RU2753599C1

RU2753599C1 - Device for spraying fruit trees

Info

Publication number: RU2753599C1
Application number: RU2020127850A
Authority: RU
Inventors: Гурами Николаевич Ахобадзе
Priority date: 2020-08-20
Filing date: 2020-08-20
Publication date: 2021-08-18

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: device for spraying fruit trees contains a controlled copter, a controller, a receiver, a video camera, an electric drive, a distributor, rotary multi-jet nozzles, a hose, a tank with a liquid, a pump, and a power supply.

EFFECT: invention increases flight time and spraying efficiency.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и предназначено для опрыскивания плодовых высоких насаждений.The invention relates to the field of agricultural engineering and is intended for spraying high fruit plantations.

Извести пособ опрыскивания садовых и цитрусовых насаждений и устройство для его осуществления (SU 1759366 А1, 25.04.1989). Устройство, реализующее данный способ содержит опрыскиватель, включающий резервуар, насос, секционное дозирующее устройство, гидрокоммуникации и рабочий орган в виде двух первых брандспойтов, направленных под различными углами в горизонтальной плоскости в сторону одного обрабатываемого ряда насаждений, и двух вторых брандспойтов, направленных симметрично первым брандспойтам относительно продольной оси опрыскивателя в сторону противоположного ряда насаждений. Брандспойты снабжены механизмами для придания им принудительных колебаний в вертикальной плоскости с возможностью изменения амплитуд и частот колебаний, а также регулирования угла установки в горизонтальной плоскости. При движении опрыскивателя струи рабочей жидкости, направляемые брандспойтами, обрабатывают кроны деревьев таким образом, что основная масса рабочей жидкости попадает в среднюю, наиболее облиственную часть крон деревьев, а в верхнюю и нижнюю чести попадает меньшее количество рабочей жидкости. Установка брандспойтов под различными углами в горизонтальной плоскости обеспечивает обработку крон деревьев с двух сторон, что повышает качество и эффективность опрыскивания.Lime a manual for spraying garden and citrus plantations and a device for its implementation (SU 1759366 A1, 25.04.1989). The device that implements this method contains a sprayer, which includes a reservoir, a pump, a sectional dosing device, hydraulic communications and a working body in the form of two first cannons directed at different angles in the horizontal plane towards one cultivated row of plantations, and two second cannons directed symmetrically to the first cannons relative to the longitudinal axis of the sprayer towards the opposite row of stands. The hoses are equipped with mechanisms for giving them forced vibrations in the vertical plane with the possibility of changing the amplitudes and frequencies of vibrations, as well as adjusting the angle of installation in the horizontal plane. When the sprayer moves, the jets of the working fluid, directed by cannons, process the tree crowns in such a way that the bulk of the working fluid enters the middle, most leafy part of the tree crowns, and a smaller amount of the working fluid enters the upper and lower parts. The installation of nozzles at different angles in the horizontal plane ensures the treatment of tree crowns from both sides, which increases the quality and efficiency of spraying.

Недостатком этого известного технического решения можно считать сложность процедуры опрыскивания насаждений и безопасность человека в момент опрыскивания.The disadvantage of this known technical solution can be considered the complexity of the spraying procedure and human safety at the time of spraying.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является принятый автором за прототип опрыскиватель на базе дрона (см. Интернет ресурс: habr.com>post/387255/, "Дрон для сельского хозяйства» или как защитить растения без особых усилий). Данный опрыскиватель включает в себя коптер, контроллер, приемник для управления процессом включения и выключения подачи смеси, бачок с жидкостью, два насоса, шланг и аккумулятор. Согласно работе этого устройства, с помощью выключателя через приемник дистанционно включаются насосы и жидкость из бачка по шлангу поступает в опрыскиватели, в качестве которых использованы форсунки, установленные под пропеллерами коптера. В итоге посредством форсунок с возможностью их угла наклона пройзводится распыление растений.The closest technical solution to the proposed one is the drone-based sprayer adopted by the author as a prototype (see Internet resource: habr.com> post / 387255 /, "Drone for agriculture" or how to protect plants without much effort). a copter, a controller, a receiver for controlling the process of turning on and off the mixture supply, a tank with liquid, two pumps, a hose and a battery. which used nozzles installed under the propellers of the copter, as a result, by means of the nozzles with the possibility of their inclination angle, the spraying of plants is carried out.

Недостатком этого технического решения является короткое время полета, связанноное с грузом на коптере в виде аккумулятора, бачка с жидкостью и насосов.The disadvantage of this technical solution is the short flight time associated with the load on the copter in the form of a battery, a fluid reservoir and pumps.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является уменьшеие груза на коптере и как следствие увеличение времени полета.The technical result of the proposed technical solution is to reduce the load on the copter and, as a consequence, increase the flight time.

