RU2789929C1

RU2789929C1 - Unmanned aerial sprayer

Info

Publication number: RU2789929C1
Application number: RU2022125755A
Authority: RU
Inventors: Николай Юрьевич Курченко
Filing date: 2022-09-29
Publication date: 2023-02-14

Abstract

FIELD: unmanned aerial sprayers.

SUBSTANCE: unmanned aerial sprayer contains a frame around the perimeter of which tubular beams are fixed with motors and rotors located on their cantilevered sections, spraying equipment consisting of a fluid reservoir made of elastic material and racks in the form of telescopic tubes with internal springs located between two plates, between which there is also a liquid reservoir with a neck and a check valve, nozzles, an electromagnetic valve, a removable flow-through water activator, made in a certain way.

EFFECT: invention provides expansion of functionality, reduction of energy and labor costs.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к конструкциям устройств для внесения жидких средств защиты растений беспилотными летательными аппаратами вертикального взлета и посадки.The invention relates to the field of agricultural engineering, in particular to the designs of devices for applying liquid plant protection products by vertical takeoff and landing unmanned aerial vehicles.

В настоящее время в связи с увеличением использования химических препаратов в растениеводстве актуальными становятся экологически чистые методы стимулирования роста и развития растений, а также уничтожение сорняков. К ним относятся, в том числе, электрофизические методы, в частности использование электроактивированной воды.Currently, due to the increase in the use of chemicals in crop production, environmentally friendly methods of stimulating the growth and development of plants, as well as the destruction of weeds, are becoming relevant. These include, among other things, electrophysical methods, in particular the use of electroactivated water.

Кроме того, из источников интернет ресурсов известно, что при поливе электроактивированной водой уменьшается ее расход по сравнению с поливом обычной водопроводной водой, при прочих равных условиях (file:///C:/Users/Администратор/Downloads/22811-53060-1-PB.pdf).In addition, it is known from Internet resources that when watering with electroactivated water, its consumption decreases compared to watering with ordinary tap water, all other things being equal (file:///C:/Users/Administrator/Downloads/22811-53060-1- PB.pdf).

Известен проточный электроактиватор воды, включающий коаксиально расположенные положительно и отрицательно заряженные электроды, полупроницаемую диафрагму между ними, наружный электрод, выполняющий функцию корпуса, имеет форму полого цилиндра с присоединительными резьбовыми наконечниками, устанавливаемыми в резьбовых выточках подводящего и отводящего трубопроводов, а установленный внутри электрод состоит из стержня с лопастями, установленными по винтовой линии левосторонней направленности, при этом лопасти закреплены к стержню ступенчато, а стержень электрода имеет входную коническую направляющую и сужающийся выходной конус, а установленный внутри электрод и полупроницаемая диафрагма размещены внутри наружного электрода с возможностью монтажа-демонтажа, в резьбовой выточке подводящего трубопровода установлены контактная и пружинная шайбы, имеющие электрический контакт с помощью пружинных амортизаторов с установленным внутри электродом, контактная шайба зафиксирована в резьбовой проточке с помощью стопорного болта и изолирована от наружного электрода диэлектрической прокладкой, а пружинная шайба зафиксирована в проточке контактной шайбы амортизаторами, подвод электрического потенциала к установленному внутри электроду осуществляется с помощью контактной и пружинной шайб через клемму, а к наружному электроду - через клемму, закрепленную на внешней поверхности наружного электрода, потенциал электродов может изменяться с помощью переключателя потенциалов, подводящий и отводящий трубопроводы выполнены из диэлектрического материала, а электроды из нержавеющей стали, стойкой к электрохимической коррозии (патент РФ №2449952, кл. C02F 1/46, 2012 г.).Known flow electroactivator of water, including coaxially arranged positively and negatively charged electrodes, a semi-permeable diaphragm between them, the outer electrode, which acts as a housing, has the shape of a hollow cylinder with connecting threaded tips installed in the threaded grooves of the inlet and outlet pipelines, and the electrode installed inside consists of a rod with blades mounted along a left-handed helix, wherein the blades are fixed to the rod in steps, and the electrode rod has an inlet conical guide and a tapering outlet cone, and the electrode installed inside and the semi-permeable diaphragm are placed inside the outer electrode with the possibility of mounting-dismantling, in a threaded contact and spring washers are installed in the groove of the supply pipeline, having electrical contact with the help of spring shock absorbers with the electrode installed inside, the contact washer is fixed in the threaded groove e with the help of a locking bolt and isolated from the outer electrode with a dielectric gasket, and the spring washer is fixed in the groove of the contact washer with shock absorbers, the electric potential is supplied to the electrode installed inside by means of contact and spring washers through the terminal, and to the outer electrode through the terminal fixed on external surface of the outer electrode, the potential of the electrodes can be changed using a potential switch, the inlet and outlet pipelines are made of a dielectric material, and the electrodes are made of stainless steel resistant to electrochemical corrosion (RF patent No. 2449952, class C02F 1/46, 2012).

