RU196779U1

RU196779U1 - Flying meter

Info

Publication number: RU196779U1
Application number: RU2019138665U
Authority: RU
Inventors: Владимир Васильевич Куцеев; Дмитрий Александрович Дмитриев
Priority date: 2019-11-28
Filing date: 2019-11-28
Publication date: 2020-03-16

Abstract

Полезная модель относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к конструкциям летающих высевающих аппаратов.Для увеличения длительности полета летающего высевающего аппарата без подзарядки аккумуляторных батарей при прочих равных условиях в летающем высевающем аппарате, включающем беспилотный летательный аппарат вертикального взлета и посадки 1, семенную камеру 2, задатчик нормы высева 3, рабочий орган для перемещения семян 4, установленный с возможностью кинематического взаимодействия с задатчиком нормы высева 3, согласно полезной модели, рядом с семенной камерой 2 установлена неподвижная стойка 5, на которой расположен задатчик нормы высева 3 и рабочий орган для перемещения семян 4, при этом задатчик нормы высева 3 выполнен в виде спиральной пружины 6, с закрепленным на стойке 5 валом 7, а рабочий орган для перемещения семян 4 выполнен в виде обода 8, с расположенными по его внешней окружности ячейками 10, снабженного храповым механизмом 11 в виде колеса 12 с внутренними зубьями 13, и с собачкой 14 для них, установленной на неподвижной стойке 5, при этом внутри обода 8 расположена спиральная пружина 6, один конец которой закреплен на валу 7, а по внутренней окружности обода 8 выполнены зубья 13, снабженные дополнительной собачкой 16, установленной на неподвижной стойке 5, обод 8 установлен под семенной камерой 2, закрепленной шарниром 19 и кинематически связанной с собачкой 14.Применение полезной модели позволит: увеличить время полета беспилотного летающего высевающего аппарата при прочих равных условиях и упростить конструкцию беспилотного летающего высевающего аппарата.The utility model relates to the field of agricultural engineering, in particular to the designs of flying sowing apparatuses. seed rate adjuster 3, working member for moving seeds 4, installed with the possibility of kinematic interaction with seed rate adjuster VA 3, according to the utility model, a stationary stand 5 is installed next to the seed chamber 2, on which the seed rate adjuster 3 and a working body for moving the seeds 4 are located, while the seed rate adjuster 3 is made in the form of a spiral spring 6, mounted on the stand 5 the shaft 7, and the working body for moving the seeds 4 is made in the form of a rim 8, with cells 10 located on its outer circumference, equipped with a ratchet mechanism 11 in the form of a wheel 12 with internal teeth 13, and with a dog 14 for them mounted on a fixed rack 5 , while inside three rims 8 there is a spiral spring 6, one end of which is fixed on the shaft 7, and teeth 13 are made along the inner circumference of the rim 8, equipped with an additional dog 16 mounted on a stationary stand 5, the rim 8 is installed under the seed chamber 2, fixed by a hinge 19 and kinematically associated with the dog 14. The use of a utility model will allow: to increase the flight time of an unmanned flying metering device, all other things being equal, and to simplify the design of an unmanned flying metering device.

Description

Полезная модель относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к конструкциям летающих высевающих аппаратов.The utility model relates to the field of agricultural engineering, in particular to the designs of flying sowing devices.