Технический результат достигается тем, что устройство для опрыскивания плодовых деревьев, снабженное управляемым коптером с пропеллерами, блоком питания, установленными на раме коптера контроллером, приемником, размещенными под пропеллерами форсунками, подключенными к первому концу шланга, бачком с жидкостью и насосом, дополнительно снабжено блоком питания, видеокамерой, установленной на валу электропривода, расположенного на раме коптера, первым питающим кабелем, соедининным первым концом с расположенным на раме коптера распределителем, осушествляющем питание одновременно пропеллоров, контроллера, видеокамеры, приемника и электропривода, вторым питающим кабелем, соединеным первым концом с насосом, блок питания выполнен в виде преобразователя переменного напряжения в постоянное, бачок, насос и блок питания, расположены на поверхности Земли, причем блок питания подключен к второму концу первого питающего кабеля и к второму концу второго питающего кабеля, а второй конец шланга через насос соединен с бачком.The technical result is achieved by the fact that a device for spraying fruit trees, equipped with a controlled copter with propellers, a power supply, a controller mounted on the copter frame, a receiver, nozzles located under the propellers connected to the first end of the hose, a tank with liquid and a pump, is additionally equipped with a power supply , a video camera mounted on the shaft of an electric drive located on the copter frame, the first power cable connected by the first end with a distributor located on the copter frame that simultaneously feeds the propellers, controller, video camera, receiver and electric drive, the second power cable connected by the first end to the pump, the power supply is made in the form of an AC-to-DC converter, a tank, a pump and a power supply are located on the surface of the Earth, and the power supply is connected to the second end of the first supply cable and to the second end of the second supply cable, and the second end of the hose through the pump c is connected to the tank.

Сущность заявляемого изобретения, характеризуемого совокупностью указанных выше признаков, состоит в том, что удаление с рамы коптера бачка с жидкостью, насоса и блока питания в виде акумуулятора, дает возможность уменьшить дополнительный груз (балласт) на коптере, что в своую очередь приведет к значительному уаеличению времени полета коптера и эффективности его работы.The essence of the claimed invention, characterized by the combination of the above features, is that removing the liquid tank, pump and power supply unit in the form of an accumulator from the copter frame, makes it possible to reduce the additional load (ballast) on the copter, which in turn will lead to a significant increase the flight time of the copter and its efficiency.

Наличие в заявляемом устройстве совокупности перечисленных существующих признаков, позволяет решить задачу опрыскивания плодовых деревьв посредством удаления с рамы коптера бачка с жидкостью, насоса и акумуулятора с желаемым техническим результатом, т.е. увеличением времени полета при опрыскивании насаждений.The presence in the claimed device of the combination of the listed existing features allows solving the problem of spraying fruit trees by removing the liquid tank, pump and accumulator from the copter frame with the desired technical result, i.e. increase in flight time when spraying plantations.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.The drawing shows a functional diagram of the device.

Устройство содержит управляемый коптер 1 с пропелларами, контреллер 2, приемник 3, видеокамеру 4, электропривод 5, распределитель 6, форсунки 7 (ротационные многоструйные), шланг 8, бачок с жидкостью 9, насос 10, блок питания 11, первый питающий кабель 12, второй питающий кабель 13. На фигуре цифрой 14 обозначена поверхность Земли.The device contains a controlled copter 1 with propellers, a controller 2, a receiver 3, a video camera 4, an electric drive 5, a distributor 6, nozzles 7 (rotary multi-jet), a hose 8, a liquid tank 9, a pump 10, a power unit 11, the first supply cable 12, the second supply cable 13. In the figure, the numeral 14 denotes the surface of the earth.

Устройство работает следующим образом. Предварительно, при нахождении управляемого каптера 1 с пропеллерами на поверхности Земли 14, с блока питания 11, расположенного на поверхности Земли, посредством первого питающего кабеля 13 через распределитель 6 осуществляют питание контроллара 2, приемника 3, видеокамеры 4, электропривода 5, пропеллеров, и насоса 10 через второй питающий кабель 13. Одновремно с этим, бачок с жидкостью 9 через насос подклучают к форсункам 7 с помощью шланга 8.The device works as follows. Previously, when a controlled capter 1 with propellers is located on the Earth's surface 14, from the power supply 11 located on the Earth's surface, through the first supply cable 13 through the distributor 6, the controller 2, the receiver 3, the video camera 4, the electric drive 5, the propellers, and the pump are powered 10 through the second supply cable 13. At the same time, the tank with liquid 9 is connected through the pump to the nozzles 7 using the hose 8.