Известен опрыскиватель для обработки сельскохозяйственных культур электроактивированной водой, представляющий собой мобильный агрегат, включающий базовый трактор, штангу с распылителями, резервуар рабочей жидкости, насос с приводом от вала отбора мощности, генератор постоянного тока, установленный на тракторе и получающий привод вращения от вала отбора мощности через редуктор, установку для электроактивации воды, гидравлически связанную посредством насоса с резервуаром для рабочей жидкости и трубопроводом с распылителями, отличающийся тем, что установка для электроактивации воды выполнена проточной, с возможностью получения положительного и отрицательного потенциала и состоит из двух электродов, наружного, выполненного из нержавеющей стали в виде отрезка трубы, имеющего на одном конце присоединительный фланец, а на другом резьбовой присоединительный наконечник, и внутреннего электрода (патент РФ №2485773, кл. А01М 7/00, 2013 г.).Known sprayer for the treatment of crops with electroactivated water, which is a mobile unit, including a base tractor, a boom with sprayers, a working fluid reservoir, a pump driven by a power take-off shaft, a DC generator mounted on a tractor and receiving a rotation drive from the power take-off shaft through reducer, installation for electroactivation of water, hydraulically connected by means of a pump with a reservoir for the working fluid and a pipeline with sprayers, characterized in that the installation for electroactivation of water is made flowing, with the possibility of obtaining a positive and negative potential and consists of two electrodes, external, made of stainless steel in the form of a pipe segment having a connecting flange at one end and a threaded connecting tip at the other, and an internal electrode (RF patent No. 2485773, class A01M 7/00, 2013).

Также известен беспилотный летающий опрыскиватель вертикального взлета и посадки, содержащий моторы, несущие винты, раму, опрыскивающее оборудование, состоящее из резервуара для жидкости, расположенного в верхней части рамы, электромагнитного клапана, форсунок, по периметру рамы закреплены лучи трубчатого профиля, на консольных участках которых распложены моторы и несущие винты, отличающийся тем, что рама имеет две пластины, между которыми расположены стойки, выполненные в виде телескопических труб, внутри которых расположены пружины, а резервуар для жидкости выполнен из эластичного материала и размещен между пластинами, при этом лучи трубчатого профиля с одной стороны соединены с резервуаром для жидкости, а с другой стороны - с форсунками (патент №194376, кл. B64D 1/18; 27/08 - прототип).Also known is an unmanned flying vertical takeoff and landing sprayer, containing motors, rotors, a frame, spraying equipment consisting of a liquid reservoir located in the upper part of the frame, an electromagnetic valve, nozzles, along the perimeter of the frame, tubular profile beams are fixed, on the cantilever sections of which motors and rotors are located, characterized in that the frame has two plates, between which there are racks made in the form of telescopic pipes, inside which springs are located, and the fluid reservoir is made of elastic material and is placed between the plates, while the tubular profile beams with on one side they are connected to the liquid reservoir, and on the other side - to nozzles (patent No. 194376, class B64D 1/18; 27/08 - prototype).

Достоинством прототипа является увеличение времени при прочих равных условиях, за счет уменьшения лобового сопротивления, что экономит расход электроэнергии аккумулятора, но отсутствует возможность полива разной фракции (католит и анолит) электроактивированной водой в реальном времени.The advantage of the prototype is to increase the time, all other things being equal, by reducing the frontal resistance, which saves battery power consumption, but there is no possibility of watering different fractions (catholyte and anolyte) with electroactivated water in real time.

Кроме того, для заправки беспилотного летающего опрыскивателя электроактивированной водой для обработки растений требуется оборудование для получения этой воды и обслуживающий персонал, также отсутствует возможность одновременной заправки двух фракций воды: католита для стимулирования роста растений и анолита для уничтожения сорняков.In addition, filling an unmanned flying sprayer with electroactivated water for plant treatment requires equipment to obtain this water and maintenance personnel, and there is also no possibility of simultaneously filling two fractions of water: catholyte to stimulate plant growth and anolyte to kill weeds.

Для обработки растений на полях опрыскиватель заправляют католитом, а для уничтожения сорняков, произрастающих на обочинах по периметру полей, опрыскивателю необходимо вернуться на базу и заправиться анолитом, на что затрачивается время и расход электроэнергии аккумулятора.To treat plants in the fields, the sprayer is filled with catholyte, and to kill weeds growing on roadsides along the perimeter of the fields, the sprayer needs to return to the base and refuel with anolyte, which takes time and consumes battery power.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей, сокращение энергетических и трудовых затрат.The technical result of the invention is the expansion of functionality, reduction of energy and labor costs.

