RU191395U1

RU191395U1 - Устройство для распространения сыпучих материалов с беспилотного летательного аппарата

Info

Publication number: RU191395U1
Application number: RU2019107430U
Authority: RU
Inventors: Василий Александрович Лукашов; Илья Александрович Лесничий
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Хобби Остров" (ООО "Хобби Остров")
Priority date: 2019-03-14
Filing date: 2019-03-14
Publication date: 2019-08-05

Abstract

Устройство для распространения сыпучих материалов с беспилотного летательного аппарата относится к области авиации, а также к области сельского и лесного хозяйства. Устройство содержит контейнер-дозатор для хранения и распространения сыпучих материалов, подвесную раму, элементы крепления контейнера-дозатора к подвесной раме. Полезная модель направлена на создание простого в эксплуатации и обслуживании, надежного устройства для распространения сыпучих материалов, которое может быть использовано на БЛА самолетного типа. Технический результат полезной модели достигается за счет конструкции контейнера-дозатора, имеющего форму неравнобедренной треугольной призмы, включающего дозирующие отверстия, расположенные между наклонными гранями, и закрывающееся загрузочное отверстие. При этом контейнер-дозатор закрепляется на подвесной раме при помощи быстроразъемных ответных элементов крепления, и выполнен с возможностью вращения на раме посредством дистанционно управляемого механического привода. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Полезная модель относится к области авиации, а также к области сельского и лесного хозяйства. Полезная модель предназначена для распространения различных сухих сыпучих материалов с воздуха. В частном случае полезная модель может быть использована для биологической защиты растений, а именно для расселения энтомофагов, таких как трихограмма с беспилотного летательного аппарата.

Наиболее эффективным способом распространения на большой территории различных сыпучих материалов для сельскохозяйственных целей, является распространение с воздуха при помощи летательных аппаратов. С повышением доступности и распространением применения беспилотных летательных аппаратов (БЛА) в гражданской сфере, сегодня открывается возможность использования для указанных целей сравнительно недорогих универсальных БЛА с конфигурируемой в зависимости от потребностей полезной нагрузкой.

Из области пилотируемой авиации известны различные устройства для распространения сыпучих материалов с воздуха. Однако такие устройства, используемые с пилотируемыми летательными аппаратами, являются технически сложными, имеют стационарно устанавливаемые механизмы и узлы, интегрируемые в различные конструкции летательного аппарата, потребляют большое количество энергии, и поэтому не пригодны для использования с универсальными БЛА.

Известны беспилотные летательные аппараты обеспечивающие распространение сыпучих материалов с воздуха, в частности, предназначенные для биологической защиты растений.

Известно устройство для дозированной подачи энтомофагов по патенту RU 182835 U1 (МПК A01M 7/00), содержащее дозирующее устройство с электронным блоком управления выгрузкой, блок выгрузки в виде цилиндрической трубы, дозирующее устройство в виде винтового шнека, размещаемого внутри цилиндрической трубы. Устройство выполнено с возможностью крепления к беспилотному летательному средству. Решаемая техническая задача устройства по патенту RU 182835 U1 заключается в разработке интеллектуального контейнера, снабженного электроникой, с возможностью дозирования насекомых.

Известен родентицидный коптер для точечного внесения отравленной приманки по патенту RU 180524 U1 (МПК A01M 25/00), включающий исполнительное устройство - приспособление для точечного внесения отравленной приманки, смонтированное в нижней части посадочно-сцепного шасси, состоящее из бункера, катушечного высеивающего аппарата, электромотора коллекторного типа с электронным регулятором оборотов и зацепов.

Известен узел рассеивания частиц и способ его использования с беспилотного летательного аппарата по международной заявке WO2017106903A1 (МПК B64D 1/16), включающий контейнер для рассеиваемых частиц, имеющий в нижней части отверстие, механизм для рассеивания частиц, прикрепленный к нижней части контейнера, а также регулятор потока для управления скоростью потока частиц.

Известен летающий высеивающий аппарат по патенту RU 167073 U1 (МПК A01C 7/08; B64D 1/16), включающий бункер с разгрузителем и семенной камерой, задатчик нормы вывеса, рабочий орган для перемещения семян, дополнительную семенную камеру, образованную рабочим органом для перемещения семян и разгрузителем, при этом семенная камера установлена с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, а задатчик нормы высева расположен с возможностью кинематического взаимодействия с семенной камерой, причем одна из боковых стенок семенной камеры выполнена ступенчатой, обеспечивая ассиметричное расположение семян.

Упомянутые выше решения, также как и заявленная модель, обеспечивают распространение сыпучих материалов с беспилотного летательного аппарата, однако, обладают такими недостатками как: конструктивная сложность, большие габариты и масса, и как следствие не могут применяться на БЛА с самолетной схемой без существенного ухудшения аэродинамических качеств, автономности, а также взлетно-посадочных возможностей.

