RU222585U1 - Устройство для распределения энтомофагов к беспилотным летательным аппаратам - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, в частности к механизации биологической защиты растений от вредных насекомых, а именно к механизированному распределению энтомофагов.

Устройство содержит бункер для биологического материала, дозирующее устройство с приводом, распыливающее устройство, закрепленные под беспилотным летательным аппаратом. Бункер с ультразвуковым датчиком уровня биологического материала смонтирован снаружи на боковине закрытого сверху цилиндрического несущего кожуха, закрепленного снизу на корпусе БПЛА, диаметром, меньшим расстояния между противоположными винтами БПЛА и высотой, равной его радиусу. Дозирующее устройство выполнено в виде спирального питателя-дозатора таким образом, что внешние стороны гибких пластмассовых витков прямоугольного сечения беззазорно прилегают к внутренней стенке цилиндрического корпуса, разгрузочная горловина которого расположена в середине радиуса кожуха. Бак с водным раствором прилипателя установлен на противоположной от дозирующего устройства на внутренней стороне кожуха. Щелевой распылитель с эжекцией воздуха и регулируемый насос распыливающего устройства расположены в центре кожуха и выполнены с возможностью создания мелкодисперсного распыла со скоростью водо-воздушных частиц равной скорости витания частиц биологического материала.

Description

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, в частности к механизации биологической защиты растений от вредных насекомых, а именно к механизированному распределению энтомофагов.

Применение энтомофагов заменяет обработки инсектицидами или снижает их кратность, а так же позволяет решить проблему резистентности, когда вредители становятся невосприимчивыми к инсектицидам. Энтомофаги могут быть распределены на растениях в виде яиц, куколок или взрослых насекомых. Расселяют энтомофагов по специальной методике, применяя наземные, летательные технические средства или ручным способом.

Энтомофаги являются нежнейшими живыми организмами. Даже незначительные механические воздействия могут привести к резкому снижению ее биологической эффективности. Низкая норма их внесения 1,0…12,0 г/га, обусловленная природными особенностями, создает значительные трудности при дозировании и расселении данного биоматериала по поверхности обрабатываемой культуры. В последнее время ведутся активные работы по созданию технических средств для механизации распределения энтомофагов.

Известно устройство для расселения трихограммы (авторское свидетельство на изобретение №1105164, А01М9/00, опубл. 30.07.1984, бюл. №28), содержащее вентилятор с поворотным выходным соплом и емкость для трихограммы, соединенную с соплом посредством подающего трихограмму патрубка и снабженную дозирующим патрубком. Выходное сопло вентилятора выполнено в виде сопла Вентури, емкость для трихограммы расположена под соплом, причем выходной конец падающего патрубка расположен в наиболее узкой части сопла, а дозирующий патрубок снабжен игольчатым клапаном, при этом размещенные в емкости концы подающего и дозирующего патрубков расположены в нижней части емкости с расстоянием между ними меньше диаметра патрубков.

Наиболее близким по технической сущности аналогом и выбранный в качестве прототипа является способ расселения трихограммы (авторское свидетельство на изобретение SU №919645, А01М5/00, опубл. 15.04.21982), включающий расфасовку яиц насекомого-хозяина, зараженных трихограммой, и последующее распределение их по обрабатываемому участку распылением в водно-воздушном потоке. Биоматериал засыпают из емкостей в бункер, установленный, например, на летательном аппарате. Из бункера биоматериал через дозирующее устройство подают в трубопровод, где он воздушным потоком транспортируется к форсунке, распыляющей воду. Вода увлекает за собой биоматериал и смесь оседает на обрабатываемую поверхность почвы. Способ может быть осуществлен также и наземным устройством, работающим по аналогичной схеме.

Основными недостатками аналогов и прототипа является то, что энтомофаги в виде яиц, куколок и на стадии имаго при дозировании постоянно перемешиваются и перетираются, в результате чего получают механические повреждения и теряют свою жизнеспособность, а так же низкая вероятность прикрепления энтомофагов на поверхности растений.

Технической задачей полезной модели является исключение механических повреждений при распределении, равномерное распределение по площади расселения, сохранение их жизнеспособности и повышение эффективности их использования.