Технический результат достигается тем, что в беспилотном летающем опрыскивателе, содержащем раму по периметру которой, закреплены лучи трубчатого профиля с моторами и несущими винтами расположенные на их консольных участках, опрыскивающее оборудование включающее из эластичного материала резервуар для жидкости установленного между двумя пластинами на верхней части рамы, между которыми также установлены стойки в виде телескопических труб с внутренними пружинами, форсунки сообщенные через лучи трубчатого профиля с резервуаром для жидкости и электромагнитный клапан, согласно изобретению опрыскивающее оборудование имеет установленный под нижней пластиной резервуара для жидкости соосно оси его центра тяжести и сообщенный с его полостью через электромагнитный клапан съемный проточный электроактиватор воды, включающий коаксиально расположенные относительно друг друга внешний отрицательно заряженный электрод выполняющий функцию корпуса в виде полого цилиндра закрученного по форме логарифмической спирали Архимеда, которая с торцов снабжена соосно расположенными относительно друг друга входным патрубком и выходным - снабженного крышкой в виде конфузора, полупроницаемая диафрагма и внутренний положительно заряженный электрод в виде изогнутого конгруэнтно форме полого цилиндра стержня с лопастями, установленными по винтовой линии левосторонней направленности с клеммой для подвода электрического тока, а для подвода электрического тока к внешнему отрицательно заряженному электроду использована клемма, закрепленная на внешней поверхности этого электрода, для распределения жидкости по форсункам крышка выходного патрубка снабжена многоканальным распределителем жидкости, при этом в качестве электромагнитного клапана использован нормально закрытый для воды электромагнитный клапан автоматического действия, который для обеспечения возможности монтажа и демонтажа проточного электроактиватора воды сообщен с ним, а тот в свою очередь - с многоканальным распределителем жидкости с помощью винтового соединения, причем для обеспечения переключения полярности электродов и подключения аккумулятора к электромагнитному клапану блок управления выполнен в виде дистанционно управляемого контролера.The technical result is achieved by the fact that in an unmanned aerial sprayer, containing a frame along the perimeter of which, tubular beams with motors and rotors located on their cantilever sections are fixed, spraying equipment including a liquid reservoir made of elastic material installed between two plates on the upper part of the frame, between which there are also racks in the form of telescopic pipes with internal springs, nozzles communicated through tubular profile beams with a liquid reservoir and an electromagnetic valve, according to the invention, the spraying equipment has a liquid reservoir installed under the bottom plate coaxially with the axis of its center of gravity and communicated with its cavity through solenoid valve removable flow-through electroactivator of water, including an external negatively charged electrode coaxially located relative to each other, performing the function of a body in the form of a hollow cylinder twisted in a logarithmic shape th spiral of Archimedes, which from the ends is equipped with an inlet pipe coaxially located relative to each other and an outlet pipe - equipped with a cover in the form of a confuser, a semi-permeable diaphragm and an internal positively charged electrode in the form of a rod bent congruently to the shape of a hollow cylinder with blades installed along a left-hand helical line with a terminal for supplying electric current, and for supplying electric current to an external negatively charged electrode, a terminal fixed on the outer surface of this electrode was used; valve of automatic action, which, in order to enable the installation and dismantling of the flow-through electroactivator of water, is communicated with it, and the latter, in turn, with a multi-channel liquid distributor using wine connection, and to ensure switching the polarity of the electrodes and connecting the battery to the solenoid valve, the control unit is made in the form of a remotely controlled controller.

Новизна заявляемого предложения обусловлена тем, что по сравнению с известными техническими решениями обеспечивается возможность полива разными рабочими растворами как экологически чистыми методами стимулирования роста и растений или уничтожения сорняков, используя разные фракции воды, католит или анолит, так и химических препаратов.The novelty of the proposed proposal is due to the fact that, compared with known technical solutions, it is possible to irrigate with different working solutions, both by environmentally friendly methods of stimulating growth and plants or killing weeds, using different fractions of water, catholyte or anolyte, and chemicals.

По данным научно-технической и патентной литературы не обнаружена аналогичная заявляемой совокупность признаков, позволяющая получить технический результат, который ранее не достигался известными средствами, что позволяет судить об изобретательском уровне заявляемого предложения.According to the scientific, technical and patent literature, a set of features similar to the claimed one has not been found, which makes it possible to obtain a technical result that has not previously been achieved by known means, which makes it possible to judge the inventive step of the proposed proposal.

