RU190883U1

RU190883U1 - Electrode Device for Electro-Treating Plants

Info

Publication number: RU190883U1
Application number: RU2019112003U
Authority: RU
Inventors: Денис Сергеевич Болотов; Василий Александрович Патрин; Максим Владимирович Самохвалов
Priority date: 2019-04-19
Filing date: 2019-04-19
Publication date: 2019-07-16

Abstract

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, в частности к оборудованию для борьбы с сорняками электрическим током и электрическим полем.Сущность полезной модели: электрод состоит из трех токопроводящих элементов, каждый из которых закреплен при помощи двух резьбовых шпилек к соединительной планке, к которой так же при помощи резьбовых шпилек закрепляются угловые концентраторы, обеспечивающие смещение вегетативной массы обрабатываемых растений к токопроводящим элементам электрода, которая соединяет между собой боковые стойки, снабженные в нижней части колесами и высоковольтных проводов, по которым подводится напряжение к токопроводящим элементам, через резьбовые шпильки. Электрод отверстиями, находящимися в верхней части боковых стоек, присоединяется к шарнирам изолятора устройства. Данное крепление позволяет электроду копировать микрорельеф поверхности почвы колесами, обеспечивающими выбранную посредством изменения положения резьбовых шпилек относительно соединительной планки высоту хода токопроводящих элементов и угловых концентраторов относительно поверхности почвы в процессе движения.The utility model relates to agriculture, in particular, to equipment for weed control by electric current and electric field. The essence of the useful model: the electrode consists of three conductive elements, each of which is fixed with two threaded rods to the connecting bar, to which also with the help of threaded rods, angular concentrators are fixed, providing a displacement of the vegetative mass of the treated plants to the conductive elements of the electrode, which connects the side racks to each other, cradled in the lower part of the wheels and high-voltage wires, through which voltage is supplied to the conductive elements, through threaded rods. The electrode with holes located in the upper part of the side racks is connected to the hinges of the insulator of the device. This attachment allows the electrode to replicate the microrelief of the soil surface with wheels providing the selected stroke height of conductive elements and angular concentrators selected by changing the position of the threaded rods relative to the connecting strip relative to the soil surface during movement.

Description

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, в частности к оборудованию для борьбы с сорняками электрическим током и электрическим полем.The utility model relates to agriculture, in particular to equipment for weed control by electric current and electric field.

Известен электрод электропропольщика (а.с. №1757558 А01М 21/04, 1992), который состоит из П-образной изолирующей скобы со срезанными под углом торцами, горизонтальной штанги, установленной с зазором относительно боковых стенок скобы. Штанга закреплена на стержне, установленном в центральной части скобы с возможностью вертикального перемещения. Изменением высоты штанги и направлением боковых стенок по заданной траектории движения обеспечиваются виды прополки для различных культур.A known electrode of an electric welder (AS No. 1,77558 A01M 21/04, 1992), which consists of a U-shaped insulating bracket with ends cut at an angle, a horizontal bar, installed with a gap relative to the side walls of the bracket. The bar is fixed on the rod installed in the central part of the bracket with the possibility of vertical movement. By varying the height of the rod and the direction of the side walls along a given trajectory of movement, weeding types for different crops are provided.

Недостатком этого электрода являются следующие факторы. При работе в режиме копирования микрорельефа почвы боковые части электрода (диэлектрические пластины) скользят по поверхности почвы, что приводит к их преждевременному износу. При перемещении электрода по рыхлой почве боковые пластины могут заглубляться, уменьшая при этом расстояние между токопроводящим элементом и почвой, и, как следствие, оказывают произвольное воздействие на растения. Из-за того, что токопроводящий элемент закреплен центральной частью к верхней опоре, возникает вращательный момент, поворачивающий токопроводящий элемент вследствие неравномерности нагрузки на боковые части электрода встречающейся растительностью.The disadvantage of this electrode are the following factors. When working in the mode of copying the soil microrelief, the side parts of the electrode (dielectric plates) slide over the soil surface, which leads to their premature wear. When moving the electrode along loose soil, the side plates can be deepened, reducing the distance between the conductive element and the soil, and, as a result, have an arbitrary effect on plants. Due to the fact that the conductive element is fixed by the central part to the upper support, a rotational moment occurs, which rotates the conductive element due to uneven loading on the side parts of the electrode with encountered vegetation.