Известен летающий высевающий аппарат, включающий бункер с разгрузителем и семенной камерой, задатчик нормы высева, рабочий орган для перемещения семян, дополнительную семенную камеру, образованную рабочим органом для перемещения семян и разгрузителем, на входе и выходе дополнительной семенной камеры расположены выступы криволинейной формы для перемещения семян, на расстоянии друг от друга соизмеримым со средним удвоенным размером семян, напротив выступа на выходе расположена выемка на расстоянии от выступа соизмеримым со средним размером семян, 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, имеет беспилотный летательный аппарат в виде квадрокоптера с полезной нагрузкой массой до 2 кг и с блоком управления, бункер снабжен вертикальными гарпунообразными штырями, закрепленными в нижней части шарнирно, при этом квадрокоптер снабжен кольцом, расположенным снизу, имеющим вертикальные пазы и углубления для гарпунообразных штырей, задатчик нормы высева имеет электропривод, соединенный с блоком управления квадрокоптера, причем вертикальная подвижная семенная камера имеет корпус с подпружиненными опорами (Патент на полезную модель RU №167073 МПК B64D 1/16; А01С 7/08, опубликовано 20.12.2016).Known flying sowing apparatus, comprising a hopper with a unloader and a seed chamber, a seed rate adjuster, a working body for moving seeds, an additional seed chamber formed by a working body for moving seeds and a unloader, at the input and output of an additional seed chamber there are curved projections for curving seeds , at a distance from each other commensurate with the average twice the size of the seeds, opposite the protrusion at the exit there is a recess at a distance from the protrusion commensurate with the average time by measure of seeds, the seed chamber is mounted with the possibility of movement in the vertical plane, and the seed rate adjuster is located with the possibility of kinematic interaction with the seed chamber, moreover, one of the side walls of the seed chamber is made stepwise, providing an asymmetric seed arrangement, has an unmanned aerial vehicle in the form of a quadrocopter with a useful load weighing up to 2 kg and with a control unit, the hopper is equipped with vertical harpoon-shaped pins, pivotally fixed in the lower part, while quad the optometer is equipped with a ring located below, with vertical grooves and recesses for the harpoon-shaped pins, the seeding rate adjuster has an electric drive connected to the quadrocopter control unit, and the vertical movable seed chamber has a housing with spring-loaded supports (Utility Model Patent RU No. 167073 IPC B64D 1 / 16; A01C 7/08, published on December 20, 2016).

Недостатками известного летающего высевающего аппарата являются не большая длительность полета летающего высевающего аппарата без подзарядки аккумуляторных батарей, сложность его конструкции, его значительный вес и материалоемкость.The disadvantages of the known flying sowing apparatus are the short flight duration of the flying sowing apparatus without recharging the batteries, the complexity of its design, its significant weight and material consumption.

Указанные недостатки обусловлены следующим. Длительность полета летающего высевающего аппарата без подзарядки аккумуляторных батарей определяет объем его аккумуляторных батарей. Задатчик нормы высева известного летающего высевающего аппарата имеет электропривод, т.е. задатчик нормы высева работает на электромеханическом принципе. Потребность в электроэнергии для функционирования задатчика нормы высева увеличивает расход электроэнергии летающего высевающего аппарата во время выполнения технологической операции - посеве. Быстрее происходит разряжение аккумуляторных батарей летающего высевающего аппарата, что сокращает длительность его полета без подзарядки аккумуляторных батарей во время выполнения полетного задания.These disadvantages are due to the following. The duration of the flight of a flying metering device without recharging the batteries determines the volume of its batteries. The seeding rate adjuster of a known flying sowing apparatus has an electric drive, i.e. the metering unit works on the electromechanical principle. The need for electricity for the operation of the seed rate adjuster increases the power consumption of the flying sowing device during the execution of the technological operation - sowing. Faster is the discharge of the batteries of the flying sowing unit, which reduces the duration of its flight without recharging the batteries during the flight mission.

Кроме того, наличие электропривода у задатчика нормы высева создает потенциальную возможность возникновения электромагнитных помех, нарушающих работу внутреннего компаса летающего высевающего аппарата и затрудняющих радиосвязь с летающим высевающим аппаратом.In addition, the presence of an electric drive at the seed rate setter creates the potential for electromagnetic interference that disrupts the internal compass of a flying sowing device and impedes radio communication with a flying sowing device.

Наличие бункера, кроме семенной камеры, наличие электропривода, а также электродвигателя в электроприводе, установка семенной камеры с возможностью перемещения, усложняют конструкцию известного летающего высевающего аппарата, а также увеличивают его вес и материалоемкость.The presence of a hopper, in addition to the seed chamber, the presence of an electric drive, as well as an electric motor in the drive, the installation of a seed chamber with the ability to move, complicate the design of the known flying metering device, and also increase its weight and material consumption.