Управляемый коптер запускают над предполагаемым опрыскиваемым деревом и с помощью видеокамеры осушествляют осмотр поверхности крона дерева. После опускают коптер на крону дерева так чтобы, между кроной и коптером оставалась некоторая дистанция (высота). Далее коптер по команде с Земли остановливают в таком положении (нужное положение). На Земле запускают насос 10 и опрыскивающая жидкость из бачка 9 при помощи шланга 8 направляют в форсунки 7, расположенные на раме коптера. В результате струя выливаемамой рабочей жидкости из форсунок направляется в сторону обработываемой кроны дерева. Для полного опрыскивания кроны дерева, коптер начинает полет (по команде с Земли) над кроной в пределах ее габаритных размеров по высоте и ширине. При этом, для сохранения от поломки веток и листьев, дистанция (оптимальное положение коптера над поверхностью крона) между летающим коптером и кроной дерева соблудается. Соглсно предложенному техническому решению, опрыскивание при необходимости, можно произвести и с боковых сторон дерева. Для этого коптер дистанционно перемешают с верхушки дерева на его боковые стороны и с расстояния (неприкасаясь веток и листовой поверхности дерева), благодаря ротационным многоструйным фарсункам в данном случае, опрыскивают боковые стороны дерева (коптер при этом по команде летает вверх и вниз относительно Земли). После обработки одного дерева, коптер может быть перемещен по команде с Земли на другое дерево с проведением аналогичных процедур, как в случае одного дерева.The controlled copter is launched over the supposed sprayed tree and, with the help of a video camera, the surface of the tree crown is inspected. Then the copter is lowered onto the crown of the tree so that a certain distance (height) remains between the crown and the copter. Then the copter is stopped in this position (desired position) on command from the ground. On the ground, the pump 10 is started and the spray liquid from the tank 9 is directed to the nozzles 7 located on the copter frame using the hose 8. As a result, the jet of the poured working fluid from the nozzles is directed towards the tree crown being treated. To completely spray the crown of a tree, the copter starts flying (on command from the Earth) over the crown within its overall dimensions in height and width. At the same time, in order to preserve branches and leaves from breaking, the distance (the optimal position of the copter above the surface of the crown) between the flying copter and the crown of the tree is observed. According to the proposed technical solution, spraying, if necessary, can be done from the sides of the tree. To do this, the copter is remotely mixed from the top of the tree to its sides and from a distance (without touching the branches and leaf surface of the tree), thanks to rotary multi-jet nozzles, in this case, the sides of the tree are sprayed (the copter flies up and down relative to the Earth on command). After processing one tree, the copter can be moved on command from the Earth to another tree using the same procedures as in the case of one tree.

При точечной обработке плодовых деревьев на базе предлагаемого устройства не мало важным вопросом является выбор длины, сечения питающего кабеля 12 и длины и диаметра шланга 8. Параметры этих элементов желательно произвести с учетом высоты самого высокого плодового насаждения и его габаритных размеров.When pinpoint processing of fruit trees on the basis of the proposed device, the choice of the length, cross-section of the supply cable 12 and the length and diameter of the hose 8. It is desirable to make the parameters of these elements taking into account the height of the highest fruit plantation and its overall dimensions.

При опрыскивании, все манипуляции, связаеные с перемещением коптера относительно крона дерева, его полетом вверх и вниз относительно Земли и другие необходимые электромеханические операции в предлагаемом техническом решении, выполняются по команде (пульт управления) с Земли благодаря совместным действиям пропеллоров (вращение), видеокамеры (визуальный контроль), контроллера (автоматическое управление), электропривода (преобразование электрической энергии в механическую), приемника (прием и передача электрического сигнала) и распределителя (распределение электрической энергии), питающих от блока питания, выполненного в виде преобразователя переменного напряжения в постоянное и расположенного на поверхности Земли.When spraying, all manipulations associated with the movement of the copter relative to the crown of a tree, its flight up and down relative to the Earth and other necessary electromechanical operations in the proposed technical solution are performed by command (control panel) from the Earth thanks to the joint actions of the propellers (rotation), a video camera ( visual control), a controller (automatic control), an electric drive (conversion of electrical energy into mechanical), a receiver (reception and transmission of an electrical signal) and a distributor (distribution of electrical energy), powered from a power supply unit made in the form of an AC-to-DC converter and located on the surface of the earth.

Таким образом, в предлагаемом устройстве благодаря удалению бачка с рабочей жидкостью, насоса и блока питания с рамы коптера, можно обеспечить уменьшение груза коптера, что дает возможность увеличить время полета коптера и эффективность опрыскивания.Thus, in the proposed device, due to the removal of the reservoir with the working fluid, the pump and the power supply from the copter frame, it is possible to reduce the weight of the copter, which makes it possible to increase the flight time of the copter and the efficiency of spraying.

Данное техническое решение помимо для опрыскивания плодовых насаждений на садовых участках, может быть применено, например, для химической обработки малых полей злаковых культур и плодово-кустарных насаждений.This technical solution, in addition to spraying fruit plantations in garden plots, can be used, for example, for chemical treatment of small fields of cereal crops and fruit and handicraft plantations.

Claims

A device for spraying fruit trees, equipped with a controlled copter with propellers, a power supply, a controller mounted on the copter frame, a receiver, nozzles located under the propellers connected to the first end of the hose, a tank with a liquid and a pump, characterized in that it is additionally equipped with a video camera installed on the shaft of the electric drive located on the frame of the copter, by the first power cable connected by the first end with a distributor located on the frame of the copter that simultaneously supplies the propellers, controller, video camera, receiver and electric drive, with the second power cable connected by the first end to the pump, the power supply is made in in the form of an AC-to-DC converter, the tank, pump and power supply are located on the ground surface, the power supply being connected to the second end of the first supply cable and to the second end of the second supply cable, and the second end of the hose through the pump is connected to the tank.