Предлагаемое устройство работоспособно и может быть использовано для внесения жидких средств защиты растений беспилотными летательными аппаратами вертикального взлета и посадки, что соответствует критерию «промышленная применимость».The proposed device is operable and can be used to apply liquid plant protection products by vertical takeoff and landing unmanned aerial vehicles, which meets the criterion of "industrial applicability".

Сущность изобретения поясняется чертежами: на фиг. 1 приведен беспилотный летающий опрыскиватель, в аксонометрии; на фиг. 2 схематично показан проточный электроактиватор воды в аксонометрии (в растянутом виде); на фиг. 3 - блок-схема опрыскивающего оборудования беспилотного летающего опрыскивателя.The essence of the invention is illustrated by drawings: Fig. 1 shows an unmanned aerial sprayer, in a perspective view; in fig. 2 schematically shows a flow-through electroactivator of water in a perspective view (in a stretched form); in fig. 3 is a block diagram of the spraying equipment of the unmanned aerial sprayer.

На графических материалах для большей ясности представлены только те детали, которые необходимы для понимания сущности технического решения, а сопутствующие элементы, хорошо известные специалистам в данной области, не представлены.For clarity, the drawings show only those details that are necessary to understand the essence of the technical solution, and related elements that are well known to specialists in this field are not presented.

Беспилотный летающий опрыскиватель включает раму 1 по периметру которой, закреплены лучи 2 трубчатого профиля с моторами 3 и несущими винтами 4 расположенные на их консольных участках, опрыскивающее оборудование состоит из резервуара 5 для жидкости из эластичного материала и установленного между двумя пластинами 6 и 7 на верхней части рамы 1, стоек 8 (фиг. 1) в виде телескопических труб с внутренними пружинами (на рисунке не показано) расположенные между двумя пластинами 6 и 7, между которыми также расположен резервуар 5 для жидкости с горловиной 9 и обратным клапаном 10, форсунок 11, сообщенные через лучи 2 трубчатого профиля с резервуаром 5 для жидкости и электромагнитный клапан 12. Для предотвращения повторного опрыскивания уже обработанной поверхности растений, форсунки 11 расположены не под всеми несущими винтами 4, образуют ряд в виде дуги (фиг. 1). Опрыскивающее оборудование имеет установленный под нижней пластиной 7 резервуара 5 для жидкости соосно оси его центра тяжести и сообщенный с его полостью через электромагнитный клапан 12 съемный проточный электроактиватор воды. Он включает коаксиально расположенные относительно друг друга внешний отрицательно заряженный электрод 13 выполняющий функцию корпуса в виде полого цилиндра закрученного по форме логарифмической спирали Архимеда, которая с торцов снабжена соосно расположенными друг другу входным патрубком 14 и выходным - снабженного крышкой 15 в виде конфузора, полупроницаемая перегородка (на рисунке не показана) и внутренний положительно заряженный электрод 16 в виде изогнутого конгруэнтно форме полого цилиндра с лопастями 17, установленными по винтовой линии левосторонней направленности. Такое выполнение электродов в виде формы логарифмической спирали Архимеда, обеспечивает компактность конструкции в плане поперечного сечения опрыскивающего оборудования, что не значительно влияет на лобовое сопротивление и увеличение площади контакта молекул воды с электродами, что влияет на качество и производительность электролиза. Соосное расположение друг другу входного патрубка 14 и выходного предназначено для обеспечения равновесия системы. Внутренний положительно заряженный электрод 16 имеет контактную и пружинную шайбы (на рисунке не показаны) с клеммой 18, которая использована для подвода электрического тока, а для подвода электрического тока к внешнему отрицательно заряженному электроду 13 использована клемма 19, закрепленная на внешней поверхности цилиндра, выполняющего функцию отрицательно заряженного электрода 13. Для распределения жидкости по форсункам 11 крышка 15 снабжена многоканальным распределителем жидкости 20. В качестве электромагнитного клапана использован нормально закрытый для воды электромагнитный клапан автоматического действия, который сообщен через входной патрубок 14 с проточным электроактиватором воды, а тот в свою очередь через выходной патрубок с крышкой 15 с многоканальным распределителем жидкости 20 с помощью винтового соединения, для обеспечения возможности монтажа и демонтажа проточного электроактиватора воды. В винтовом соединении все наружные резьбы имеют правое направление для обеспечения надежного резьбового соединения. Наружные резьбы могут быть выполнены на концах внешнего отрицательно заряженного электрода 13 в виде полого цилиндра или на входном и выходном патрубках. Опрыскивающее оборудование имеет блок управления 21, который выполнен в виде дистанционно управляемого контролера, обеспечивающего подключение аккумулятора к электромагнитному клапану 12, переключение полярности электродов 13 и 16 и регулирование силы тока подаваемого на электроды с целью установления определенного уровня рН.The unmanned flying sprayer includes a frame 1 along the perimeter of which, tubular beams 2 with motors 3 and rotors 4 located on their cantilever sections are fixed, the spraying equipment consists of a reservoir 5 for liquid made of elastic material and installed between two plates 6 and 7 on the upper part frames 1, racks 8 (Fig. 1) in the form of telescopic tubes with internal springs (not shown in the figure) located between two plates 6 and 7, between which there is also a reservoir 5 for liquid with a neck 9 and a check valve 10, nozzles 11, communicated through the beams 2 of the tubular profile with the reservoir 5 for the liquid and the solenoid valve 12. To prevent repeated spraying of the already treated plant surface, the nozzles 11 are not located under all the rotors 4, they form a row in the form of an arc (Fig. 1). Spraying equipment has installed under the bottom plate 7 of the reservoir 5 for liquid coaxially with the axis of its center of gravity and communicated with its cavity through the electromagnetic valve 12 removable flow electroactivator of water. It includes an external negatively charged electrode 13 coaxially located relative to each other, which acts as a body in the form of a hollow cylinder twisted in the form of a logarithmic Archimedean spiral, which is equipped with an inlet pipe 14 coaxially located to each other and an outlet pipe - provided with a cover 15 in the form of a confuser, a semi-permeable partition ( not shown in the figure) and an internal positively charged electrode 16 in the form of a hollow cylinder bent congruently to the shape with blades 17 installed along a left-handed helical line. This design of the electrodes in the form of a logarithmic spiral of Archimedes provides a compact design in terms of the cross section of the spraying equipment, which does not significantly affect the frontal resistance and increase the area of contact of water molecules with the electrodes, which affects the quality and productivity of electrolysis. The coaxial arrangement of the inlet pipe 14 and the outlet to each other is designed to ensure the balance of the system. The internal positively charged electrode 16 has contact and spring washers (not shown in the figure) with terminal 18, which is used to supply electric current, and to supply electric current to the external negatively charged electrode 13, terminal 19 is used, fixed on the outer surface of the cylinder that performs the function negatively charged electrode 13. To distribute the liquid over the nozzles 11, the cover 15 is equipped with a multi-channel liquid distributor 20. As an electromagnetic valve, an automatic electromagnetic valve, normally closed for water, is used, which is connected through the inlet pipe 14 with a flowing electric water activator, and that, in turn, through outlet branch pipe with a cover 15 with a multi-channel liquid distributor 20 using a screw connection to enable installation and dismantling of a flowing electric water activator. In a screw connection, all external threads are right-handed to ensure a secure threaded connection. External threads can be made on the ends of the external negatively charged electrode 13 in the form of a hollow cylinder or on the inlet and outlet pipes. The spraying equipment has a control unit 21, which is made in the form of a remotely controlled controller that connects the battery to the solenoid valve 12, switches the polarity of the electrodes 13 and 16 and regulates the current supplied to the electrodes in order to establish a certain pH level.