Увеличение веса известного беспилотного летающего высевающего аппарата снижает его грузоподъемность, что приводит к необходимости уменьшать количество семян, загружаемых в семенную камеру, что, как следствие, снижает время полета в процессе выполнения технологического процесса посева при прочих равных условиях. Следовательно, увеличение веса летающего высевающего аппарата, уменьшает его потенциально возможную грузоподъемность, что как следствие, ограничивает производительность летающего высевающего аппарата.The increase in weight of a known unmanned flying sowing device reduces its carrying capacity, which leads to the need to reduce the number of seeds loaded into the seed chamber, which, as a result, reduces the flight time during the process of sowing, ceteris paribus. Therefore, increasing the weight of the flying sowing apparatus reduces its potential load-bearing capacity, which, as a result, limits the performance of the flying sowing apparatus.

Сила инерции, возникающая при возвратно-поступательном движении семенной камеры во время посева, снижает аэродинамическую эффективность и маневренность летающего высевающего аппарата в процессе выполнения полетного задания.The inertia force arising from the reciprocating movement of the seed chamber during sowing reduces the aerodynamic efficiency and maneuverability of the flying sowing apparatus during the flight mission.

Наиболее близким по достигаемому эффекту к заявленному летающему высевающему аппарату является летающий высевающий аппарат, включающий беспилотный летательный аппарат (БПЛА) вертикального взлета и посадки, семенную камеру, задатчик нормы высева, рабочий орган для перемещения семян, дополнительную семенную камеру, на входе и выходе дополнительной семенной камеры расположены выступы криволинейной формы для перемещения семян, на расстоянии друг от друга, соизмеримом со средним удвоенным размером семян, напротив выступа на входе расположена выемка на расстоянии от выступа, соизмеримом со средним размером семян, выступы криволинейной формы для перемещения семян расположены на рабочем органе для перемещения семян, который выполнен в виде клапана и установлен с возможностью кинематического взаимодействия с задатчиком нормы высева (Патент на полезную модель RU №172604 МПК B64D 1/16; А01С 7/08, опубликовано 14.07.2017 - прототип).The closest effect to the claimed flying sowing device is a flying sowing device, including an unmanned aerial vehicle (UAV) of vertical take-off and landing, a seed chamber, a seed rate adjuster, a working body for moving seeds, an additional seed chamber, at the input and output of an additional seed chambers are located protrusions of a curved shape for moving seeds, at a distance from each other, commensurate with the average twice the size of the seeds, opposite the protrusion at the entrance is located the wife is a recess at a distance from the protrusion, commensurate with the average seed size, the protrusions of a curved shape for moving the seeds are located on the working body for moving the seeds, which is made in the form of a valve and installed with the possibility of kinematic interaction with the seed rate adjuster (Utility Model Patent RU No. 172604 IPC B64D 1/16; АСС 7/08, published on July 14, 2017 - prototype).

Недостатками известного летающего высевающего аппарата, принятого за прототип, являются не большая длительность полета летающего высевающего аппарата без подзарядки аккумуляторных батарей и сложность конструкцииThe disadvantages of the known flying metering device adopted for the prototype are the short flight duration of the flying metering device without recharging the batteries and the complexity of the design

Указанные недостатки обусловлены следующим. Задатчик нормы высева известного летающего высевающего аппарата имеет электропривод, включающий соленоид. Наличие соленоида в конструкции летающего высевающего аппарата увеличивает его расход электроэнергии во время выполнения технологической операции - посеве. Быстрее происходит разряжение аккумуляторных батарей летающего высевающего аппарата, что сокращает длительность его полета без подзарядки аккумуляторных батарей во время выполнения полетного задания.These disadvantages are due to the following. The seeding rate adjuster of a known flying sowing apparatus has an electric drive including a solenoid. The presence of a solenoid in the design of a flying sowing apparatus increases its energy consumption during the execution of a technological operation - sowing. Faster is the discharge of the batteries of the flying sowing unit, which reduces the duration of its flight without recharging the batteries during the flight mission.

