RU2793365C1 - Sprayer for the treatment of reed growing in the elements of the irrigation system of rice paddies - Google Patents

Sprayer for the treatment of reed growing in the elements of the irrigation system of rice paddies Download PDF

Info

Publication number
RU2793365C1
RU2793365C1 RU2022117043A RU2022117043A RU2793365C1 RU 2793365 C1 RU2793365 C1 RU 2793365C1 RU 2022117043 A RU2022117043 A RU 2022117043A RU 2022117043 A RU2022117043 A RU 2022117043A RU 2793365 C1 RU2793365 C1 RU 2793365C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
panicles
sprayer
reed
lower points
spiral
Prior art date
Application number
RU2022117043A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Евгеньевич Хуснетдинов
Евгений Владимирович Труфляк
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина"
Application granted granted Critical
Publication of RU2793365C1 publication Critical patent/RU2793365C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: agricultural engineering.
SUBSTANCE: sprayer contains a tank mounted on the frame, pump, hydraulic hoses, cleaning system, pivot rod with sprayers in the form of nozzles with tips for processing the upper and lower points of the panicles located on it according to the trajectory of the parabola, obtained by the following formula: y=-0.075471698x2-0.015094339x+4.8, support stand on the sprayer frame behind the tank, with a one end of the pivot rod hinged to the upper part of the tank. The device has a control unit connected to three-dimensional scanning optical laser rangefinders installed on both sides of the pivot rod, digital optoelectronic and ultrasonic sensors and lifting and lowering mechanisms in the form of electric linear actuators with an electro-step drive, which has integrated programmable controllers connected to the control unit with software for determining the distances from the sprayers to the upper and lower points of the panicles according to the formulas y= 186.5x0.0956 for the upper points of the panicles and y= 160.06x0.1024 for the lower points of the panicles, where y is the height of the reed, cm, x is the width of the reed growth strip, cm. A protective-chamber device made of a sheet of elastic material twisted in a vertical plane in the form of an Archimedes spiral is rigidly installed on each nozzle of the sprayer. Inside this device, the spray tip is located at a vertical distance from its axis to the centre of the spiral, equal to a spiral pitch of 20 cm.
EFFECT: improves the safety, quality and efficiency of the chemical treatment process and reduces the loss of the working solution.
1 cl, 10 dwg, 3 tbl

Description

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и может использоваться при модернизации опрыскивателей для химической защиты рисовых чеков от камыша, растущего в элементах оросительной системы. The invention relates to the field of agricultural engineering and can be used in the modernization of sprayers for the chemical protection of rice paddies from reeds growing in the elements of the irrigation system.

Известен опрыскиватель, предназначенный для опрыскивания посевов полевых культур, включающий смонтированные на раме емкость, насос, гидравлические коммуникации, систему очистки, штангу с распылителями (Халанский В.М. Сельскохозяйственные машины / В.М. Халанский, И.В. Горбачев. - М.: КолосС, 2004. - С. 228).Known sprayer designed for spraying field crops, including frame-mounted tank, pump, hydraulic communications, cleaning system, boom with sprayers (Khalansky V.M. Agricultural machines / V.M. Khalansky, I.V. Gorbachev. - M .: Kolos, 2004. - S. 228).

К недостаткам данного опрыскивателя можно отнести невозможность обработки камыша, растущего в элементах оросительной системы рисовых чеков, из-за ограниченности высоты подъема штанги.The disadvantages of this sprayer include the impossibility of processing reeds growing in the elements of the irrigation system of rice paddies, due to the limited height of the boom.

Известен опрыскиватель для обработки высокостебельных культур, включающий смонтированные на раме емкость, насос, гидравлические коммуникации, систему очистки, поворотную штангу с распылителями, имеющую возможность поворота по отношению к продольно-вертикальной плоскости симметрии опрыскивателя (пат. РФ №2403987, 27.04.2009).Known sprayer for the treatment of tall crops, including frame-mounted tank, pump, hydraulic communications, cleaning system, swivel rod with sprayers, which can be rotated with respect to the longitudinal-vertical plane of symmetry of the sprayer (US Pat. RF No. 2403987, 27.04.2009).

К недостаткам этого опрыскивателя можно отнести отсутствие возможности автоматической адаптации к высоте растений, т.е. изменять высоту штанги в автоматическом режиме.The disadvantages of this sprayer include the lack of the possibility of automatic adaptation to plant height, i.е. change the height of the boom automatically.

