PL238350B1 - Mobilne urządzenie do zapylania roślin z wymuszeniem oscylacyjnym - Google Patents

Abstract

Mobilne urządzenie do zapylania roślin z wymuszeniem oscylacyjnym charakteryzuje się tym, że układy generacji i transmisji drgań (1) mają postać prętów (12), osadzonych w łożach umieszczonych w konstrukcji wsporczej ramienia (14), połączonych z konstrukcją wsporczą (17) za pomocą zawiasów (11), a z łożami połączone są silniki oscylacyjne (15) zaopatrzone w układ regulacji drgań (171) w zakresie 3 - 20 Hz, zaś zawiasy (11) łączące wahliwie konstrukcję wsporczą (17) z konstrukcją wsporczą ramienia (14) są wyposażone w elementy sprężyste umożliwiające zapewnienia docisku na części roślin lub elementy wsporcze służące do ich uprawy, zaś konstrukcja wsporcza (17) jest osadzona na maszcie i posiada możliwość regulacji wysokości na maszcie (2) połączonym z platformą (4) zapewniającą ruch po podłożu (6).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku, jest mobilne urządzenie do zapylania roślin z wymuszeniem oscylacyjnym. Znane są liczne rozwiązania do mechanicznego zapylania roślin - oscylatory do potrząsania zaczepami, do których są mocowane łodygi roślin, urządzenia do zbierania pyłku, rozwiązania do przenoszenia pyłku, urządzenia do masowego zapylania.

Jednak w przypadku zapylania pomidorów i innych roślin, w głównej mierze samopylnych, najbardziej popularną metodą zapylania jest stosowanie zamiast rozwiązań mechanicznych trzmieli ziemnych. Dzieje się tak dlatego, że obecnie dostępne metody mechaniczne mają liczne wady - stosowanie oscylatorów potrząsających całą grządką prowadzi do uszkodzenia roślin i ryzyka zrzucenia krzaka pomidora z linki, co powoduje duże straty, a metody ręcznego zapylania są zbyt czaso- i kosztochłonne.

Układ ujawniony w rozwiązaniu JP2002112653A jest przykładem aplikacji urządzenia wibracyjnego powodującego drgania całej rośliny. Drgania w przypadku przedmiotowego rozwiązania są przenoszone przez linkę, po której pnie się roślina. Indukowanie drgań w ten sposób ma ograniczenie w przestrzennym rozchodzeniu się drgań - aby zapylać całą uprawę należy ustawiać wibratory co najmniej 2 metry. Oznacza to bardzo niepraktyczne obciążenie liny podtrzymującej uprawę (wibratory, przewody zasilające) dodatkowo utrudnia samą uprawę (wieszanie zaczepów linek, po których pnie się uprawa) i stwarza ryzyko urwania się całego rządka uprawy.

Dalej rozwiązanie ujawnione w dokumencie CN2618432Y stanowiącym przykład stanu techniki demonstruje układ z elementem wprawianym w drgania za pomocą silnika oscylacyjnego. To rozwiązanie umożliwia przekazywanie drgań na roślinę, jednak wymaga kosztownej pracy ludzkiej i nie rozwiązuje problemu obsłużenia dużych areałów upraw, w szczególności szklarniowych upraw pomidorów.

Rozwiązanie ujawnione w opisie WO2011090041A1/JP2012085586A jest kolejnym wariantem rozwiązania proponującym wprowadzanie drgań poprzez płytkę powodują falowanie powietrza w okolicach roślin. Należy jednak zauważyć, że drgania indukowane przez płytkę w ośrodku gazowym szybką są tłumione i ich przekazanie jest ograniczone odległością od rośliny.

Rozwiązaniem usuwającym wady powyższych rozwiązań jest urządzenie ujawnione w niniejszym opisie patentowym.

Rozwiązanie zawiera korzystnie układ generacji i transmisji drgań mający postać prętów, osadzonych w łożach umieszczonych w konstrukcji wsporczej ramienia, połączonych z konstrukcją wsporczą za pomocą zawiasów a z łożami połączone są silniki oscylacyjne zaopatrzone w układ regulacji drgań w zakresie 3-20 Hz, zaś zawiasy łączące wahliwie konstrukcję wsporczą z konstrukcją wsporczą ramienia są wyposażone w elementy sprężyste umożliwiające zapewnienia docisku na części roślin lub elementy wsporcze służące do ich uprawy, zaś konstrukcja wsporcza jest osadzona na maszcie i posiada możliwość regulacji wysokości na maszcie połączonym z platformą zapewniającą ruch po podłożu.

Korzystnie w urządzeniu elementy generujące i przekazujące drgania mogą występować dwa lub więcej w ramach jednego układu.