Беспилотный летающий опрыскиватель работает следующим образом Предварительно резервуар 5 заполняют водой, которую подают под давлением через горловину 9 и обратный клапан 10 (фиг. 1). Поскольку резервуар 5 для жидкости выполнен из эластичного материала, то заполняясь водой и увеличиваясь в объеме, он давит на пластины 6 и 7, раздвигая их относительно друг друга. При этом происходит растяжение пружин, размещенных в секциях стоек 8. После заполнения резервуара 5 для жидкости обратный клапан 10 предотвращает вытекание рабочего раствора через горловину 9, а стойки 8 в виде телескопических труб за счет внутренних пружин выдвигаются на наибольшую длину. Далее беспилотный летающий опрыскиватель с заполненным резервуаром 5, начинает перемещаться по заданной траектории над обрабатываемым полем. В процессе вытекания воды из резервуара 5 внутренние пружины стоек 8 сжимаются. Это позволяет обеспечивать силу сжатия пластиной 6 и пластиной 7 резервуара 5 и, как следствие, одинаковое давление на воду, как при заполненном резервуаре 5, так и в последующем по мере уменьшения воды в резервуаре 5 до полного его опорожнения.The unmanned flying sprayer operates as follows. Pre-tank 5 is filled with water, which is supplied under pressure through the neck 9 and the check valve 10 (Fig. 1). Since the liquid reservoir 5 is made of an elastic material, filling with water and increasing in volume, it presses on the plates 6 and 7, pushing them apart relative to each other. In this case, the springs located in the sections of the racks 8 are stretched. After filling the reservoir 5 for liquid, the check valve 10 prevents the working solution from flowing out through the neck 9, and the racks 8 in the form of telescopic pipes are extended to the greatest length due to internal springs. Next, an unmanned flying sprayer with a filled tank 5 begins to move along a given trajectory over the cultivated field. In the process of water flowing out of the reservoir 5, the internal springs of the racks 8 are compressed. This makes it possible to provide the compression force by plate 6 and plate 7 of the tank 5 and, as a result, the same pressure on the water, both when the tank 5 is filled, and subsequently, as the water in the tank 5 decreases until it is completely empty.