Известен самоходный робот-опрыскиватель, включающий раму с управляемыми колесами, два из которых снабжены электромоторами привода колес, систему управления и навигации с контрольно-измерительными приборами, бортовым компьютером, приемник GPS/ГЛОНАСС, систему электропитания с источником в виде аккумуляторных батарей, систему опрыскивания, содержащую емкость для рабочего раствора, емкость для промывки, миксер для приготовления рабочего раствора, электронасос, блок распределительных клапанов, штангу, оснащенную, по крайней мере, четырьмя распыливающими узлами в виде защитных кожухов с автоматическими форсунками, датчиками высоты и наличия растений, электрическим цилиндром, обеспечивающим регулировку высоты положения штанги в зависимости от высоты обрабатываемых растений (пат. РФ 2592904, 27.07.2016).Known self-propelled robot sprayer, including a frame with steerable wheels, two of which are equipped with wheel drive motors, a control and navigation system with instrumentation, an on-board computer, a GPS / GLONASS receiver, a power supply system with a source in the form of batteries, a spraying system, containing a container for a working solution, a container for washing, a mixer for preparing a working solution, an electric pump, a block of distribution valves, a boom equipped with at least four spraying units in the form of protective covers with automatic nozzles, sensors for the height and presence of plants, an electric cylinder, providing adjustment of the height of the position of the rod depending on the height of the treated plants (US Pat. RF 2592904, 27.07.2016).

Недостатками данного опрыскивателя является невозможность обработки камыша, растущего в элементах оросительной системы рисовых чеков.The disadvantages of this sprayer is the impossibility of processing the reeds growing in the elements of the irrigation system of rice paddies.

Мобильный робот-опрыскиватель для обработки пестицидами содержит систему технического зрения, включающего установленные на фронтальной штанге трехмерный сканирующий лазерный оптический дальномер и цифровые оптико-электронные датчики, систему пенообразования и внесения пестицидов, включающую блок автоматического управления подачей, расходом и распределением рабочих растворов пестицидов (пат. РФ №2731082, 28.08.2020).The mobile robot sprayer for pesticide treatment contains a vision system, including a three-dimensional scanning laser optical rangefinder and digital optoelectronic sensors mounted on the front boom, a system for foaming and applying pesticides, including an automatic control unit for the supply, consumption and distribution of pesticide working solutions (US Pat. RF No. 2731082, 28.08.2020).

Недостатками данного опрыскивателя является возможность обработки низкорослых сорняков и невозможность обработки камыша, растущего в элементах оросительной системы рисовых чеков.The disadvantages of this sprayer is the ability to process low-growing weeds and the impossibility of processing reeds growing in the elements of the irrigation system of rice paddies.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является опрыскиватель для обработки камыша, растущего в элементах оросительной системы рисовых чеков, включающий смонтированные на раме емкость, насос, гидравлические коммуникации, систему очистки, поворотную штангу с расположенными на ней по траектории параболы, полученной по выражению у=-0,075471698х2-0,015094339х+4,8 распылителями в виде патрубков с наконечниками для обработки верхних и нижних точек метелок, стойку опоры на раме опрыскивателя за емкостью, к верхней части, которой одним концом шарнирно закреплена поворотная штанга (пат. РФ №2587768. кл. А01М 7/00, 2016 г. - прототип).The closest to the proposed technical solution is a sprayer for processing reeds growing in the elements of the irrigation system of rice paddies, including a container mounted on a frame, a pump, hydraulic communications, a cleaning system, a rotary bar with a parabola located on it along the trajectory obtained by the expression y=- 0.075471698x 2 -0.015094339x + 4.8 sprayers in the form of nozzles with tips for processing the upper and lower points of the panicles, the support post on the sprayer frame behind the tank, to the upper part, to which the rotary bar is pivotally fixed at one end (US Pat. RF No. 2587768. class A01M 7/00, 2016 - prototype).

Недостаткам опрыскивателя для обработки камыша, растущего в элементах оросительной системы рисовых чеков можно отнести отсутствие в конструкции штанги возможности автоматической регулировки высоты расположения штанги вследствие чего происходят потери рабочего раствора в канал рисового чека. Опрыскиватель не имеет защитных кожухов для защиты элементов оросительной системы от попадания химикатов.The disadvantages of the sprayer for processing reeds growing in the elements of the irrigation system of rice paddies include the absence in the design of the boom of the possibility of automatically adjusting the height of the boom, as a result of which losses of the working solution occur in the channel of the rice paddy. The sprayer does not have protective covers to protect the elements of the irrigation system from chemicals.