Известно рассеивающее устройство для летательного аппарата по патенту US 3278141 A (МПК B64D 1/16), включающее два танк-контейнера, закрепляемых на законцовках крыльев летательного аппарата, при этом внутри каждого из танк-контейнеров содержится герметичное отделение с выпускным клапаном, а также сквозной канал для прохода набегающего воздушного потока. Указанное рассеивающее устройство так же, как и заявляемая полезная модель, может быть использовано на беспилотном летательном аппарате с самолетной схемой.

Заявляемая полезная модель направлена на создание простого в обслуживании и надежного устройства для распространения сыпучих материалов с беспилотного летательного аппарата, которое может быть использовано на БЛА самолетного типа.

Одной из задач решаемых полезной моделью является создание контейнера-дозатора, одновременно обеспечивающего хранение и разгрузку сыпучего материала, а также его быструю замену и заправку.

Другой задачей, решаемой полезной моделью является предотвращение слипания (слеживания), сыпучего материала в контейнере-дозаторе в результате электростатического сцепления его частиц друг с другом, а также с внутренней поверхностью стенок контейнера-дозатора.

Полезная модель поясняется с помощью рисунков.

Фигура 1 - общий вид устройства для распространения сыпучих материалов в трехмерной проекции.

Фигура 2 - изображение устройства для распространения сыпучих материалов в различных проекциях на плоскость.

Фигура 3 - пример размещения устройства для распространения сыпучих материалов на беспилотном летательном аппарате.

Устройство для распространения сыпучих материалов с беспилотного летательного аппарата содержит контейнер-дозатор - 1 для хранения и распространения сыпучих материалов, подвесную раму - 2, крепление - 3 контейнера-дозатора - 1 к подвесной раме - 2.

Контейнер-дозатор - 1 включает дозирующие отверстия - 4, по крайней мере, одно загрузочное отверстие - 5 для сыпучего материала с крышкой - 6. Контейнер-дозатор - 1 представляет плоскогранную, либо близкую к плоскогранной емкость, имеющую форму неравносторонней треугольной призмы. При этом дозирующие отверстия - 4, размещаются между наклонными гранями - 7 контейнера-дозатора - 1, которые располагаются V-образно друг к другу.

Предложенная конструкция контейнера-дозатора - 1, имеющая форму неравносторонней треугольной призмы, с дозирующими отверстиями - 4, расположенными между гранями - 7, обеспечивает улучшенное гравитационное распределение, разрыхление и разгрузку сыпучего материала через дозирующие отверстия - 4.

Внутренняя поверхность контейнера-дозатора - 1, по крайней мере, частично покрыта ферромагнитной сеткой - 8, которая обеспечивает антистатический эффект, за счет принятия на себя накапливающегося в сухом сыпучем материале положительного заряда. При этом шероховатая поверхность ферромагнитной сетки - 8 находящаяся в механическом контакте с сыпучим материалом, помещенным внутрь контейнера-дозатора - 1 способствует его улучшенному разрыхлению и перемешиванию. Таким образом, ферромагнитная сетка - 8 предотвращает электростатическое сцепление частиц сыпучего материала за счет антистатического эффекта, а также способствует разрыхлению сыпучего материала за счет шероховатой поверхности.

Подвесная рама - 2 содержит основание - 9 закрепляемое на БЛА, а также две консоли - 10, расположенные на противоположных сторонах основания - 8. При этом по крайней мере, одна консоль - 10 включает механический привод - 11, управляющий вывод которого подключается к системе управления БЛА.

Крепление - 3 контейнера-дозатора - 1 к подвесной раме - 2 включают две пары быстро-разъемных ответных элементов крепления, которые располагаются на торцевых гранях - 12 контейнера-дозатора - 1, а также на консолях - 10. При этом одна пара ответных элементов крепления, закрепляется на выходном валу механического привода - 11, а другая пара ответных элементов крепления, имеет вращательную степень свободы. Таким образом, обеспечивается управляемое вращение контейнера-дозатора - 1 на раме - 2, вокруг продольной оси, и соответственно, дистанционное дозирование и разгрузка сыпучего материала.

Устройство для распространения сыпучих материалов с беспилотного летательного аппарата работает следующим образом:

через загрузочное отверстие - 5 в контейнер дозатор - 1 помещается сыпучий материал;

заполненный контейнер-дозатор - 1 посредством ответных частей элементов крепления - 3 закрепляется на подвесной раме - 2, предварительно установленной на БЛА, при этом контейнер-дозатор - 1 в положении «по-походному» фиксируется вверх дозирующими отверстиями - 4, для предотвращения произвольной разгрузки сыпучего материала;

затем производится взлет БЛА и набор требуемой высоты;

при достижении БЛА границ цели, посредством механического привода - 11, управляемого в автоматическом режиме, либо дистанционно оператором, контейнер-дозатор - 1 переводится вниз дозирующими отверстиями - 4, принимая рабочее положение;

затем посредством управления механическим приводом - 11 производится переменное качение контейнера-дозатора - 1, за счет чего производится разрыхление, перемешивание и распространение сыпучего материала через дозирующие отверстия - 4. При этом амплитуда и частота качения контейнера-дозатора - 1 выбираются исходя требуемой дозировки сыпучего материала в границах цели распространения;

после полной разгрузки контейнера-дозатора - 1, при необходимости БЛА возвращается на наземную станцию для заправки контейнера-дозатора - 1, либо, для его «горячей» замены на аналогичный заполненный сыпучим материалом контейнер-дозатор - 1.