При создании установки необходимо учитывать, что биологический материал, представляющий смесь из куколок энтомофагов и отродившихся насекомых трудно перемещаются в бункере и дозаторе из-за высокого трения по перемещаемой поверхности и трения между собой. В результате чего нарушается равномерность подачи и расселения энтомофагов по площади.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в устройстве для распределения энтомофагов к беспилотным летательным аппаратам (БПЛА), содержащем бункер для биологического материала, дозирующее устройство с приводом, распиливающее устройство, закрепленные под беспилотным летательным аппаратом, бункер с ультразвуковым датчиком уровня биологического материала смонтирован снаружи на боковине закрытого сверху цилиндрического несущего кожуха, закрепленного снизу на корпусе БПЛА, диаметром меньшим расстояния между концами противоположных винтов БПЛА, дозирующее устройство, выполнено в виде спирального питателя-дозатора, таким образом, что внешние стороны гибких пластмассовых витков прямоугольного сечения беззазорно прилегают к внутренней стенке цилиндрического корпуса, разгрузочная горловина которого расположена в середине радиуса кожуха, бак с водным раствором прилипателя установлен на противоположной от дозирующего устройства внутренней стороне кожуха, а щелевой распылитель с эжекцией воздуха и регулируемый насос распыливающего устройства расположены в центре кожуха и выполнены с возможностью создания мелкодисперсного распыла со скоростью водо-воздушных частиц равной скорости витания частиц биологического материала.

Сущность полезной модели поясняется принципиальной схемой.

Устройство для распределения энтомофагов к беспилотным летательным аппаратам содержит бункер 1 для биологического материала, дозирующее устройство 2 с приводом 3, распыливающее устройство 4, закрепленные на несущем кожухе 5 снизу под беспилотным летательным аппаратом 6. Привод 3 дозирующего устройства 2 выполнен с регулируемой частотой вращения. Бункер 1 с ультразвуковым датчиком 7 уровня биологического материала смонтирован во внутренней верхней части закрытого сверху цилиндрического несущего кожуха 5 диаметром меньшим расстояния между концами противоположных винтов БПЛА и высотой равной его радиусу. Дно бункера 1 имеет угол наклона над загрузочной горловиной дозирующего устройства 2 больший угла внутреннего трения биологического материала. Дозирующее устройство 2 выполнено в виде спирального питателя-дозатора, таким образом, что внешние стороны гибких пластмассовых витков 8 прямоугольного сечения беззазорно прилегают к внутренней стенке цилиндрического корпуса 9. Разгрузочная горловина 10 дозирующего устройства 2 расположена в середине радиуса кожуха 5. Бак 11 с водным раствором прилипателя установлен на противоположной от дозирующего устройства 2 внутренней стороне кожуха 5. Щелевой распылитель 12 с эжекцией воздуха и насос 13 распыливающего устройства 4 расположены в центре кожуха 5 и выполнены с возможностью создания мелкодисперсного распыла со скоростью водо-воздушных частиц равной скорости витания частиц биологического материала. Бак 11, щелевой распылитель 12 и насос 13 соединены между собой магистралями трубопроводов. Из условия обеспечения полного смачивания биологического материала водным раствором прилипателя высота кожуха 5 равна его радиусу. Для питания привода 3, регулируемого насоса 13 и подачи на них управляющих сигналов они соединены с источником питания 14.

БПЛА с установленным устройством имеет возможность управления курсом и траекторией движения, как в ручном режиме - дистанционно оператором на основе изображения видеокамеры 16, так и в автоматическом - в соответствии с заложенной в блок управления 15, связанный с блоком геопозиционирования БПЛА (не показан), траектории движения и контрольными точками внесения биологического материала. Бак 11 оснащен емкостным датчиком уровня водного раствора 17. Закреплено устройство для распределения энтомофагов к беспилотному летательному аппарату 6 посредством кронштейнов 18. На ножки беспилотного летательного аппарата 6 смонтированы удлинители 19.

Устройство работает следующим образом.