Техническим результатом изобретения является повышение безопасности, качества и эффективности процесса химической обработки и сокращение потерь рабочего раствора, за счет автоматической регулировки высоты расположения штанги и обеспечения связи конструктивных параметров штанги опрыскивателя с размерными характеристиками камыша, растущего в элементах оросительной системы рисовых чеков.The technical result of the invention is to improve the safety, quality and efficiency of the chemical treatment process and reduce the loss of the working solution, by automatically adjusting the height of the boom and ensuring the connection between the design parameters of the sprayer boom and the dimensional characteristics of the reed growing in the elements of the irrigation system of rice paddies.

Технический результат достигается тем, что опрыскиватель для обработки камыша, растущего в элементах оросительной системы рисовых чеков, включающий смонтированные на раме емкость, насос, гидравлические коммуникации, систему очистки, поворотную штангу с расположенными на ней по траектории параболы, полученной по выражению у=-0,075471698x2-0,015094339х+4,8 распылителями в виде патрубков с наконечниками для обработки верхних и нижних точек метелок, стойку опоры на раме опрыскивателя за емкостью, к верхней части, которой одним концом шарнирно закреплена поворотная штанга, отличающийся тем, что имеет блок управления сообщенный с установленными с двух сторон поворотной штанги трехмерными сканирующими лазерными оптическими дальномерами, цифровыми оптико-электронными и ультразвуковыми датчиками и механизмами подъема и опускания в виде электрических линейных актуаторов с электрошаговым приводом, в которые интегрированы программируемые контролеры соединенные с блоком управления, снабженное программным обеспечением для определения расстояний от распылителей до верхних и нижних точек метелок по формулам: у=186,5х0,0956 для верхних точек метелок и у=160,06х0,1024 для нижних точек метелок, где у - высота камыша, см, х - ширина полосы разрастания камыша, см, при этом на на каждом патрубке распылителя жестко установлено защитно-камерное устройство, выполненное из листа упругого материала скрученного в вертикальной плоскости по форме спирали Архимеда, причем внутри этого устройства наконечник для распыления расположен на расстоянии от его оси до центра спирали по вертикали равное шагу спирали 20 см.The technical result is achieved by the fact that the sprayer for processing reeds growing in the elements of the irrigation system of rice fields, including a tank mounted on the frame, a pump, hydraulic communications, a cleaning system, a rotary bar with a parabola located on it along the trajectory obtained by the expression y=-0 .075471698x 2 -0.015094339x + 4.8 sprayers in the form of nozzles with tips for processing the upper and lower points of the panicles, a support post on the sprayer frame behind the tank, to the upper part, to which a rotary bar is hinged at one end, characterized in that it has control unit communicated with three-dimensional scanning laser optical rangefinders installed on both sides of the rotary rod, digital optoelectronic and ultrasonic sensors and lifting and lowering mechanisms in the form of electric linear actuators with an electric step drive, in which programmable controllers are integrated connected to the control unit, equipped with software to determine the distances from the sprayers to the upper and lower points of the panicles according to the formulas: y= 186.5x0.0956 for the upper points of the panicles and y= 160.06x0.1024 for the lower points of the panicles, where y is the height of the reed, cm, x - the width of the strip of reed growth, cm, while on each nozzle of the sprayer a protective chamber device is rigidly installed, made of a sheet of elastic material twisted in a vertical plane in the form of an Archimedes spiral, and inside this device the tip for spraying is located at a distance from its axis to the center spiral vertically equal to the spiral pitch of 20 cm.

Новизна изобретения заключается в том, что поворотная штанга, имеет блок управления сообщенный с установленными с двух сторон поворотной штанги трехмерными сканирующими лазерными оптическими дальномерами, цифровыми оптико-электронными и ультразвуковыми датчиками и механизмами подъема и опускания в виде электрических линейных актуаторов с электрошаговым приводом, в которые интегрированы программируемые контролеры соединенные с блоком управления, снабженное программным обеспечением для определения расстояний от распылителей до верхних и нижних точек метелок, а для обеспечения создания зоны интенсивной локальной обработки метелок с минимальным попаданием рабочего раствора на поверхность канала в конструкции штанги предусмотрено специальное защитно-камерное устройство, обеспечивающее дополнительный воздушно-жидкостный поток при движении опрыскивателя.The novelty of the invention lies in the fact that the rotary rod has a control unit communicated with three-dimensional scanning optical laser rangefinders installed on both sides of the rotary rod, digital optoelectronic and ultrasonic sensors and lifting and lowering mechanisms in the form of electric linear actuators with an electric stepper drive, in which integrated programmable controllers connected to the control unit, equipped with software for determining the distances from the sprayers to the upper and lower points of the panicles, and to ensure the creation of a zone of intensive local processing of the panicles with minimal ingress of the working solution onto the channel surface, a special protective chamber device is provided in the boom design, providing an additional air-liquid flow when the sprayer is moving.

