями, что повышает надежность и возможность отсутствия без риска забивки отверстий наклонной перфорированной перегородки при возможном контакте жуков и его личинок о преграду, а значит, производительность (КПД) сбора их в накопитель увеличивается.
Следует для описываемого положительного, подтверждающего эффекта рассматривает выше приведенные материалы описания заявки в целом.
Проведенные патентные исследования не выявили идентичных технических решений, что позволяет сделать вывод о новизне и техническом уровне заявляемого технического решения.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где;
На фиг. 1 изображена схема устройства для сбора колорадского жука и его личинок;
На фиг. 2 изображен фрагмент формирования вихрей, вид спереди;
На фиг. 3 изображен фрагмент образования развернутых струй, вид спереди;
На фиг. 4 схема направления напорных струй, при выполнении сзади жестко закрепленного обтекаемого защитного отражателя-экрана с отверстием в центральной части.
Устройство для сбора колорадского жука и его личинок состоит из рамы 1, на которой смонтирован встряхивающий механизм, выполненный в виде двух сетчатых барабанов 2 и всасывающий элемент, в качестве которого использовано устройство, включающее газовые (воздушные) вихри 3 втягивающие (присоединяющие) при своем движении большие массы окружающей текучей среды 4, что вызвано наличием разряженного пространства в центральной части вихря, в виде снабженного вращающегося выпуклой поверхности переднего диска 5, выполненного в виде вращающегося ротора, закрепленного на полой оси с возможностью взаимодействия связи с приводом вращения вала отбора мощности трактора (не показано). После расположения переднего диска в виде ротора 5 перед наклонной перфорированной перегородкой, корпус которого в виде обтекаемого защитного отражателя-экрана жестко стержнями 6 закреплен к наклонной перфорированной перегородкой 7, и обтекаемый защитный отражатель-экран 8 с отверстием 9. Эффект возникновения всасывания воздуха при движении вихрей 3 от центра к краю вращающегося выпуклой поверхности переднего диска 5 в виде вращающегося ротора (что то наподобие обтекаемого крыла самолета) происходит большой захват и унос больших масс воздуха 3, это ведет к снижению давления над неподвижным обтекаемым защитным отражателем-экраном 8 с отверстием 9. Эффект возникновения всасывания (тяги) имеет место при движении источника 3 воздуха в одном направлении (по окружности) и при колебательным движениях в плоскости параллельной продольной оси отверстия 9 отражателя-экрана 8. черед наклонной перфорированной перегородкой 7 и ниже элементов 5 и 8, для сбора стряхиваемых насекомых с надземной части картофеля в виде жуков с его личинками, смонтирован накопитель 10.
Радиус защитного обтекаемого отражателя-экрана 8 выполнен больше радиуса переднего выпуклой поверхности вращающегося диска 5, выполненного в виде ротора.
Устройство для сбора колорадского жука и его личинок работает следующим образом.
На раму 1 на опорные колеса (не показано) с регулировкой по высоте в зависимости от высоты ботвы, на ширину гребня монтируют сетчатые два барабана 2. При движении пропашного трактора (агрегата) по междурядью, эксцентрично установленные сетчатые оба барабана 2, свободно вращаясь, легко встряхивают побеги картофеля, а работающий от вала отбора мощности трактора вращающийся с выпуклой поверхностью диск выполненные в виде ротора 5 создает тягу (всасывание) текучей чреды (воздуха) по касательной в сторону выпуклой поверхности неподвижно закрепленного защитного отражателя-экрана 8 с отверстием 9 с соосно установленного диска 5 в виде вращающегося ротора, при этом отверстие 9 перемещает под углом относительно обтекателя-экрана 8 напорных струй воздуха (текучая среда), вихри 3 которые захватывают окружающую среду в виде втягивающего воздушного потока, засасывая при этом быстро падающих жуков и их личинок, которые вращаются и ударяются, как о выпуклую поверхность диска 5, так и об выпуклую поверхность защитного отражателя-экрана 8, установленные перед спереди наклонной перфорированной перегородкой 7 и падают активно (не задерживаясь) в накопитель 10, тем самым предотвращая падение насекомых на гряды, под кусты картофеля. Сетчатые оба барабана 2, выполненные из эластичного материала обеспечивают легкое встряхивание растений, не травмируя их побеги. Удаление жуков и их личинок с надземной части картофеля проводят при необходимости не менее 3-4 раз по мере их появления до конца цветения растений и начала разваливании побегов.
При этом следует отметить, что сама наклонная перфорированная перегородка 7 выполнена из алюминия, прочного пластика или другого материала, и устройства выпуклой поверхности диска в виде вращающегося ротора 5 в неподвижно закрепленном стержнями 6 защитного обтекателя-экрана 8, и располагают непосредственно над накопителем 10, как и саму компактно наклонную перфорированную перегородку 7. При этом радиус защитного отражателя-экрана 8 выполнен несколько больше, чем радиус переднего вращающегося ротора 5 (диска).
Сбор насекомых, возможно, осуществить одновременно при проведении междурядных обработок, окучивающими картофеля устройствами и внесением минеральных удобрений.
При сравнении с прототипом положительный эффект достигается:
за счет надежности конструкции устройства компактно размещенного непосредственно перед наклонной перфорированной перегородки для сбора колорадского жука и его личинок в накопитель;
возможность защиты от засорения отверстий в наклонной перфорированной перегородке и закупорки отверстий, разбитых жуков и личинок, а значит, отпадает необходимость применения подручных инструментов в виде скрепка и щетки, а также моющих средств для очистки поверхности перфорированной перегородки от насекомых;
возможность свободного выхода втягивающего воздушного потока далее в сторону через проход отверстий в перфорированной перегородке за пределы накопителя жуков и личинок по сравнению с прототипом.
В целом устройство для сбора колорадского жука и его личинок обеспечивает качественный сбор колорадского жука и его личинок при снижении трудоемкости процесса удаление насекомых с надземной части картофеля за счет большего захвата (отсоса) и уноса больших масс воздуха в сторону направления наклонной перфорированной перегородки, а значит, повышает надежность создании втягивающего воздушного потока в нужном направление и КПД устройства.