Korzystnie w urządzeniu układy generacji i transmisji drgań mogą występować wielokrotnie, to jest dwa lub więcej na jednym maszcie lub pojedynczo lub wielokrotnie na dwóch lub więcej masztach.

Korzystnie w urządzeniu elementy zapewnienia docisku posiadają regulację docisku w formie suwaka.

Korzystnie w urządzeniu pręt drgający jest wyposażony w element regulacyjny w formie suwaka zapewniający regulację postaci drgań pręta.

Korzystnie w urządzeniu element regulacyjny drgań, pręta może mieć formę elementu dociskowego regulowanego za pomocą śruby dociskowej zapewniający regulację postaci drgań pręta.

Korzystnie urządzenie jest wyposażone w wentylator z dyfuzorem zapewniającym wypływ powietrza z prędkością 8-18 m/s przy czym prędkość jest ustalana z pomocą elementu regulacyjnego.

Korzystnie urządzenie jest wyposażone dodatkowo w napęd poruszający wentylatorem z częstotliwością 0,5 - 2 Hz w zakresie +/- 60 stopni, przy czym częstotliwość jest ustalana za pomocą układu regulującego częstotliwość.

Korzystnie urządzenie jest wyposażone układ kontroli prędkości ruchu oraz zadajniki odległości.

Jednocześnie należy zwrócić uwagę na naturalne właściwości roślin wiatropylnych. Najskuteczniejszy efekt zapylający ma indukowanie na kwiatach tych roślin oscylacji o częstotliwości 3-20 Hz. Drgania te mogą być wywoływane przez podmuch o prędkości 8-18 m/s powodujący flatter kwiatów pomidorów. Drgania indukowane mechanicznie są bardzo korzystnie przekazywane poprzez elementy

PL 238 350 B1 struktury, rośliny, same drgające z niewielką amplitudą, jednak wprowadzające intensywne drgania samych kwiatów, przy niewielkim wydatku energetycznym ze strony układu indukującego drgania. W przypadku różnych odmian lub innych gatunków roślin mogą występować inne wartości prędkości podmuchu oraz drgań indukowanych mechanicznie powodujące drgania kwiatów w okolicach ich częstotliwości rezonansowej. Dodatkowo poruszanie całą rośliną - w zależności od wielkości i fazy rozwoju w zakresie 0,5 - 2 Hz zwiększa efekt drgania i skuteczność zapylania.

Rozwiązaniem powyższych niedogodności oraz implementacją obserwacji eksperymentalnych jest proponowane rozwiązanie.

Przedmiot wynalazku został ujawniony na rysunku, na którym:

Fig. 1 ukazuje urządzenie w widoku z przodu w wariancie podstawowym.

Fig. 2 pokazuje wariant podstawowy urządzenia w widoku z góry.

Fig. 3 przedstawia widok z przodu wariantu urządzenia z dwoma układami do generacji i transmisji drgań.

Fig. 4 przedstawia kolejny wariant urządzenia wyposażony w dwa maszty, na których znajdują się co najmniej po jednym układzie do generacji i transmisji drgań.

Fig. 5 ukazuje urządzenie z dodatkowy wentylatorem i dyfuzorem do generacji strumienia powietrza oraz napędem pozwalającym na zmianę kierunku podmuchu i dodatkowy ruch roślin.

Fig. 6 pokazuje powiększenie pojedynczego układu do generacji i transmisji drgań w kontakcie z rośliną i elementem podporowym służącym do jej uprawy i podparcia.

W odniesieniu do opisanego powyżej rysunku, w szczególności fig. 1 oraz fig. 6 przedmiotowe mobilne urządzenie do zapylania roślin z wymuszeniem oscylacyjnym jest zbudowane z mobilnej platformy 4 poruszającej się na kołach 5 po podłożu 6, do której to mobilnej platformy 4 przymocowany jest maszt 2, osadzony w gnieździe 3 połączonym z platformą mobilną 4, na którym to maszcie 2 jest osadzony układ generacji i transmisji drgań 1, składający się z konstrukcji wsporczej 17 wyposażonej w element regulacji napięcia zasilającego 171 silnik oscylacyjny 15 oraz zawiasy 11 połączone z konstrukcją wsporczą ramienia 14 i ślizg 162 dla elementów sprężystych 161 zapewniających docisk prętów zapylających 12 do rośliny 8 lub elementów ją wspierających 9, a które to pręty 12 są osadzone w łożach 131, umożliwiających łatwą wymianę prętów 12 (na pręty 12 innej długości lub uszkodzonych na nowe), z którymi są połączone silniki oscylacyjne 15 w sposób zapewniający przeniesienie drgań na pręty 12. Układ generacji i transmisji drgań 1 posiada element regulacji sprężystości elementów sprężystych 163, przykładowo w formie suwaka 163 pozwalającego na zmianę punktu podparcia elementu sprężystego 161 oraz element regulujący 13 postać drgań pręta 12 przykładowo w formie suwaka 13 przesuwającego podporę pręta lub w kolejnym przykładzie wykonania postać elementu dociskowego regulowanego za pomocą śruby 13 dociskowej.