По данным научно-технической и патентной литературы не обнаружена совокупность признаков, аналогичная заявляемой, позволяющая получить технический результат, который не присущ известным техническим решениям, что позволяет судить о новизне и изобретательском уровне предложения.According to the scientific, technical and patent literature, a set of features similar to the claimed one has not been found, which makes it possible to obtain a technical result that is not inherent in known technical solutions, which makes it possible to judge the novelty and inventive step of the proposal.

Сущность заявленной полезной модели поясняется чертежами.The essence of the claimed utility model is illustrated by drawings.

На фигуре 1 представлен опрыскиватель (вид слева); на фигуре 2 -опрыскиватель (вид сверху); на фигуре 3 - разрез А-А с защитно-камерным устройством; фигуре 4 - указаны направления потоков рабочей жидкости относительно защитно-камерного устройства; на фигуре 5 - спираль Архимеда для получения формы защитно-камерного устройства; фиг. 6 указаны направления потоков рабочей жидкости относительно спирали Архимеда; на фигуре 7 - фото, где представлено измерение высоты камыша; на фигуре 8 - фото, где представлено измерение ширины произрастания камыша; на фигуре 9 - блок-схема; фиг. 10 - аппроксимация измерения высоты растений камыша.The figure 1 shows the sprayer (left view); figure 2 - sprayer (top view); figure 3 - section A-A with a protective chamber device; figure 4 shows the direction of the flow of the working fluid relative to the protective chamber device; figure 5 - Archimedes spiral to obtain the form of a protective chamber device; fig. 6 shows the direction of the flow of the working fluid relative to the spiral of Archimedes; figure 7 - photo, which shows the measurement of the height of the reeds; figure 8 - photo, which shows the measurement of the width of the growth of reeds; figure 9 is a block diagram; fig. 10 is an approximation of measuring the height of reed plants.

Опрыскиватель для обработки камыша, растущего в элементах оросительной системы рисовых чеков, включающий смонтированные на раме 1 (фиг. 1, 2) емкость 2, насос 3, гидравлические коммуникации 4, систему очистки 5, поворотную штангу 6 с расположенными на ней по траектории параболы, полученной по выражению у=-0,075471698х2-0,015094339х+4,8 распылителями 7 в виде патрубков с наконечниками 8 для обработки верхних и нижних точек метелок, стойку 9 опоры 10 на раме опрыскивателя за емкостью 2, к верхней части, которой одним концом шарнирно закреплена поворотная штанга 6. Опрыскиватель имеет блок управления 10 сообщенный с установленными с двух сторон поворотной штанги трехмерными сканирующими лазерными оптическими дальномерами 11, цифровыми оптико-электронными 12 и ультразвуковыми 13 датчиками и механизмами подъема и опускания в виде электрических линейных актуаторов 14 с электрошаговым приводом, в которые интегрированы программируемые контролеры (не показано) соединенные с блоком управления 10, снабженное программным обеспечением для определения расстояний от распылителей 7 до верхних и нижних точек метелок по формулам: у=186,5х0,0956 для верхних точек метелок и у=160,06.x0,1024 для нижних точек метелок, где у - высота камыша, см, х - ширина полосы разрастания камыша, см, при этом на на каждом патрубке распылителя 7 жестко установлено защитно-камерное устройство 15 (фиг. 3), выполненное из листа упругого материала скрученного в вертикальной плоскости по форме спирали Архимеда 16 (фиг. 5), причем внутри этого устройства наконечник 8 для распыления расположен на расстоянии от его оси до центра спирали по вертикали равное шагу спирали 20 см.Sprayer for processing reeds growing in the elements of the irrigation system of rice paddies, including container 2 mounted on frame 1 (Fig. 1, 2), pump 3, hydraulic communications 4, cleaning system 5, rotary bar 6 with parabolas located on it along the trajectory, obtained by the expression y \u003d -0.075471698x 2 -0.015094339x + 4.8 with sprayers 7 in the form of nozzles with tips 8 for processing the upper and lower points of the panicles, the rack 9 of the support 10 on the sprayer frame behind the tank 2, to the upper part, which a rotary bar 6 is hinged at one end. The sprayer has a control unit 10 connected with three-dimensional scanning laser optical rangefinders 11, digital optoelectronic 12 and ultrasonic 13 sensors installed on both sides of the rotary bar, and lifting and lowering mechanisms in the form of electric linear actuators 14 with electric stepping drive, in which programmable controllers (not shown) are integrated, connected to the control unit 10, equipped with software for determining the distances from the sprayers 7 to the upper and lower points of the panicles according to the formulas: y=186.5x 0.0956 for the upper points of the panicles and y= 160.06.x 0.1024 for the lower points of the panicles, where y is the height of the reed, cm, x is the width of the growth strip of the reed, cm, while on each branch pipe of the sprayer 7 a protective chamber device 15 is rigidly installed (Fig. 3), made from a sheet of elastic material twisted in a vertical plane in the form of an Archimedes spiral 16 (Fig. 5), and inside this device, the tip 8 for spraying is located at a distance from its axis to the center of the spiral vertically equal to the spiral pitch of 20 cm.

