RU2708017C1

RU2708017C1 - Automated device for hydraulic removal of weeds

Info

Publication number: RU2708017C1
Application number: RU2019109617A
Authority: RU
Inventors: Андрей Юрьевич Измайлов; Игорь Геннадьевич Смирнов; Дмитрий Олегович Хорт; Ростислав Александрович Филиппов; Алексей Игоревич Кутырёв
Priority date: 2019-04-02
Filing date: 2019-04-02
Publication date: 2019-12-03

Abstract

FIELD: agriculture; machine building.SUBSTANCE: invention relates to the field of agricultural machine building. Automated device for hydraulic removal of weeds comprises frame (1), wheels (2), tank (3) for working fluid, pump, pressure regulator, filter, deflecting bar (4) with actuators, PTO shaft drive (6), spray head with protective casing and nozzles. At the atomizer head microcontroller, ultrasonic sensor and control sensors of weeds and lumpiness of soil are fixed.EFFECT: higher quality, efficiency and environmental safety of removal of weeds in garden plantations, reduced power consumption.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам обработки почвы вокруг деревьев и кустарников в садовых насаждениях.The invention relates to agriculture, in particular to methods of cultivating the soil around trees and shrubs in orchards.

Известен садовый гербицидный опрыскиватель (http://www.agroserver.ru/b/sadovye-navesnye-gerbitsidnye-opryskivateli-zubr-nsh-g-ds-2-457063.htm), у которого имеется рама, бак и боковые штанги с распылителями.Known garden herbicide sprayer (http://www.agroserver.ru/b/sadovye-navesnye-gerbitsidnye-opryskivateli-zubr-nsh-g-ds-2-457063.htm), which has a frame, tank and side rods with spray guns.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному автоматизированному устройству для гидравлического удаления сорной растительности, является прицепная машина для гидравлического удаления сорной растительности с помощью струй воды высокого давления (http://www.caffini.com/en/products/boom-sprayers/grass-killer), состоящая из рамы, колес, бака для рабочей жидкости, насоса, регулятора давления, фильтров, отклоняющей штанги, привода вала отбора мощности (ВОМ), головки распылителя с защитным кожухом и форсунками.The closest in technical essence to the claimed automated device for hydraulic removal of weeds is a trailed machine for hydraulic removal of weeds using high pressure water jets (http://www.caffini.com/en/products/boom-sprayers/grass- killer), consisting of a frame, wheels, a tank for working fluid, a pump, a pressure regulator, filters, a deflecting rod, a power take-off shaft (PTO), a spray head with a protective casing and nozzles.

Недостатком известных прицепных машин является то, что они предназначены для удаления сорной растительности и рыхления почвы только на установленном режиме работы, не имеют возможности автоматического изменения давления подачи рабочей жидкости в зависимости от степени засорённости почвы сорной растительностью и комковатости почвы, а также копирования рельефа почвы.A disadvantage of the known trailed machines is that they are designed to remove weed vegetation and loosening the soil only at the established operating mode, they do not have the ability to automatically change the pressure of the working fluid supply depending on the degree of contamination of the soil with weed vegetation and lumpiness of the soil, as well as copying the topography of the soil.

Технической задачей предлагаемого изобретения, является повышение качества, эффективности и экологической безопасности процесса удаления сорной растительности в садовых насаждениях, а также снижение энергозатрат на проведение технологической операции.The technical task of the invention is to improve the quality, efficiency and environmental safety of the process of removing weeds in orchards, as well as reducing energy costs for the technological operation.

Поставленная техническая задача достигается тем, что автоматизированное устройство для гидравлического удаления сорной растительности, включающее раму, колеса, бак для рабочей жидкости, насос, регулятор давления, фильтр, отклоняющуюся штангу, привод вала отбора мощности, головку распылителя с защитным кожухом и форсунки снабжено закрепленными на головке распылителя микроконтроллером, ультразвуковым датчиком и датчиками контроля сорной растительности и комковатости почвы, а отклоняющая штанга снабжена актуаторами.The technical task is achieved in that an automated device for hydraulic removal of weeds, including a frame, wheels, a tank for working fluid, a pump, a pressure regulator, a filter, a deviating rod, a power take-off shaft drive, a spray head with a protective cover and nozzles, is equipped with the atomizer head with a microcontroller, an ultrasonic sensor and sensors for controlling weeds and lumpy soil, and the deflecting rod is equipped with actuators.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 схематично представлено автоматизированное устройство для удаления сорной растительности; на фиг. 2 – отклоняющаяся штанга с головкой распылителя.In FIG. 1 schematically shows an automated device for removing weeds; in FIG. 2 - deflecting rod with a spray head.

