CN105197244A - 一种配套于飞机的生物防治小球投放装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配套于飞机的生物防治小球投放装置，涉及农业植保机械领域。两个小球投放装置安置在飞机两侧，保证飞机重心稳定；整个装置工作时，通过电机带动左、右两个小球投放装置中的外槽轮转动，再通过外槽轮带动小球到达与柱面导球槽，然后从小球投放装置排出；并且通过调节电机转速或进球槽挡板长度调节小球投放量，通过调节进气管道的进气口大小调节小球的到达地面的左右间距。整个装置实现了生物防治中天敌昆虫的机械化投放，大大减小了劳动强度。

Description

一种配套于飞机的生物防治小球投放装置

技术领域

本发明涉及农业植保机械领域，具体涉及一种配套于飞机的生物防治小球投放装置。

背景技术

农作物病虫害防治是农业丰产丰收的重要环节；据国外专家统计，如果不采取防止措施，由病虫害所造成的损害约为农产品总产值的30%左右，化学防治和机械施药仍然是目前植保作业的主要手段，但是随之带来的是巨大的环境问题；当前农业机械水平较高的美、英及其他欧共体成员国和地区，其农药的有效利用率已经达到了60%-70%，而我国只有30%；我国每年有100万吨农药制剂，1亿吨药液喷洒农田，这使我国农业环境面临着巨大的压力；另外，与国外先进的植保机械相比，我国农作物病虫害防治施药设备以中小型机具为主，手动植保机械达90％以上，机动植保机械仅占2％左右；背负手动式植保机械和背负机动式植保机械在保有量中占主导地位，无论是技术性能还是结构都相当落后，这些机具的施药方式容量大，往往将作物喷洒至“药液滴淌”，大部分都流失到土壤、水源和空气中，造成农药浪费和环境污染，使人畜中毒事件增加，对人们的健康造成严重的威胁；同时，农药的大量流失，迫使农民增加施药量和施药频率，导致农药残留指标超标，严重影响食用和粮食安全，除此之外，农药的大量使用，使害虫产生抗药性，害虫的天敌数量骤减，使生态平衡遭到破坏；基于我国目前现状，生物防治的发展刻不容缓且前景广阔，本发明专利正是根据生态农业的发展需求，设计了生物防治装置，并且将它结合于快速高效的运动载体飞机，是新技术走向工程化产业化。

目前，以虫治虫我国生物防治的主要方法之一，其主要措施有保护和利用自然界害虫的天敌、繁殖优势天敌等，这是人类依靠科技进步向病虫草害做斗争的重要措施之一，以虫治虫技术是利用自然界有益昆虫和人工释放的昆虫来控制害虫的危害；有寄生性天敌，如寄生蜂、寄生蝇、线虫、原生动物、微孢子虫；捕食性天敌，瓢虫、草蛉、猎春、蜘蛛等，最成功的是人工释放赤眼蜂防治玉米螟技术广泛应用。

但是天敌昆虫的投放多采用人工定点投放，如专利申请号“200610017085.X”名称为“利用盒式放蜂器一次放蜂防治玉米螟的方法”、申请号“98239636.8”名称为“赤眼蜂袋式放蜂器”、申请号“200620029161.4”名称为“赤眼蜂盒式放蜂器”、申请号“201210074834.8”名称为“一种寄生性天敌昆虫可持续释放方法”、申请号“201310567933.4”名称为“昆虫及瞒类释放装置及其应用”、申请号“201320407816.7”名称为“一种多用途天敌昆虫混合释放装置”等所发明的放蜂器或释放装置，都是要通过人工放置或悬挂在田间，为对于集成化大块田地来说，劳动强度非常大；另外，专利申请号“201120502819.X”名称为“小卵繁蜂释放器”、申请号“201310360029.6”名称为“适合水田释放寄生蜂防治害虫的方法及释放装置”、申请号“201320503873.5”名称为“一种适合水田释放寄生蜂防治水稻害虫的放蜂装置”、申请号“201420451209.5”名称为“一种适合农田释放天敌昆虫防治害虫的装置”也只是发明了天敌昆虫的释放装置，并未指出通过怎样的方法把它们投放到田间，也没有发明配套的机械投放机构。