Соленоид сложен в изготовлении, что усложняет конструкцию летающего аппарата в целом. Кроме того, наличие соленоида создает потенциальную возможность возникновения электромагнитных помех, нарушающих работу внутреннего компаса летающего высевающего аппарата и затрудняющего радиосвязь с летающим высевающим аппаратом.The solenoid is difficult to manufacture, which complicates the design of the flying apparatus as a whole. In addition, the presence of a solenoid creates the potential for electromagnetic interference that interferes with the operation of the internal compass of a flying sowing apparatus and impedes radio communication with a flying sowing apparatus.

Техническим результатом полезной модели является увеличение длительности полета летающего высевающего аппарата без подзарядки аккумуляторных батарей при прочих равных условиях.The technical result of the utility model is to increase the flight duration of a flying sowing device without recharging the batteries, all other things being equal.

Технический результат достигается тем, что в летающем высевающем аппарате, включающем беспилотный летательный аппарат вертикального взлета и посадки, семенную камеру, задатчик нормы высева, рабочий орган для перемещения семян, установленный с возможностью кинематического взаимодействия с задатчиком нормы высева, согласно полезной модели, рядом с семенной камерой установлена неподвижная стойка, на которой установлен задатчик нормы высева и рабочий орган для перемещения семян, при этом задатчик нормы высева выполнен в виде спиральной пружины, с закрепленным на стойке валом, а рабочий орган для перемещения семян выполнен в виде обода, с расположенными по окружности ячейками, снабженного храповым механизмом в виде колеса с внутренними зубьями, с собачкой для внутренних зубьев, установленной на неподвижной стойке, внутри обода расположена спиральная пружина, один конец которой закреплен на валу, а другой конец соединен с ободом, установленным под семенной камерой.The technical result is achieved by the fact that in a flying sowing device, including an unmanned aerial vehicle of vertical take-off and landing, a seed chamber, a seed rate adjuster, a working body for moving seeds installed with the possibility of kinematic interaction with a seed rate setter, according to a utility model, next to the seed the camera has a fixed stand on which a seed rate adjuster and a working body for moving seeds are installed, while the seed rate setter is made in the form of a spiral rifles, with a shaft fixed to the rack, and the working body for moving seeds is made in the form of a rim, with cells located around the circumference, equipped with a ratchet mechanism in the form of a wheel with internal teeth, with a dog for internal teeth mounted on a fixed rack, inside the rim there is a spiral a spring, one end of which is fixed to the shaft, and the other end is connected to the rim mounted under the seed chamber.

Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен схематично летающий высевающий аппарат, вид сбоку; на фиг. - 2 тоже, вид спереди; на фиг. 3 изображен схематично летающий высевающий аппарат в процессе посева, вид сбоку. 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.The essence of the utility model is illustrated by drawings. In FIG. 1 shows a schematically flying sowing apparatus, side view; in FIG. - 2 too, front view; in FIG. 3 shows a schematic view of a flying sowing apparatus during sowing, side view. For clarity, only those details are presented that are necessary for understanding the essence of the technical solution, and the accompanying elements, well known to specialists in this field, are not presented.