Известен электрод устройства для электрообработки растений (патент РФ на ПМ 97597, кл. А01М 21/04, 2010), который состоит из токопроводящего элемента, закрепленного к боковым стойкам, снабженным в нижней части колесами и высоковольтного провода, по которому подводится напряжение к токопрово-дящему элементу. Электрод отверстиями, находящимися в верхней части боковых стоек, присоединяется к шарнирам изолятора устройства. Данное крепление позволяет электроду копировать микрорельеф поверхности почвы колесами, обеспечивающими выбранную высоту хода токопроводящего элемента относительно поверхности почвы в процессе движения.A known electrode of a device for electrical treatment of plants (RF patent for PM 97597, class A01M 21/04, 2010), which consists of a conductive element attached to side posts equipped with wheels in the lower part and a high-voltage wire, through which voltage is applied to the conductors to the element. The electrode holes located in the upper part of the side racks, attached to the hinges of the device insulator. This mount allows the electrode to replicate the microrelief of the soil surface with wheels providing the selected stroke height of the conductive element relative to the soil surface during movement.

Недостатком данного электрода являются то, что в процессе его эксплуатации происходит накопление пылевых частиц, а так же остатков вегетативной массы растений и другой биомассы на поверхности боковых стоек электрода, которые представляют собой диэлектрические пластины. Накопление данных отложений, обладающих проводящими свойствами, может приводить к пробою между токопроводящим элементом и почвой, а как следствие, к нарушению режима электрообработки и большим электропотерям. Восстановление первоначальных технических свойств такого электрода возможно только при замене боковых стоек, поскольку вследствие пробоя на поверхности диэлектрического материала остаются проводящие углеродные дорожки. Соответственно, применение такого электрода возможно только при периодическом контроле состояния поверхности боковых стоек и их очистки, что в конечном итоге приводит к увеличению временных затрат на выполнение электрообработки из-за периодических остановок, поскольку контроль и очистку с позиции электробезопасности можно производить только на обесточенной установке, находящейся в стационарном состоянии. Кроме того, рассматриваемый электрод имеет токопроводящий элемент, сопоставимый по размерам с полосой захвата данного электрода, что приводит к образованию электрического поля равномерного по всей полосе захвата, независимо от количества сорных растений, а это приводит к низкой энергетической эффективности данного электрода.The disadvantage of this electrode is that during its operation there is an accumulation of dust particles, as well as the remnants of the vegetative mass of plants and other biomass on the surface of the side racks of the electrode, which are dielectric plates. The accumulation of these sediments with conductive properties can lead to a breakdown between the conductive element and the soil, and as a result, to a violation of the electric treatment mode and large electric losses. Restoration of the original technical properties of such an electrode is possible only when replacing the side posts, since, as a result of breakdown, conductive carbon tracks remain on the surface of the dielectric material. Accordingly, the use of such an electrode is possible only with periodic monitoring of the condition of the surface of the side racks and their cleaning, which ultimately leads to an increase in the time spent on performing electrical treatment due to periodic stops, since monitoring and cleaning from an electrical safety point of view can only be done on a de-energized installation, stationary. In addition, the electrode under consideration has a conductive element comparable in size to the capture band of this electrode, which leads to the formation of an electric field uniform throughout the capture band, regardless of the number of weeds, and this leads to a low energy efficiency of this electrode.

Технической задачей предполагаемого изобретения является создание электрода, копирующего микрорельеф поверхности почвы с улучшенными эксплуатационными свойствами и показателями энергоэффективности, оказывающего равномерное воздействие по всей ширине захвата.The technical objective of the proposed invention is the creation of an electrode that replicates the microrelief of the soil surface with improved performance properties and energy efficiency indicators, providing a uniform effect across the entire width of the grip.