为了降低天敌投放的劳动强度，提高投放效率，专利申请号为“201120328245.9”名称为“飞机用天敌释放器”公开了一种飞机用天敌释放器，但是整个装置结构复杂，天敌昆虫在装置中传送线路长且配有两个电机，安装在飞机上占用空间大，且飞机负重增加；另外，天敌昆虫在装置中长距离传送时，没有保护，很容易发生挤压、碰撞，死亡率高；专利申请号为“201220699049.7”名称为“飞行器用天敌释放装置”所公开的释放装置，不但未对天敌昆虫加以保护，而且还要随存储箱转动，在离心力的作用下被甩向箱壁，死亡率极高，且可能在离心力作用下粘在箱壁上无法排出；而本发明专利“一种配套于飞机的生物防治小球投放装置”，不但设计天敌昆虫安置小球对天敌昆虫加以保护；而且设计了一套简单高效的机械化的投放装置，以便于把天敌昆虫投放到田间，实现了生物防治技术的工程化，极大降低劳动强度的同时，保证天敌昆虫的存活率。

发明内容

针对生物防治技术，本发明提供了一种配套于飞机的生物防治小球投放装置，通过它来实现生物防治小球的高效投放，达到生物防治技术的工程化，减小劳动。

一种配套于飞机的生物防治小球投放装置，包括小球投放装置和传动装置，小球投放装置对称布置在传动装置两侧，其特征在于：所述的小球投放装置包括投放装置外壳和外槽轮，所述投放装置外壳包括小球储存室、外槽轮室、内凹扇形板、圆柱面导球槽、轴孔、进球口，从上至下依次为小球储存室、外槽轮室和内凹扇形板，进球口开在小球储存室底部中间，使得小球储存室和外槽轮室连通，圆柱面导球槽位于内凹扇形板中间，轴孔开在外槽轮室背侧中间；外槽轮安装在投放装置外壳下部的外槽轮室中，外槽轮的外槽轮轴通过轴孔与传动装置的联轴器连接，由传动装置提供外槽轮转动的动力；所述外槽轮上开有取球槽，取球槽端面由半圆弧和与圆弧相切的直线组成，半圆弧半径略大于小球直径，半圆弧底部到外槽轮室的距离只可容纳一个小球通过；当小球在取球槽中随外槽轮转动时，靠近外壳中的内凹扇形板大端的小球先由间隙通过，并率先通过圆柱面导球槽排出，而越靠近内凹扇形板小端的小球越晚通过，也越晚通过圆柱面导球槽排出。

进一步的，所述传动装置下方设有进气管，进气管通过进气孔与圆柱面导球槽连接。

进一步的，所述的进气管道由进气口、弯管、排气口组成；所述进气孔面向飞机前进方向，排气口与投放装置外壳上的进气孔相连，弯管轴线与圆柱面导球槽轴线重合；当飞机转弯或倾斜导致圆柱面导球槽与水平面夹角变小，造成小球划落角度变小，排球不畅时，可通过进入进气管道的相对气流来辅助排球，防止阻塞；并可通过改变进气口的大小来控制进气量，改变气流对小球的作用力，从而改变小球投放的水平分速度，最终改变小球到达地面的行间距。

进一步的，所述传动装置包括联轴器、轴座、传动轴、安装板、电机、锥齿轮；电机和轴座固定在安装板上，传动轴安装在轴座上，传动轴一端与联轴器连接，另一端与锥齿轮连接，锥齿轮与电机动力输出端啮合，所述电机转动后带动锥齿轮，通过传动轴为小球投放装置提供动力，并通过调节电机转速来调节小球投放量。

进一步的，投放装置外壳背侧小球储存室与外槽轮室衔接处设有挡板导向槽，用于插入挡板，所述挡板由定位板和插入板组成，挡板的插入板插入后位于进球口上方，定位板与投放装置外壳背侧连接固定，通过跟换不同长度插入板的挡板来调节进球口的长度，从而控制进球量，最终实现调节小球投放量的目的。

所述的小球由上下可拆分的薄壁半球组成，内部空心用于安置天敌昆虫的卵、幼虫或成虫，薄壁半球上开有透气孔，当小球投放后受地面撞击破裂，使天敌幼虫或成虫得以释放，且小球外壳为可降解材料。

本发明一种配套于飞机的生物防治小球投放装置呈完全对称布置，两个小球投放装置安置在飞机两侧，保证飞机重心稳定；整个装置工作时，通过电机带动左、右两个小球投放装置中的外槽轮转动，再通过外槽轮带动小球到达与柱面导球槽，然后从小球投放装置排出；并且通过调节电机转速或进球槽挡板长度调节小球投放量，通过调节进气管道的进气口大小调节小球的到达地面的左右间距。整个装置实现了生物防治中天敌昆虫的机械化投放，大大减小了劳动强度。