При выходе потока воды из внутренней полости электоактиватора поток воды в крышке 15 в виде конфузора сжимается, скорость его возрастает и через многоканальный распределитель жидкости 20 подается в форсунки 11 с необходимым давлением, что позволяет получить заданное качество распыла, полную обработку растений или уничтожение сорняков, болезнетворных микробов и вредителей. Для увеличения давления и получение мелкодисперсной жидкости из форсунок 11 многоканальный распределитель жидкости 20 может быть снабжен насосом. Однако, как показали производственные опыты, при поливе с высоты менее 150 метров, то давление, которое получает жидкость после прохождения через проточный электроактиватор, а затем через крышку 15 в виде конфузора достаточно для получения распыла жидкости диаметром 6-8 метров, которое достаточно для обработки растений.When the water flow exits the internal cavity of the electroactivator, the water flow in the cover 15 in the form of a confuser is compressed, its speed increases and through the multichannel liquid distributor 20 it is fed into the nozzles 11 with the necessary pressure, which makes it possible to obtain the desired spray quality, complete treatment of plants or the destruction of weeds, pathogens microbes and pests. To increase the pressure and obtain a fine liquid from the nozzles 11, the multichannel liquid distributor 20 can be equipped with a pump. However, as production experiments have shown, when watering from a height of less than 150 meters, the pressure that the liquid receives after passing through the flow-through electroactivator, and then through the cover 15 in the form of a confuser is sufficient to obtain a spray of liquid with a diameter of 6-8 meters, which is sufficient for processing plants.

После расхода воды пластины 6 и 7 с помощью внутренних пружин стоек 8 сжимают полый резервуар 5 для жидкости, на фиг.3 пунктирной линией показано положение пластины 6 при опорожненном резервуаре 5. После обработки растений беспилотный летающий опрыскиватель возвращается к месту для очередной заправки.After the consumption of water, the plates 6 and 7 with the help of the internal springs of the racks 8 compress the hollow reservoir 5 for the liquid, in Fig.3 the dotted line shows the position of the plate 6 when the reservoir 5 is empty. After processing the plants, the unmanned aerial sprayer returns to the place for the next refueling.

При использовании заявляемого предложения возможны три режима работы:When using the proposed proposal, three modes of operation are possible:

1. Обработка католитом, для стимулирования роста и развития растений;1. Treatment with catholyte, to stimulate the growth and development of plants;

2. Обработка анолитом, для уничтожения сорняков и вредителей;2. Processing with anolyte, for the destruction of weeds and pests;

3. Обработка рабочими растворами химических препаратов как для стимулирования роста и развития растений, так и для уничтожения сорняков и вредителей, для этого необходимо демонтировать проточный электроактиватор, который установлен между электромагнитным клапаном 12 и многоканальным распределителем жидкости 20 и соединен с ними с помощью винтового соединения. Затем электромагнитный клапан 12 и многоканальный распределитель жидкости 20 следует соединить между собой, также с помощью винтового соединения и далее обрабатывать растения в режиме, предусмотренном в прототипе.3. Treatment with working solutions of chemicals both to stimulate the growth and development of plants, and to destroy weeds and pests, for this it is necessary to dismantle the flow-through electric activator, which is installed between the solenoid valve 12 and the multichannel liquid distributor 20 and is connected to them using a screw connection. Then the solenoid valve 12 and the multi-channel liquid distributor 20 should be connected to each other, also using a screw connection, and then the plants should be treated in the mode provided for in the prototype.

1-й режим - обработка католитом1st mode - treatment with catholyte

Для стимулирования роста растений используют фракцию воды - католит, имеющей отрицательно заряженный потенциал. Для его получения к клемме 19 через блок управления 21 подводится отрицательный потенциал от источника постоянного тока (аккумулятора), а к клемме 18 - положительный потенциал.To stimulate plant growth, a fraction of water is used - catholyte, which has a negatively charged potential. To obtain it, a negative potential from a DC source (battery) is supplied to terminal 19 through the control unit 21, and a positive potential is applied to terminal 18.