- Трехмерные сканирующие лазерные оптические дальномеры 11 определяют положение опрыскивателя относительно чека и расстояние от него до обрабатываемого растения.- Three-dimensional scanning laser optical rangefinders 11 determine the position of the sprayer relative to the check and the distance from it to the treated plant.

- Цифровые оптико-электронные 12 датчики определяют степень засоренности камыша по длине оросительной системы в режиме реального времени и передают полученные данные в блок управления 10.- Digital optoelectronic 12 sensors determine the degree of reed weediness along the length of the irrigation system in real time and transmit the data to the control unit 10.

Посредством ультразвуковых датчиков 13 в режиме реального времени измеряются высоты до верхних и нижних точек метелок для обеспечения автоматического опускания или поднимания штанги, информация передается в блок управления 10, снабженное программным обеспечением для определения расстояний от распылителей до верхних и нижних точек метелок по формулам: у=186,5х0,0956 для верхних точек метелок и у=160,06х0,1024 для нижних точек метелок, где у - высота камыша, см, х - ширина полосы разрастания камыша, см; 186,5 и 160,06 - поправочные коэффициенты.By means of ultrasonic sensors 13, the heights to the upper and lower points of the panicles are measured in real time to ensure automatic lowering or raising of the rod, the information is transmitted to the control unit 10, equipped with software for determining the distances from the sprayers to the upper and lower points of the panicles according to the formulas: 186.5x 0.0956 for the upper points of the panicles and y=160.06x 0.1024 for the lower points of the panicles, where y is the height of the reed, cm, x is the width of the strip of growth of the reed, cm; 186.5 and 160.06 - correction factors.

Далее сигнал поступает на электрические линейные актуаторы 14 с электрошаговым приводом, в которые интегрированы программируемые контролеры (не показано) соединенные с блоком управления 10, посредством которых происходит автоматическая установка концов штанги на заданное расстояние от распылителей до верхних и нижних точек метелок, в зависимости от высоты камыша и ширины полосы разрастания камыша, с учетом поправочных коэффициентов.Next, the signal is sent to electric linear actuators 14 with an electric stepper drive, in which programmable controllers (not shown) are integrated, connected to the control unit 10, through which the ends of the rod are automatically set at a predetermined distance from the sprayers to the upper and lower points of the panicles, depending on the height reeds and the width of the strip of reed growth, taking into account correction factors.

Для обоснования использования формул: у=186,5х0,0956 для верхних точек метелок и у=160,06х0,1024 для нижних точек метелок целью определения расстояний от распылителей до верхних и нижних точек метелок камыша была составлена программа исследования размерных характеристик растений камыша, которая проводилась в Красноармейском районе Краснодарского края. Замеры проводились в 10 рисовых чеках. По периметру каждого чека выполняли 10 замеров на одинаковом расстоянии друг от друга. Замеряли следующие показатели:To justify the use of the formulas: y=186.5x 0.0956 for the upper points of the panicles and y=160.06x 0.1024 for the lower points of the panicles, in order to determine the distances from the sprayers to the upper and lower points of the reed panicles, a program was drawn up to study the dimensional characteristics of reed plants , which was held in the Krasnoarmeisky district of the Krasnodar Territory. The measurements were carried out in 10 rice paddies. Along the perimeter of each check, 10 measurements were made at the same distance from each other. The following indicators were measured:

- высоты камыша в ближнем, среднем и дальнем краях канала от земли до верхних (Н1, Н2, Н3 соответственно, таблица 1) и нижних точек (h1, h2, h3 соответственно, таблица 2) метелок - фиг. 7.- the height of the reeds in the near, middle and far edges of the channel from the ground to the upper (H 1 , H 2 , H 3 respectively, table 1) and lower points (h 1 , h 2 , h 3 respectively, table 2) panicles - Fig. 7.