Kolejny przykłada wykonania przedstawiony na fig. 3 i 4 to zastosowanie wielu układów generacji i transmisji drgań 1 na jednym maszcie 2 oraz kilku masztów 2 wyposażonych w jeden lub więcej element układu generacji i transmisji drgań 1.

Inny wariant wykonania pokazany na fig. 5 przedstawia urządzenie w wariancie podstawowym opisanym powyżej z dodatkowym wyposażeniem w postaci wentylatora 7 z dyszą 71 umożliwiającą, wygenerowanie podmuchu o określonej prędkości oraz napędu 72, umożliwiającego obracanie wentylatora z określoną prędkością wywołującą dodatkowy ruch rośliny 8.

Urządzenie posiada układ regulacji prędkości 41 oraz układ kontroli odległości jazdy 42, pozwalający na zadanie pożądanej odległości, na którą urządzenie ma odjechać w trakcie realizacji zadania, aby następnie wrócić (np. w głąb alejki w szklarni). W dodatkowym wariancie urządzenia z wentylatorem 7 i napędem 72 pozwalającym na jego odchylanie z określoną częstotliwość, wartość prędkości na dyszy 71 jest ustalana za pomocą układu regulacji 43, zaś częstotliwość obracania wentylatora 7 za pomocą napędu 72 jest ustalana za pomocą układu sterowania częstotliwością 44.

Claims (8)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Mobilne urządzenie do zapylania roślin z wymuszeniem oscylacyjnym, znamienne tym, że układ generacji i transmisji drgań (1) mają postać prętów (12), osadzonych w łożach (131) umieszczonych w konstrukcji wsporczej ramienia (14), połączonych z konstrukcją wsporczą (17) za pomocą zawiasów (11) a z łożami (131) połączone są silniki oscylacyjne (15) zaopatrzone w układ regulacji drgań (171) w zakresie 3-20 Hz, zaś zawiasy (11) łączące wahliwie

   PL 238 350 B1 konstrukcję wsporczą (17) z konstrukcją wsporczą ramienia (14) są wyposażone w elementy sprężyste (161) umożliwiające zapewnienia docisku na części roślin (8) lub elementy wsporcze (9) służące do ich uprawy, zaś konstrukcja wsporcza (17) jest osadzona na maszcie i posiada możliwość regulacji wysokości na maszcie (2) połączonym z platformą (4) zapewniającą ruch po podłożu (6).
2. 2. Urządzenie wg zastrzeżenia 1, znamienne tym, że układy generacji i transmisji drgań (1) mogą występować wielokrotnie, to jest dwa lub więcej na jednym maszcie (2) lub pojedynczo lub wielokrotnie na dwóch lub więcej masztach (2).
3. 3. Urządzenie wg zastrzeżenia 1 lub 2, znamienne tym, że elementy zapewnienia docisku (16) posiadają regulację docisku w formie suwaka (163).
4. 4. Urządzenie wg zastrzeżenia 1 lub 2, znamienne tym, że pręt (12) drgający jest wyposażony w element regulacyjny (13) w formie suwaka zapewniający regulację postaci drgań pręta (12).
5. 5. Urządzenie wg zastrzeżenia 4, znamienne tym, że element regulacyjny (13) drgań pręta (12) może mieć formę elementu dociskowego (13) regulowanego za pomocą śruby dociskowej zapewniający regulację postaci drgań pręta (12).
6. 6. Urządzenie wg zastrzeżenia 1, znamienne tym, że jest wyposażone w wentylator (7) z dyfuzorem (71) zapewniającym wypływ powietrza z prędkością 8-18 m/s przy czym prędkość jest ustalana z pomocą elementu regulacyjnego (43).
7. 7. Urządzenie wg zastrzeżenia 6, znamienne tym, że jest wyposażone dodatkowo w napęd (72) poruszający wentylatorem (7) z częstotliwością 0,5 - 2 Hz w zakresie +/- 60 stopni, przy czym częstotliwość jest ustalana za pomocą układu regulującego częstotliwość (44).
8. 8. Urządzenie wg zastrzeżeń 1 lub 6, znamienne tym, że jest wyposażone układ kontroli prędkości (41) ruchu oraz zadajniki odległości (42).