Это достигается тем, что боковые стойки электрода, выполненные из диэлектрического материала, например текстолита, копируют поверхность почвы при помощи колес, закрепленных в нижней части боковых стоек, они же препятствуют погружению боковых стоек в рыхлую почву. Боковые стойки соединены между собой соединительной планкой, также выполненной из диэлектрического материала. Токогфоводяших элементов всего три, каждый из которых присоединен к соединительной планке при помощи двух резьбовых шпилек, выполненных их токопроводящего материала, например меди, и крепежных гаек. Подвод электрической энергии к каждому из трех токопроводящих элементов осуществляется высоковольтными проводами через резьбовые шпильки, с которыми проводники и токопроводящие элементы имеют электрический контакт. В промежутках между токопроводящими элементами устанавливаются два угловых концентратора, выполненных из текстолита, которые при помощи индивидуальных изогнутых резьбовых шпилек и крепежных гаек присоединяются к соединительной планке.This is achieved by the fact that the side racks of the electrode, made of a dielectric material, such as PCB, copy the soil surface with the help of wheels fixed in the lower part of the side racks, they also prevent the side racks from sinking into the loose soil. The side racks are interconnected by a connecting strip, also made of a dielectric material. There are only three current-carrying elements, each of which is attached to the interposer with the help of two threaded rods made of a conductive material, such as copper, and fastening nuts. Supply of electrical energy to each of the three conductive elements by high-voltage wires through the threaded studs with which the conductors and conductive elements have an electrical contact. In the intervals between the conductive elements, two corner hubs made of PCB are installed, which are attached to the interposer by means of individual bent threaded rods and fixing nuts.

Электрод устройства для электрообработки растений представлен на фиг. 1 (вид спереди), фиг. 2 (вид сбоку), фиг. 3 (вид в сечении АА), а на фиг. 4 - вид сбоку устройства для электрообработки растений без присоединенных электродов.The electrode of the device for electroprocessing plants is shown in FIG. 1 (front view), FIG. 2 (side view), FIG. 3 (view in section AA), and in FIG. 4 is a side view of a device for electroprocessing plants without attached electrodes.

Электрод устройства для электрообработки растений состоит из: токопроводящих элементов - 1, представляющих собой стержни круглого сечения из меди с резьбовыми отверстиями для крепления к резьбовым шпилькам - 10; боковых стоек, представляющих собой диэлектрические пластины - 2; соединительной планки - 3; колес из текстолита - 4; креплений колес - 5, в виде шпильки; отверстий - 6 для крепления электрода к шарниру изолятора - 17; соединительных уголков - 7; соединительных винтов - 8; крепежных гаек - 9; гаек для фиксации положения резьбовых шпилек - 11; контактных выводов - 12; высоковольтных проводов - 13; изогнутых резьбовых шпилек - 14 для крепления концентраторов - 15.The electrode of the device for electrotreatment of plants consists of: conductive elements - 1, which are copper round rods with threaded holes for attachment to threaded studs - 10; side racks representing dielectric plates - 2; connecting strips - 3; textolite wheels - 4; wheel mounts - 5, in the form of studs; holes - 6 for mounting the electrode to the hinge of the insulator - 17; connecting corners - 7; connecting screws - 8; fastening nuts - 9; nuts for fixing the position of the threaded rods - 11; contact points - 12; high-voltage wires - 13; curved threaded rods - 14 for fastening hubs - 15.