- ширины разрастания камыша фиг. 8.- the width of the growth of the reeds of Fig. 8.

Все замеры и результаты их статистической обработки представлены в таблицах 1 и 2.All measurements and the results of their statistical processing are presented in tables 1 and 2.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

При проектировании штанги опрыскивателя высоту до нижней точки метелки на ближнем, среднем и дальнем краях канала рисового чека принимаем соответственно 160, 172 и 179 см; до верхней точки метелки на ближнем, среднем и дальнем краях канала рисового чека принимаем соответственно - 188, 195 и 210 см. Затем используя методы интерполяции и аппроксимации, проводили аппроксимацию в виде степенной функции по полученным данным и получили формулы: у=186,5х0,0956 для верхних точек метелок и у=160,06х0,1024 для нижних точек метелок (https://portal.tpu.ru/SHARED/m/MBB/uchebnaya_rabota/Model/Tab/Interp_app.pdf).When designing the sprayer boom, the height to the lowest point of the panicle at the near, middle and far edges of the rice paddy channel is assumed to be 160, 172 and 179 cm, respectively; to the top point of the panicle on the near, middle and far edges of the rice paddy channel, we take 188, 195 and 210 cm, respectively. 0956 for the upper points of the panicles and y=160.06x 0.1024 for the lower points of the panicles (https://portal.tpu.ru/SHARED/m/MBB/uchebnaya_rabota/Model/Tab/Interp_app.pdf).

Аппроксимация полученных результатов показана на фиг.10.Approximation of the obtained results is shown in Fig.10.

В результате изучение размерных характеристик камыша в Краснодарском крае можно принять следующие значения для проектирования штанги предлагаемого опрыскивателя (таблица 3):As a result of studying the dimensional characteristics of reeds in the Krasnodar Territory, the following values can be taken for the design of the boom of the proposed sprayer (table 3):

- длина влажных метелок - 34-42 см;- length of wet panicles - 34-42 cm;

- длина сухих метелок - 31 см;- length of dry panicles - 31 cm;

На основании изучения размерных характеристик метелок зона интенсивной обработки метелок должна составлять не менее 40 см.Based on the study of the dimensional characteristics of panicles, the zone of intensive processing of panicles should be at least 40 cm.

Figure 00000004
Figure 00000004

В конструкции защитно-камерного устройства использован принцип спирали Архимеда, т.е. множества точек, участвующих одновременно в двух равномерных движениях - вдоль прямой и по окружности. При построении задается шаг а, равный радиусу окружности (принимаем диаметр не менее 40 см). Смещение центра спирали от оси наконечника для распыления по вертикали равно шагу спирали а=20 см, что обеспечивает завихрение и образование воздушно-жидкостного потока при движении опрыскивателя. Расстояние от места крепления наконечника для распыления до нижней зоны обработки метелок составляет 2а=40 см.The design of the protective chamber device uses the principle of the Archimedes spiral, i.e. a set of points participating simultaneously in two uniform movements - along a straight line and along a circle. When constructing, step a is set equal to the radius of the circle (we take a diameter of at least 40 cm). The displacement of the center of the spiral from the axis of the spray tip along the vertical is equal to the pitch of the spiral a = 20 cm, which ensures turbulence and the formation of an air-liquid flow when the sprayer moves. The distance from the attachment point for spraying to the lower processing zone of the panicles is 2a=40 cm.

Такое выполнение конструкции для обработки камыша рисовых чеков обеспечивает равномерную и локальную обработку метелок камыша, растущего в элементах оросительной системы рисовых чеков, вследствие чего происходит снижение потерь рабочего раствора в канал рисового чека.Such a design for processing the reeds of rice fields ensures uniform and local processing of panicles of reeds growing in the elements of the irrigation system of rice fields, as a result of which there is a decrease in the loss of the working solution into the channel of the rice field.