Летающий высевающий аппарат включает беспилотный летательный аппарат вертикального взлета и посадки 1, семенную камеру 2, задатчик нормы высева 3 и рабочий орган для перемещения семян 4 (фиг. 1). Рядом с семенной камерой 2 установлена неподвижная стойка 5, на которой установлен задатчик нормы высева 3 и рабочий орган для перемещения семян 4. Задатчик нормы высева 3 выполнен в виде спиральной пружины 6, с закрепленным с возможностью вращения на неподвижной стойке 5, валом 7. Рабочий орган для перемещения семян 4 выполнен в виде обода 8 с опорным элементом, например, планкой 9. На ободе 8 расположены по его окружности ячейки 10 для семян. Обод 8 снабжен храповым механизмом 11 в виде колеса 12 с внутренними зубьями 13. Внутренние зубья 13 взаимодействуют с собачкой 14 храпового механизма 11, закрепленной на неподвижной стойки 5 с помощью шарнира 15. Кроме того, внутренние зубья 13 храпового механизма 11 взаимодействуют с дополнительной собачкой 16, в форме ролика, закрепленной на неподвижной стойки 5 с помощью пружины 17. Дополнительная собачка 16 и пружина 17 помещены в корпус 18. Кинематическое взаимодействие задатчика нормы высева 3 с рабочим органом для перемещения семян 4 обеспечивает расположение спиральной пружины 6 внутри обода 8, таким образом, что один конец спиральной пружины 6 закреплен на валу 7, расположенном коаксиально относительно обода 8, а другой ее конец соединен с ободом 8. Обод 8 расположен под семенной камерой 2 с возможностью заполнения семенами ячеек 10 обода 8. Семенная камера 2 закреплена с помощью шарнира 19. Кроме того семенная камера 2 соединена с собачкой 14 тягой 20, шарниром 21 и шарниром 22. Выгрузное отверстие семенной камеры 2 перекрывает Г-образная пластина 23, закрепленная на стойке 5. Выступ Г-образной пластины 23 ограничивает перемещение семенной камеры 2 (фиг. 1).The flying sowing apparatus includes an unmanned aerial vehicle of vertical take-off and landing 1, a seed chamber 2, a seed rate adjuster 3 and a working body for moving seeds 4 (Fig. 1). Next to the seed chamber 2, a stationary stand 5 is installed on which a seed rate adjuster 3 and a working body for moving seeds 4 are mounted. The seed rate adjuster 3 is made in the form of a spiral spring 6, with a shaft 7 mounted with the possibility of rotation on a stationary stand 5. 7. the body for moving seeds 4 is made in the form of a rim 8 with a supporting element, for example, a strap 9. On the rim 8 are located around its circumference of the cell 10 for seeds. The rim 8 is equipped with a ratchet mechanism 11 in the form of a wheel 12 with internal teeth 13. The internal teeth 13 interact with the dog 14 of the ratchet mechanism 11, mounted on a stationary rack 5 using a hinge 15. In addition, the internal teeth 13 of the ratchet mechanism 11 interact with the additional dog 16 , in the form of a roller mounted on a stationary stand 5 by means of a spring 17. An additional dog 16 and a spring 17 are placed in the housing 18. The kinematic interaction of the seed rate setting unit 3 with the working body for moving seeds 4 provides the position of the coil spring 6 inside the rim 8, so that one end of the coil spring 6 is fixed to the shaft 7, located coaxially relative to the rim 8, and the other end is connected to the rim 8. The rim 8 is located under the seed chamber 2 with the possibility of filling with seeds 10 cells the rim 8. The seed chamber 2 is fixed with a hinge 19. In addition, the seed chamber 2 is connected to the dog 14 by a thrust 20, a hinge 21 and a hinge 22. The discharge opening of the seed chamber 2 is blocked by a L-shaped plate 23 mounted on the rack 5. The protrusion Г- figurative ASTINA 23 restricts the movement of the seed chamber 2 (Fig. 1).

Беспилотный летательный аппарат вертикального взлета и посадки 1 имеет блок управления 24. Вал 7 имеет заводную ручку 25, а обод 8 снабжен корпусом 26, закрепленным на неподвижной стойке 5.The unmanned aerial vehicle of vertical take-off and landing 1 has a control unit 24. The shaft 7 has a crank 25, and the rim 8 is equipped with a housing 26 mounted on a stationary rack 5.