Для подачи воды, из блока управления 21 поступает команда на электромагнитный клапан 12, он открывается и вода под действием предварительного давления, созданного внутренней пружиной, размещенной в каждой стойке 8, из резервуара 5 поступает во внутрь проточного электроактиватор воды через входной патрубок 14 в полость отрицательно заряженного электрода в виде полого цилиндра закрученного по форме логарифмической спирали Архимеда на лопасти 17, где поток воды закручивается. Вода является вязкой и обладает внутренним трением, которое препятствует относительному перемещению ее слоев относительно друг друга, т.е. имеет разную скорость. Тот слой, а именно первый слой потока воды, который взаимодействует с лопастями 17, имеет меньшую скорость за счет внутреннего трения об эти лопасти, следующий слой потока воды за счет явления переноса импульса движения имеет большую скорость, и так до центра потока скорости слоев потока увеличиваются, а затем скорости слоев потока начинают уменьшаться. Если линейно аппроксимировать на прямолинейные участки периметр спиралеобразного канала (цилиндра), по которому проходит поток воды, то первый слой потока воды ударяется о внешние грани лопастей 17, образуя турбулентное завихрение потока в области внутренних граней этих лопастей. В образованном вращающемся потоке воды под действием центробежных сил он приобретает радиальное движение от центра вращающегося потока к его периферии, стекает по поверхности лопасти и выводится через выходной патрубок. Таким образом, за счет выполнения отрицательно заряженного электрода в виде полого цилиндра закрученного по форме логарифмической спирали Архимеда при взаимодействии с лопастями 17 поток воды приобретает вращательное движение, а при сходе с лопасти поток завихряется и его турбулентность возрастает, что обеспечивает увеличение точек контакта молекул воды с электродами и повышение коэффициента полезного действия электроактиватора.To supply water, a command is sent from the control unit 21 to the solenoid valve 12, it opens and the water, under the action of the preliminary pressure created by the internal spring located in each rack 8, from the tank 5 enters the inside of the flowing water electroactivator through the inlet pipe 14 into the cavity negatively a charged electrode in the form of a hollow cylinder twisted in the form of a logarithmic spiral of Archimedes on blade 17, where the water flow twists. Water is viscous and has internal friction, which prevents the relative movement of its layers relative to each other, i.e. has different speed. That layer, namely the first layer of the water flow, which interacts with the blades 17, has a lower speed due to internal friction on these blades, the next layer of the water flow has a higher speed due to the phenomenon of transfer of momentum, and so to the center of the flow, the speeds of the flow layers increase , and then the velocities of the flow layers begin to decrease. If we linearly approximate the perimeter of the spiral channel (cylinder) through which the water flow passes to straight sections, then the first layer of the water flow hits the outer edges of the blades 17, forming a turbulent flow swirl in the region of the inner edges of these blades. In the formed rotating water flow, under the action of centrifugal forces, it acquires radial motion from the center of the rotating flow to its periphery, flows down the surface of the blade and is discharged through the outlet pipe. Thus, due to the execution of a negatively charged electrode in the form of a hollow cylinder twisted in the form of a logarithmic Archimedes spiral, when interacting with the blades 17, the water flow acquires a rotational motion, and when leaving the blade, the flow swirls and its turbulence increases, which ensures an increase in the points of contact of water molecules with electrodes and increase the efficiency of the electroactivator.

В результате катодной обработки вода приобретает щелочную реакцию за счет превращения некоторой части растворенных солей в гидроксиды, при этом католит имеет уровень кислотности в пределах от 8,5 до 10,5 рН. Окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) воды повышается, уменьшается поверхностное натяжение, снижается содержание растворенных кислорода, азота, возрастает концентрация водорода, свободных гидроксильных групп, уменьшается электропроводность, изменяется структура не только гидратных оболочек ионов, но и свободного объема воды.As a result of cathodic treatment, water acquires an alkaline reaction due to the conversion of some of the dissolved salts into hydroxides, while the catholyte has an acidity level ranging from 8.5 to 10.5 pH. The redox potential (ORP) of water increases, the surface tension decreases, the content of dissolved oxygen and nitrogen decreases, the concentration of hydrogen, free hydroxyl groups increases, electrical conductivity decreases, the structure of not only the hydration shells of ions changes, but also the free volume of water.

В результате образования растворимых гидроксидов натрия и калия, повышения вследствие этого водородного показателя рН происходит сдвиг углекислотного равновесия. В электроактивированном растворе образуются суперактивные метастабильные соединения с высокой восстановительной способностью, которые значительно усиливают проявление щелочных и восстановительных свойств католита.As a result of the formation of soluble sodium and potassium hydroxides, an increase in the resulting pH, the carbon dioxide balance shifts. In the electroactivated solution, superactive metastable compounds with high reducing ability are formed, which significantly enhance the manifestation of the alkaline and reducing properties of the catholyte.