При этом повышается безопасность, качества и эффективность процесса химической обработки и сокращаются потери рабочего раствора, за счет автоматической регулировки высоты расположения штанги и обеспечивается связь конструктивных параметров штанги опрыскивателя с размерными характеристиками камыша, растущего в элементах оросительной системы рисовых чеков.This increases the safety, quality and efficiency of the chemical treatment process and reduces the loss of the working solution, due to the automatic adjustment of the height of the boom and ensures the connection between the design parameters of the sprayer boom and the dimensional characteristics of the reed growing in the elements of the irrigation system of rice paddies.

Опрыскиватель для обработки камыша рисовых чеков работает следующим образом. Перед началом обработки поворотная штанга 6 (фиг. 1, 2) перемещается поворотным механизмом (не показан) в горизонтальной плоскости.The sprayer for processing the reeds of rice fields works as follows. Before processing, the rotary rod 6 (Fig. 1, 2) is moved by a rotary mechanism (not shown) in a horizontal plane.

Далее производится перемещение агрегата по периметру рисового чека с внутренней его части.Next, the unit is moved along the perimeter of the rice field from its inner part.

С помощью трехмерных сканирующих лазерных оптических дальномеров 11, цифровых оптико-электронных 12 и ультразвуковых 13 датчиков происходит определение расстояний от распылителей 7 до верхних и нижних точек метелок (фиг. 7).With the help of three-dimensional scanning laser optical rangefinders 11, digital optoelectronic 12 and ultrasonic 13 sensors, the distances from the sprayers 7 to the upper and lower points of the panicles are determined (Fig. 7).

Программируемые контролеры (не показаны) соединенные с блоком управления 10, снабженное программным обеспечением для определения расстояний от распылителей до верхних и нижних точек метелок.Programmable controllers (not shown) connected to the control unit 10, equipped with software for determining the distances from the nozzles to the top and bottom points of the panicles.

Это обеспечивает подъем и опускание штанги в автоматическом режиме.This ensures that the boom is raised and lowered automatically.

Во время работы необходимо соблюдать рекомендуемую скорость движения опрыскивателя Vo для внесения, требуемого по агротребованиям количества рабочего раствора (фиг. 3). Из наконечника 8 для распыления под напором подается рабочая жидкость со скоростью Vж, которая вовлекается в окружное движение ω в защитно-камерном устройстве 15, обеспечивающее защиту от попадания пестицида в канал за счет создания зоны интенсивной обработки метелок.During operation, it is necessary to observe the recommended speed of the sprayer V o for the application of the amount of working solution required by agricultural requirements (Fig. 3). From the tip 8 for spraying under pressure, the working fluid is supplied at a speed V W , which is involved in the circumferential movement ω in the protective chamber device 15, which provides protection against pesticide ingress into the channel by creating a zone of intensive processing of panicles.

Действие препарата направлено на обработку не всей рисовой оросительной системы, а только метелок, что в итоге обеспечивает точную обработку сорняка и исключает засоренность плоскостей рисовых чеков путем разрастания корневой системы и сокращает расходы рабочего раствора. Обработка позволяет исключить сжигание растительных остатков в межсезонье, значительно улучшить регулировку водного режима за счет очищения дренажной системы и снятия большого сопротивления движению воды во время залива и сброса.The action of the drug is aimed at processing not the entire rice irrigation system, but only panicles, which ultimately ensures accurate weed processing and eliminates clogging of the rice paddy planes by growing the root system and reduces the cost of the working solution. The treatment makes it possible to exclude the burning of plant residues in the off-season, significantly improve the regulation of the water regime by cleaning the drainage system and removing the high resistance to water movement during flooding and discharge.

С уничтожением высокостебельных сорных растений значительно увеличивается аэрация на плоскостях чеков, что в определенной степени снижает развитие болезней и приводит к более быстрой просушке рисовых чеков после сброса воды перед уборкой.With the destruction of high-stemmed weeds, aeration on the planes of the checks is significantly increased, which to a certain extent reduces the development of diseases and leads to faster drying of rice checks after water is released before harvesting.

Использование предлагаемого технического решения по сравнению с известными устройствами аналогичного назначения, позволяет обеспечить повышение безопасности, качества и эффективности процесса химической обработки и сократить потери рабочего раствора, за счет автоматической регулировки высоты расположения штанги и обеспечить связь конструктивных параметров штанги опрыскивателя с размерными характеристиками камыша, растущего в элементах оросительной системы рисовых чеков.The use of the proposed technical solution, in comparison with known devices of a similar purpose, makes it possible to increase the safety, quality and efficiency of the chemical treatment process and reduce the loss of the working solution, by automatically adjusting the height of the boom and to ensure the connection between the design parameters of the sprayer boom and the dimensional characteristics of the reed growing in elements of the irrigation system of rice paddies.