Бункер 1 заполняют биологическим материалом, представляющим смесь из куколок энтомофагов и отродившихся насекомых. Готовят водный раствор прилипателя и заливают в бак 11. В качестве прилипателя, например, можно использовать прилипатель смачиватель ЭТД-90. ЭТД-90 не проявляет фитотоксичности при нанесении на растения (3 мл в 1 л для распыления). Средство легко подвергается биоразложению, малопенное, имеет высокую скорость смачивания. Растворы легко проходят через сопло, поскольку не образует геля при разбавлении водой.

В специализированном программном приложении для мобильных устройств, служащем для управления полетом беспилотных летательных аппаратов, задают координаты границ участка, подлежащего обработке, курс перемещения БПЛА с координатами точек внесения биологического материала.

Устанавливают норму внесения энтомофагов путем установки требуемой частоты вращения привода 3. Гибкие пластмассовые витки 8, беззазорно прилегающие к внутренней стенке цилиндрического корпуса 9 дозирующего устройства 2, исключают механические повреждения биологического материала. Для получения требуемой скорости водо-воздушных частиц равной скорости витания частиц биологического материала задают производительность регулируемого насоса 13.

Производят пробный распыл водного раствора прилипателя через щелевой распылитель 12 и пробную подачу биологического материала. Если подтверждается необходимая скорость пробного распыла и подача биологического материала, то осуществляется запуск БПЛА для выполнения технологической операции.

В режиме пилотирования, блок управления 15, основываясь на информации блока геопозиционирования о местоположении БПЛА, в точках внесения биологического материала, подает управляющий сигнал на насос 13 и привод 3. В ручном режиме пилотирования управляющий сигнал подается оператором дистанционно с пульта управления. Включение привода 3 обеспечивает величину подачи, соответствующую установленной норме внесения биологического материала. Включение насоса 13 обеспечивает подачу и скорость водного раствора прилипателя, соответствующую установленной величине. Турбулентные потоки воздуха от винтов БПЛА захватывают и транспортируют материал на обрабатываемую поверхность. Покрытые водным раствором прилипателя падающие частицы биологического материала утяжеляются и при попадании на поверхность растений фиксируются. Завихрения, создаваемые винтами БПЛА улучшают проникновение биологического материала в стеблестой, крону деревьев или кустарников, а так же обеспечивают их фиксацию на нижних сторонах листьев.

Уровень водного раствора прилипателя контролируется емкостным датчиком 7. Уровень биологического материала в бункере 1 контролируется ультразвуковым датчиком 17. Когда водный раствор в баке 11 или биологический материал в бункере 1 заканчивается, БПЛА возвращают для ее заправки и технологический процесс обработки повторяют.

Полезная модель позволяет исключить механические повреждения энтомофагов при распределении, равномерное их распределение по площади расселения, сохранение их жизнеспособности и повышение эффективности их использования.

Применение устройства на базе БПЛА позволит точечно обработать те объекты и участки, куда доступ традиционной сельскохозяйственной технике закрыт по причине труднодоступности (например, из-за высокой влажности почвы, небольшой площади и сложной конфигурации, сплошная кустарниковая растительность, мелколесье, лес, отдельно стоящие деревья), ликвидировать локальные очаги заражения культур вредителями.

Claims (1)

1. Устройство для распределения энтомофагов к беспилотным летательным аппаратам (БПЛА), содержащее бункер для биологического материала, дозирующее устройство с приводом, распыливающее устройство, закрепленные под беспилотным летательным аппаратом, отличающееся тем, что бункер с ультразвуковым датчиком уровня биологического материала смонтирован снаружи на боковине закрытого сверху цилиндрического несущего кожуха, закрепленного снизу на корпусе БПЛА, диаметром, меньшим расстояния между противоположными винтами БПЛА и высотой, равной его радиусу, дозирующее устройство выполнено в виде спирального питателя-дозатора, таким образом, что внешние стороны гибких пластмассовых витков прямоугольного сечения беззазорно прилегают к внутренней стенке цилиндрического корпуса, разгрузочная горловина которого расположена в середине радиуса кожуха, бак с водным раствором прилипателя установлен на противоположной от дозирующего устройства внутренней стороне кожуха, а щелевой распылитель с эжекцией воздуха и регулируемый насос распыливающего устройства расположены в центре кожуха и выполнены с возможностью создания мелкодисперсного распыла со скоростью водо-воздушных частиц, равной скорости витания частиц биологического материала.