附图说明

图1为本发明所述的配套于飞机的生物防治小球投放装置的正视图。

图2为本发明所述的配套于飞机的生物防治小球投放装置的斜视图。

图3为小球投放装置内部结构示意图。

图4为小球投放装置中挡板的安装位置示意图。

图5为插入挡板后小球投放装置内部结构示意图。

图6为小球投放装置外壳内部结构图。

图7为小球投放装置中外槽轮的轴测图。

图8为小球在小球投放装置中的运动示意图。

图9为小球投放装置中挡板轴测图。

图10为进气管道轴测图。

图11小球投放装置端面尺寸图。

图12小球投放装置侧面尺寸图。

图中：

1-小球投放装置，101-投放装置外壳，1011-小球储存室，1012-外槽轮室，1013-内凹扇形板，1014-圆柱面导球槽，1015-进气孔，1016-轴孔，1017-进球口，102-外槽轮，1021-取球槽，1023-半圆弧，1022-外槽轮轴，1024-与圆弧相切的直线，103-挡板，1031-定位板，1032-插入板，104-挡板导向槽，2-联轴器，3-轴座，4-传动轴，5-进气管道，501-进气口，502-弯管，503-排气口，6-安装板，7-电机，8-锥齿轮，9-小球；-外槽轮中相邻两取球槽夹角，-内凹扇形面大端起点到导球槽最低点所对应的中心角，-圆柱面导球槽轴线与水平面夹角，-取球槽底部到外槽轮室距离，-投放装置厚度。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，一种配套于飞机的生物防治小球投放装置，其特征在于，包括小球投放装置1、联轴器2、轴座3、传动轴4、进气管道5、安装板6、电机7、锥齿轮8；所述电机7转动后带动锥齿轮8，通过传动轴4为小球投放装置1提供动力，并可通过调节电机7转速来调节传动轴4转速。

如图6、7、8所示，传动轴4通过联轴器2带动外槽轮102转动，且外槽轮102上开有取球槽1021；小球储存室1011中的小球9通过进球口1017落入取球槽1021并随外槽轮102转动，取球槽1021底部到外槽轮室1012距离只可容纳一个小球9通过；小球9随外槽轮102转动过程中，靠近外壳101中的内凹扇形板1013大端的小球9先有间隙通过，并率先通过圆柱面导球槽1014排出，而越靠近内凹扇形板1013小端的小球9越晚通过，也越晚通过圆柱面导球槽1014排出。

如图4、5、9所示，挡板103由定位板1031和插入板1032组成，插入板1032长度可变，投放装置外壳101开有挡板导向槽104，通过控制插入板1032长度来调节进球口1017的长度，从而控制进球量，最终实现调节小球9投放量的目的。

如图10所示，进气管道5由进气口501、弯管502、排气口503组成；所述进气孔501面向飞机前进方向，排气口503与投放装置外壳101上的进气孔1015相连，弯管502轴线与投放装置外壳101上的圆柱面导球槽1014轴线重合；当飞机转弯或倾斜导致圆柱面导球槽1014与水平面夹角变小，造成小球9划落角度变小，排球不畅时，可通过进入进气管道5的相对气流来辅助排球，防止阻塞；并可通过改变进气口501的大小来控制进气量，改变气流对小球9的作用力，从而改变小球9投放的水平分速度，最终改变小球9到达地面的行间距。

所述的小球9由上下可拆分的薄壁半球组成，内部空心用于安置天敌昆虫的卵、幼虫或成虫，薄壁半球上开有透气孔，当小球投放后受地面撞击破裂，使天敌幼虫或成虫得以释放，且小球外壳为可降解材料。

如图11、12所示，为保证小球9不在圆柱面导球槽1014中堆积，即同一取球槽1021中的小球9全部排出虫卵释放装置1后下一取球槽中的小球9才进入圆柱面导球槽1014，取外槽轮中相邻两取球槽夹角与内凹扇形面大端起点到导球槽最低点所对应的中心角的比值为：=1.5~2，圆柱面导球槽轴线与水平面夹角》20°，小球投放装置厚度为小球直径的4~6倍；为保证小球顺利通过外槽轮室1012，且不发生挤压，取球槽底部到外槽轮室距离应是小球9直径的1.1~1.3倍，取球槽圆弧半径是小球9半径的1.1~1.2倍，外槽轮102到外槽轮室1012的距离是小球半径的0.2~0.25倍。