Устройство для гидравлического удаления сорной растительности с помощью струй воды высокого давления состоит из рамы 1, колес 2, бака 3 для рабочей жидкости, насоса, регулятора давления и фильтра (на фиг. не показано), отклоняющейся штанги 4 с актуаторами 5, привода вала отбора мощности (ВОМ) 6, головки распылителя 7 с защитным кожухом 8 и форсунками 9. С помощью актуаторов 5 по показаниям ультразвукового датчика 10 поддерживается требуемый угол наклона и заданное расстояние между сорной растительностью и головкой распылителя 7. Микроконтроллер 11, обработав информацию от датчиков контроля сорной растительности 12 и комковатости почвы 13, подает управляющий сигнал на насос на установку требуемого давления подачи рабочей жидкости.A device for hydraulic removal of weeds using high-pressure water jets consists of a frame 1, wheels 2, a tank 3 for a working fluid, a pump, a pressure regulator and a filter (not shown in Fig.), A deflecting rod 4 with actuators 5, a drive of the selection shaft power (PTO) 6, spray head 7 with a protective casing 8 and nozzles 9. Using actuators 5, according to the readings of the ultrasonic sensor 10, the required angle of inclination and the specified distance between the weed vegetation and the spray head 7 are maintained. Microcontroller 11, Having processed the information from the sensors for monitoring weed vegetation 12 and lumpy soil 13, it sends a control signal to the pump to set the required working fluid supply pressure.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Тяговая машина в агрегате с автоматизированным устройством для гидравлического удаления сорной растительности (мобильный агрегат) заезжает в рядки садовых насаждений и, двигаясь с постоянной скоростью, обрабатывает приствольные зоны растений с помощью струй воды высокого давления. Копирование рельефа почвы происходит в автоматическом режиме с помощью актуаторов 5 путем изменения горизонтального и вертикального угла наклона головки распылителя 7 по сигналу от ультразвукового датчика 10 и микроконтрорллера 11, закреплённых на кожухе 8 головки распылителя 7.A traction machine in an aggregate with an automated device for hydraulic removal of weeds (mobile unit) enters the rows of garden plantings and, moving at a constant speed, processes the near-stem zones of plants using high-pressure water jets. Copying the topography of the soil occurs automatically using actuators 5 by changing the horizontal and vertical angle of inclination of the spray head 7 by a signal from the ultrasonic sensor 10 and the microcontroller 11, mounted on the casing 8 of the spray head 7.

Продолжая движение, мобильный агрегат обрабатывает приствольные зоны рабочей жидкостью (водой) под высоким давлением. Требуемое давление подачи форсунками 9 рабочей жидкости в зависимости от комковатости почвы и степени засоренности почвы сорной растительностью устанавливается автоматически по сигналам от микроконтроллера 11 на насос в зависимости от показаний датчиков комковатости почвы 13 и степени её засоренности сорной растительностью 12. Если в рядке отсутствует сорная растительность, то по сигналам от контроллера 11 подача воды прекращается и возобновляется только там, где есть сорная растительность. Питание микроконтроллера 11 с датчиками 10, 12 и 13 осуществляется от бортовой сети мобильного агрегата.Continuing movement, the mobile unit processes the near-stem zones with high-pressure hydraulic fluid (water). The required pressure of the nozzle 9 for supplying the working fluid, depending on the lumpiness of the soil and the degree of weediness of the soil by weeds, is automatically determined by the signals from the microcontroller 11 to the pump, depending on the readings of the sensors of the lumpiness of the soil 13 and the degree of weediness of the weeds 12. If there is no weed in the row, then, according to the signals from the controller 11, the water supply stops and resumes only where there is weed vegetation. The microcontroller 11 with sensors 10, 12 and 13 is powered from the on-board network of the mobile unit.

При необходимости оператор имеет возможность подкорректировать работу устройства из кабины трактора, с помощью пульта дистанционного управления, увеличивая или снижая давление подачи рабочей жидкости.If necessary, the operator has the opportunity to adjust the operation of the device from the tractor cabin, using the remote control, increasing or decreasing the pressure of the fluid supply.

Повышение качества и эффективности процесса удаления сорной растительности и рыхления почвы достигается за счет возможности автоматического копирования рельефа почвы (горизонтального и вертикального отклонения штанги с головкой распылителя) с помощью актуаторов и регулировки давления распыла рабочей жидкости форсунками в зависимости от показаний датчиков о степени комковатости почвы и степени её засоренности сорной растительностью по сигналу от микроконтроллера. С помощью актуаторов в зависимости от показаний датчиков по сигналу от микроконтроллера автоматически поддерживается угол наклона и заданное расстояние между почвой с сорной растительностью и головкой распылителя.Improving the quality and efficiency of the process of removing weeds and loosening the soil is achieved due to the ability to automatically copy the topography of the soil (horizontal and vertical deflection of the rod with the spray head) using actuators and adjusting the spray pressure of the working fluid with nozzles depending on the sensor readings on the degree of lumpiness of the soil and the degree its weediness by signal from the microcontroller. Using actuators, depending on the readings of the sensors, the signal from the microcontroller automatically maintains the angle of inclination and the specified distance between the soil with weed vegetation and the spray head.

Повышение экологической безопасности выполнения технологической операции удаления сорной растительности достигается за счет использования в качестве рабочей жидкости струй воды высокого давления. Improving the environmental safety of performing the technological operation of removing weeds is achieved through the use of high pressure water jets as a working fluid.

Снижение энергозатрат достигается за счет возможности контроля дозы подачи рабочей жидкости в зависимости от степени засоренности почвы сорной растительностью и её комковатости.Reducing energy costs is achieved due to the possibility of controlling the dose of the working fluid depending on the degree of weediness of the soil with weed vegetation and its lumpiness.

Применение устройства для гидравлического удаления сорной растительности позволит повысить качество, эффективность, экологическую безопасность удаления сорной растительности, а также снизить энергозатраты на проведение технологической операции на 15-25%.The use of a device for hydraulic removal of weed vegetation will improve the quality, efficiency, environmental safety of weed removal, as well as reduce energy consumption for the technological operation by 15-25%.

Claims

An automated device for hydraulic removal of weed vegetation, including a frame, wheels, a tank for working fluid, a pump, a pressure regulator, a filter, a deflecting rod, a power take-off drive, a spray head with a protective cover and nozzles, characterized in that it is equipped with a head mounted sprayer with a microcontroller, an ultrasonic sensor and sensors for controlling weeds and lumps of soil, and the deflecting rod is equipped with actuators.