Летающий высевающий аппарат работает следующим образом. Предварительно перед посевом одновременно с заполнением семенами семенной камеры 2 спиральную пружину 6 закручивают вокруг вала 7 с помощью заводной ручки 25, приводя ее в напряженное состояние. При этом собачка 14 храпового механизма 11 проскальзывает по внутренним зубья 13, предотвращая возврат пружины в прежнее положение.Flying metering device operates as follows. Previously, before sowing, simultaneously with the filling of the seeds of the seed chamber 2, the spiral spring 6 is twisted around the shaft 7 using the crank 25, bringing it into tension. In this case, the dog 14 of the ratchet mechanism 11 slides along the internal teeth 13, preventing the spring from returning to its previous position.

В процессе посева оператор с помощью пульта управления передает команды на блок управления 24. При этом он располагает летающий высевающий аппарат на рабочей высоте над поверхностью засеваемого поля и перемещает его с заданной рабочей скоростью, предварительно наклонив его вперед по направлению движения относительно поверхности поля. При этом семенная камера 2 сохраняет вертикальное положение за счет поворота в шарнире 19, высвобождая собачку 14 из зацепления с зубьями 13 с помощью тяги 20, поворачивающейся в шарнире 21 и шарнире 22 (фиг. 3). При этом выгрузное отверстие семенной камеры 2 смещается относительно Г-образной пластины 23 и семена под собственным весом начинают поступать из семенной камеры 2.In the process of sowing, the operator using the control panel transmits commands to the control unit 24. At the same time, he places the flying sowing device at a working height above the surface of the sowing field and moves it at a given working speed, after tilting it forward in the direction of movement relative to the field surface. In this case, the seed chamber 2 maintains a vertical position due to rotation in the hinge 19, releasing the dog 14 from engagement with the teeth 13 using the rod 20, which rotates in the hinge 21 and the hinge 22 (Fig. 3). In this case, the discharge opening of the seed chamber 2 is shifted relative to the L-shaped plate 23 and the seeds, under their own weight, begin to come from the seed chamber 2.

Спиральная пружина 6 вращает обод 8. В процессе вращения обода 8 семена из семенной камеры 2 заполняют ячейки 10 и после поворота обода 8 под действием собственного веса подаются на почву.The spiral spring 6 rotates the rim 8. During the rotation of the rim 8, the seeds from the seed chamber 2 fill the cells 10 and after turning the rim 8 under the influence of their own weight are fed to the soil.

Заданную норму высева семян на гектар обеспечивают следующим образом. Задатчик нормы высева 3 вращает обод с постоянной угловой скоростью, а изменяют, задавая летающему высевающему аппарату расчетную рабочую поступательную скорость во время посева.The set seed rate per hectare is provided as follows. The sowing rate adjuster 3 rotates the rim with a constant angular velocity, and is changed by setting the flying sowing apparatus to the calculated operating translational speed during sowing.

Применение полезной модели позволит: увеличить длительность полета летающего высевающего аппарата без подзарядки аккумуляторных батарей при прочих равных условиях и упростить конструкцию беспилотного летающего аппарата.Application of the utility model will allow: to increase the flight duration of a flying sowing device without recharging the batteries, all other things being equal, and to simplify the design of an unmanned flying device.

Claims

Flying metering device, including an unmanned aerial vehicle of vertical take-off and landing, a seed chamber, a seed rate adjuster, a working body for moving seeds installed with the possibility of kinematic interaction with a seed rate adjuster, characterized in that a stationary stand is installed next to the seed chamber on which a seed rate adjuster and a working body for moving seeds are located, while a seed rate adjuster is made in the form of a spiral spring with a shaft fixed to the rack, and the working the gun for moving seeds is made in the form of a rim with cells located on its outer circumference, equipped with a ratchet mechanism in the form of a wheel with internal teeth, and with a dog for them mounted on a stationary rack, while a spiral spring is located inside the rim, one end of which is fixed to the shaft, and along the inner circumference of the rim made teeth equipped with an additional dog mounted on a stationary rack, the rim is installed under the seed chamber, pivotally and kinematically attached to the dog .