В частном случае осуществления полезной модели контейнер-дозатор - 1 изготавливается из тонкостенного пластика, а рама - 2 изготавливается из углепластика.

Диаметр и количество дозирующих отверстий - 4 определяются исходя из свойств сыпучего материала, а также исходя из расчетной дозировки распространяемого сыпучего материала за единицу времени.

В частном случае осуществления полезной модели загрузочное отверстие - 5 располагается на одной из торцевых граней - 12 контейнера-дозатора - 1, и представляет собой горлышко, закрывающееся при помощи завинчивающейся крышки - 6. Однако в других вариантах осуществления полезной модели, загрузочное отверстие может иметь иное расположение на контейнере-дозаторе - 1, а также закрываться отличными от завинчивающейся крышки элементами, например, при помощи задвижки, захлопки, дверцы или колпачка.

Площадь покрытия внутренней поверхности контейнера-дозатора - 1 ферромагнитной сеткой – 8, определяется исходя из объема и электростатических свойств сыпучего материала, а также ферромагнитных свойств ферромагнитной сетки, таким образом, чтобы ферромагнитная сетка - 8 обеспечивала нейтрализацию избыточного электростатического заряда, приобретаемого частицами сыпучего материала, помещенного внутрь контейнера-дозатора -1.

В частном случае осуществления полезной модели, ответные части элементов крепления - 3 контейнера-дозатора -1 к подвесной раме - 2, содержат:

с одной стороны крепления, - стержень, расположенный на одной из консолей - 10 и ответный слот для стержня с пружиной, расположенный на крышке - 6 контейнера-дозатора - 1;

с другой стороны крепления, - крестообразный элемент, закрепленный на противоположной консоли - 10, на валу механического привода - 11, а также ответный крестообразный шлиц, расположенный на противоположной торцевой грани - 12 контейнера-дозатора - 1.

В частном случае осуществления полезной модели в качестве механического привода - 11, используется сервопривод.

В частном случае осуществления полезной модели при использовании устройства для распространения сыпучих материалов с БЛА самолетного типа, устройство для распространения сыпучих материалов, закрепляется снизу БЛА как показано на фигуре 3, т.е. устройство для распространения сыпучих материалов устанавливается в составе двух единиц симметрично продольной строительной оси БЛА.

В частном осуществления полезной модели, устройство для распространения сыпучих материалов с БЛА материала используется для распространения трихограммы. В этом случае контейнер-дозатор - 1 загружается яйцами зерновой моли, зараженными трихограммой. При этом для улучшения разрыхления и точности распространения трихограммы в качестве вспомогательного вещества к трихограмме добавляется утяжеляющее вещество с частицами более высокой плотности, например манка. Пропорциональное отношение трихограммы и утяжеляющего вещества определяется в зависимости от требуемой дозировки трихограммы в границах цели распространения. Распространение трихограммы с БЛА при помощи устройства для распространения сыпучих материалов осуществляется описанным выше способом работы устройства.

По одному из вариантов осуществления полезной модели консоли - 10 могут быть выполнены с возможностью перемещения относительно основания - 9, за счет чего может быть обеспечена калибровка подвесной рамы - 2 для крепления контейнеров-дозаторов - 1 различного размера. Например, для горизонтального перемещения консолей - 10, основание - 9 может дополнительно включать направляющие, а консоли - 10 дополнительно включать полозья с обеспечением фиксации в заданном положении. Для регулировки консолей - 10 по высоте, последние могут иметь телескопическую конструкцию, с обеспечением фиксации в заданном положении.

Claims

1. Устройство для распространения сыпучих материалов с беспилотного летательного аппарата содержит контейнер-дозатор для хранения и распространения сыпучих материалов, подвесную раму, элементы крепления контейнера-дозатора к подвесной раме, при этом контейнер-дозатор содержит дозирующие отверстия, по крайней мере, одно закрывающееся загрузочное отверстие для сыпучего материала, при этом подвесная рама содержит основание, а также, по крайней мере, две консоли, отличающееся тем, что контейнер-дозатор имеет форму треугольной призмы, при этом дозирующие отверстия размещаются между гранями, расположенными V-образно друг к другу, при этом элементы крепления контейнера-дозатора являются парами взаимно вращающихся ответных частей, обеспечивающих быстрое присоединение и отсоединение контейнера-дозатора, при этом одна консоль включает механический привод с выходным валом, на котором закреплен один из элементов крепления контейнера дозатора.

2. Устройство для распространения сыпучих материалов с беспилотного летательного аппарата по п. 1, отличающееся тем, что контейнер-дозатор включает внутреннюю поверхность, по крайней мере, частично покрытую ферромагнитной сеткой.