Электрод работает следующим образом. Высоковольтное напряжение подается через провода 13 и резьбовые шпильки 10 к токопроводящим элементам 1 от источника электропитания 16. При помощи отверстий для крепления электрода 6 в боковых стойках 2 электрод присоединяется к шарниру 17 изолятора 18. Изолятор закреплен на раме 19 устройства для электрообработки растений. В процессе движения электрод при помощи колес 4, закрепленных в нижней части боковых стоек 2, копирует микрорельеф поверхности почвы и обеспечивает выбранную высоту хода токопроводящих элементов 1 и концентраторов 15 относительно почвы. Высота расположения токопроводящих элементов 1 относительно почвы регулируется при помощи резьбовых шпилек 10 и фиксирующих гаек 11, в зависимости от высоты обрабатываемых растений. Высота расположения концентраторов 15 относительно почвы так же может регулироваться в зависимости от особенностей рельефа обрабатываемой поверхности при помощи изогнутых резьбовых шпилек 14 и гаек 11. Назначение концентраторов заключается в том, что с их помощью производится смещение вегетативной массы обрабатываемых растений к токопроводящим элементам 1. В виду меньшей совокупной длинны токопроводящих элементов, по сравнению с ранее рассмотренным электродом (патент РФ 97597, кл. А01М 21/04, 2010), при той же ширине захвата, электрод предлагаемой конструкции имеет меньшие энергетические потери, то есть является более энергоэффективным, за счет уменьшения общей суммарной поверхностной площади токопроводящих элементов - источников создаваемого электрического поля. Наличие воздушного зазора между токопроводящими элементами - 1, боковыми стойками - 2 и концентраторами - 15 позволит минимизировать вероятность электрического пробоя между данными элементами, вследствие накопления пылевых частиц, а так же остатков вегетативной массы растений и другой биомассы на поверхности боковых стоек - 2 и концентраторов - 15, периодичность контроля состояния поверхности боковых стоек - 2, концентраторов - 15 на предмет накопления отложений и их очистки потребуется проводить значительно реже, чем для электрода (патент РФ 97597, кл. А01М 21/04, 2010). По этому значительно сократятся временные затраты на выполнение электрообработки растений из-за сокращения числа периодических остановок, для выполнения операции по очистке электродов.The electrode works as follows. High voltage is supplied through the wires 13 and the threaded rods 10 to the conductive elements 1 from the power source 16. With the help of mounting holes for the electrode 6 in the side posts 2, the electrode is attached to the hinge 17 of the insulator 18. The insulator is attached to the frame 19 of the plant for electro-treatment of plants. In the process of movement, the electrode with the help of wheels 4, fixed in the lower part of the side pillars 2, copies the microrelief of the soil surface and provides the selected stroke height of the conductive elements 1 and concentrators 15 relative to the soil. The height of the conductive elements 1 relative to the soil is adjusted using threaded rods 10 and locking nuts 11, depending on the height of the treated plants. The height of the concentrators 15 relative to the soil can also be adjusted depending on the relief features of the treated surface using bent threaded rods 14 and nuts 11. The purpose of the concentrators is that with their help the vegetative mass of the treated plants is shifted to the conductive elements 1. In view smaller total length of the conductive elements, compared with the previously considered electrode (RF patent 97597, CL А01M 21/04, 2010), with the same width, the electrode is proposed structure has smaller energy loss, i.e. is more energy efficient by reducing the total combined surface area of the conductive elements - produced by the electric field source. The presence of an air gap between the conductive elements - 1, side racks - 2 and hubs - 15 will minimize the likelihood of electrical breakdown between these elements, due to the accumulation of dust particles, as well as remnants of the vegetative mass of plants and other biomass on the surface of the side racks - 2 and hubs 15, the frequency of monitoring the state of the surface of the side racks - 2, concentrators - 15 for accumulation of sediments and their cleaning will need to be carried out much less frequently than for the electrode (RF Patent 9 7597, class A01M 21/04, 2010). As a result, the time spent on performing the electro-treatment of plants is significantly reduced due to the reduction in the number of periodic stops for performing the operation on cleaning the electrodes.

Электрод может применяться для борьбы с сорной растительностью на полях, не занятых культурой до всходов культурных растений, имеющую большую высоту, чем культурные.The electrode can be used to combat weed vegetation in fields that are not occupied by the crop before the emergence of cultivated plants, which has a greater height than the cultivated ones.

Claims

Electrode of the device for electrotreatment of plants, containing conductive elements, side racks and connecting bar, characterized in that the supply of electrical energy to the treated plants is provided with three conductive elements, each of which is fixed to the connecting bar with two threaded rods, to which the corner hubs, providing the displacement of the vegetative mass of the treated plants to the conductive elements of the electrode, while between the conductive element and concentrators and the side uprights a gap that prevents breakdown between the conductive member and the ground surface on hubs, or on the surface of the lateral uprights provided with wheels at the bottom to prevent inadvertent penetration of the side struts in the soil.