При взаимодействии католита с листостебельной частью растений повышается их биологическая активность и урожайность. При этом повышается окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) воды, который может быть доведен до 950 мВ, а водородный показатель до 10,9.When catholyte interacts with the leafy part of plants, their biological activity and productivity increase. This increases the redox potential (ORP) of water, which can be increased to 950 mV, and the pH to 10.9.

Полив католитом оказывает влияние не только на продуктивность, но и на биохимический состав растений - снижается содержание протеина, клетчатки, Сахаров и влаги, повышается содержание сухого вещества. Более того, в варианте полива растений только католитом экономно осуществляется расход поливной воды - 3,5 г на грамм продукции. Это явление проявляется счет снижения поверхностного натяжения католита, в результате которого связи между молекулами воды ослабевают и растениям легче ее усваивать.Irrigation with catholyte affects not only productivity, but also the biochemical composition of plants - the content of protein, fiber, sugars and moisture decreases, the dry matter content increases. Moreover, in the variant of watering plants only with catholyte, the consumption of irrigation water is economically carried out - 3.5 g per gram of product. This phenomenon is manifested by a decrease in the surface tension of the catholyte, as a result of which the bonds between water molecules weaken and it is easier for plants to absorb it.

2-й режим - обработка анолитом2nd mode - anolyte treatment

Для обработки сорняков используют анолит, имеющий положительно заряженный потенциал. Для его получения к клемме 19 через блок управления подводится положительный потенциал от источника постоянного тока, а к клемме 18 - отрицательный потенциал, и включается проточная вода.For the treatment of weeds, an anolyte is used, which has a positively charged potential. To obtain it, a positive potential from a DC source is supplied to terminal 19 through the control unit, and a negative potential is applied to terminal 18, and running water is turned on.

При этом поток воды обтекает лопасти 17 внутреннего электрода 16 и приобретает вращательное и вихревое движение, что приводит к повышению ее биологической активности. В то же время положительный электрический потенциал от внутреннего электрода через стержень 15 и лопасти 17 передается потоку воды, которая приобретает положительный ОВП. При этом уменьшается величина водородного показателя рН.In this case, the flow of water flows around the blades 17 of the internal electrode 16 and acquires a rotational and vortex motion, which leads to an increase in its biological activity. At the same time, the positive electrical potential from the inner electrode through the rod 15 and blades 17 is transferred to the water flow, which acquires a positive ORP. At the same time, the value of the pH value decreases.

Вода с положительным окислительно-восстановительным потенциалом и пониженным рН от 2,5 до 3,5, имеет сильные бактерицидные свойства, обеспечивающие уничтожение сорняков и вредителей.Water with a positive redox potential and a low pH of 2.5 to 3.5 has strong bactericidal properties that ensure the destruction of weeds and pests.

Claims

An unmanned aerial sprayer, comprising a frame along the perimeter of which tubular beams with motors and rotors are fixed, located on their cantilever sections, spraying equipment, including a fluid reservoir made of elastic material, installed between two plates on the upper part of the frame, between which also racks are installed in the form of telescopic pipes with internal springs, nozzles communicated through tubular profile beams with a liquid reservoir, and an electromagnetic valve, characterized in that the spraying equipment has a liquid reservoir installed under the bottom plate coaxially with the axis of its center of gravity and communicated with its cavity through the electromagnetic valve, a removable flow-through electroactivator of water, including an external negatively charged electrode coaxially located relative to each other, which acts as a body in the form of a hollow cylinder twisted in the form of a logarithmic Archimedes spiral, which at the ends it is equipped with an inlet pipe and an outlet pipe coaxially located relative to each other, equipped with a cover in the form of a confuser, a semi-permeable diaphragm and an internal positively charged electrode in the form of a rod bent congruently to the shape of a hollow cylinder with blades installed along a left-handed helix with a terminal for supplying electric current, and for supplying electric current to an external negatively charged electrode, a terminal is used, fixed on the outer surface of this electrode, for distributing liquid over the nozzles, the cover of the outlet pipe is equipped with a multi-channel liquid distributor, while an automatic electromagnetic valve normally closed for water is used as an electromagnetic valve, which to enable installation and dismantling of the flowing electric water activator, it is connected with it, and the latter, in turn, with a multi-channel liquid distributor using a screw connection, and for ensuring the polarity switching of the electrodes and the connection of the battery to the solenoid valve, the control unit is made in the form of a remotely controlled controller.