如图8所示，一种配套于飞机的生物防治小球投放装置的工作工程为：储存室1011中的小球9在重力的作用下通过进球口1017，进入外槽轮102上取球槽1021，电机7依次通过锥齿轮8、传动轴4、联轴器2、外槽轮轴1022为外槽轮102提供动力，此时小球9随外槽轮102一起运动，当小球9与内凹扇形板1013之间有足够间隙通过时，小球9在重力作用下从取球槽1021沿内凹扇形板1013进入圆柱面导球槽1014，最终通过圆柱面导球槽1014排出；另外，当飞机转弯或倾斜导致圆柱面导球槽1014与水平面夹角θ₃变小，造成排球不畅时，进入进气管道5的相对气流可以起到辅助排球的作用，防止阻塞；并且我们可以通过改变进气口501的大小来控制进气量，改变气流对小球9的作用力，从而改变小球9投放的水平分速度，最终改变小球9到达地面的行间距。

Claims (6)

1.一种配套于飞机的生物防治小球投放装置，包括小球投放装置和传动装置，小球投放装置对称布置在传动装置两侧，其特征在于：所述的小球投放装置包括投放装置外壳和外槽轮，所述投放装置外壳包括小球储存室、外槽轮室、内凹扇形板、圆柱面导球槽、轴孔、进球口，从上至下依次为小球储存室、外槽轮室和内凹扇形板，进球口开在小球储存室底部中间，使得小球储存室和外槽轮室连通，圆柱面导球槽位于内凹扇形板中间，轴孔开在外槽轮室背侧中间；外槽轮安装在投放装置外壳下部的外槽轮室中，外槽轮的外槽轮轴通过轴孔与传动装置的联轴器连接，由传动装置提供外槽轮转动的动力；所述外槽轮上开有取球槽，取球槽端面由半圆弧和与圆弧相切的直线组成，半圆弧半径略大于小球直径，半圆弧底部到外槽轮室的距离只可容纳一个小球通过；当小球在取球槽中随外槽轮转动时，靠近外壳中的内凹扇形板大端的小球先由间隙通过，并率先通过圆柱面导球槽排出，而越靠近内凹扇形板小端的小球越晚通过，也越晚通过圆柱面导球槽排出。

2.如权利要求1所述的一种配套于飞机的生物防治小球投放装置，其特征在于：所述传动装置下方设有进气管，进气管通过进气孔与圆柱面导球槽连接。

3.如权利要求2所述的一种配套于飞机的生物防治小球投放装置，其特征在于：所述的进气管道由进气口、弯管、排气口组成；所述进气孔面向飞机前进方向，排气口与投放装置外壳上的进气孔相连，弯管轴线与圆柱面导球槽轴线重合；当飞机转弯或倾斜导致圆柱面导球槽与水平面夹角变小，造成小球划落角度变小，排球不畅时，可通过进入进气管道的相对气流来辅助排球，防止阻塞；并可通过改变进气口的大小来控制进气量，改变气流对小球的作用力，从而改变小球投放的水平分速度，最终改变小球到达地面的行间距。

4.如权利要求1所述的一种配套于飞机的生物防治小球投放装置，其特征在于：所述传动装置包括联轴器、轴座、传动轴、安装板、电机、锥齿轮；电机和轴座固定在安装板上，传动轴安装在轴座上，传动轴一端与联轴器连接，另一端与锥齿轮连接，锥齿轮与电机动力输出端啮合，所述电机转动后带动锥齿轮，通过传动轴为小球投放装置提供动力，并通过调节电机转速来调节小球投放量。

5.如权利要求1所述的一种配套于飞机的生物防治小球投放装置，其特征在于：投放装置外壳背侧小球储存室与外槽轮室衔接处设有挡板导向槽，用于插入挡板，所述挡板由定位板和插入板组成，挡板的插入板插入后位于进球口上方，定位板与投放装置外壳背侧连接固定，通过跟换不同长度插入板的挡板来调节进球口的长度，从而控制进球量，最终实现调节小球投放量的目的。

6.如权利要求1所述的一种配套于飞机的生物防治小球投放装置，其特征在于：为保证小球不在圆柱面导球槽中堆积，即同一取球槽中的小球全部排出虫卵释放装置后下一取球槽中的小球才进入圆柱面导球槽，取外槽轮中相邻两取球槽夹角与内凹扇形面大端起点到导球槽最低点所对应的中心角的比值为：=1.5~2，圆柱面导球槽轴线与水平面夹角》20°，小球投放装置厚度为小球直径的4~6倍；为保证小球顺利通过外槽轮室，且不发生挤压，取球槽底部到外槽轮室距离应是小球直径的1.1~1.3倍，取球槽圆弧半径是小球半径的1.1~1.2倍，外槽轮到外槽轮室的距离是小球半径的0.2~0.25倍。