Claims (1)

Опрыскиватель для обработки камыша, растущего в элементах оросительной системы рисовых чеков, включающий смонтированные на раме емкость, насос, гидравлические коммуникации, систему очистки, поворотную штангу с расположенными на ней по траектории параболы, полученной по выражению у=-0,075471698х2-0,015094339х+4,8, распылителями в виде патрубков с наконечниками для обработки верхних и нижних точек метелок, стойку опоры на раме опрыскивателя за емкостью, к верхней части которой одним концом шарнирно закреплена поворотная штанга, отличающийся тем, что имеет блок управления, сообщенный с установленными с двух сторон поворотной штанги трехмерными сканирующими лазерными оптическими дальномерами, цифровыми оптико-электронными и ультразвуковыми датчиками и механизмами подъема и опускания в виде электрических линейных актуаторов с электрошаговым приводом, в которые интегрированы программируемые контроллеры, соединенные с блоком управления, снабженным программным обеспечением для определения расстояний от распылителей до верхних и нижних точек метелок по формулам у=186,5х0,0956 для верхних точек метелок и у=160,06х0,1024 для нижних точек метелок, где у - высота камыша, см, х - ширина полосы разрастания камыша, см, при этом на каждом патрубке распылителя жестко установлено защитно-камерное устройство, выполненное из листа упругого материала, скрученного в вертикальной плоскости по форме спирали Архимеда, причем внутри этого устройства наконечник для распыления расположен на расстоянии от его оси до центра спирали по вертикали, равном шагу спирали 20 см.Sprayer for processing reeds growing in the elements of the irrigation system of rice fields, including a container mounted on a frame, a pump, hydraulic communications, a cleaning system, a rotary bar with a parabola located on it along the trajectory, obtained by the expression y \u003d -0.075471698x 2 -0, 015094339x + 4.8, sprayers in the form of nozzles with tips for processing the upper and lower points of the panicles, a support stand on the sprayer frame behind the container, to the upper part of which a rotary bar is hinged at one end, characterized in that it has a control unit communicated with the installed on both sides of the rotary rod with three-dimensional scanning laser optical rangefinders, digital optoelectronic and ultrasonic sensors and lifting and lowering mechanisms in the form of electric linear actuators with an electric step drive, in which programmable controllers are integrated connected to a control unit equipped with software for determining distances from sprayers to the upper and lower points of the panicles according to the formulas y = 186.5x 0.0956 for the upper points of the panicles and y = 160.06x 0.1024 for the lower points of the panicles, where y is the height of the reed, cm, x is the width of the strip of growth of the reed, cm, while on each branch pipe of the sprayer a protective chamber device is rigidly installed, made of a sheet of elastic material twisted in a vertical plane in the form of an Archimedes spiral, and inside this device the tip for spraying is located at a distance from its axis to the center of the spiral vertically equal to spiral pitch 20 cm.
RU2022117043A 2022-06-23 Sprayer for the treatment of reed growing in the elements of the irrigation system of rice paddies RU2793365C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2793365C1 true RU2793365C1 (en) 2023-03-31

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2809280C1 (en) * 2023-03-20 2023-12-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" Sprayer for treatment of reed growing in elements of irrigation system of paddy fields

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2587768C1 (en) * 2015-02-24 2016-06-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Sprayer for processing bulrush, growing in elements of irrigation system of rice bays
RU2731082C1 (en) * 2019-09-03 2020-08-28 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Mobile robot-sprayer for pesticide treatment of intertilled vegetable and low-growing berry crops

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2587768C1 (en) * 2015-02-24 2016-06-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Sprayer for processing bulrush, growing in elements of irrigation system of rice bays
RU2731082C1 (en) * 2019-09-03 2020-08-28 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Mobile robot-sprayer for pesticide treatment of intertilled vegetable and low-growing berry crops

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"ОПРЫСКИВАТЕЛЬ ДЛЯ БОРЬБЫ С КАМЫШОМ В РИСОВЫХ ЧЕКАХ", НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ КУБГАУ, N104(10), 2014. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2809280C1 (en) * 2023-03-20 2023-12-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" Sprayer for treatment of reed growing in elements of irrigation system of paddy fields

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104115809B (en) A kind of field crops sprays machine and spraying method to target
US4447007A (en) Swivelling device for spreading liquids by spraying
CN109619077A (en) Scale insecticide sprayer
US3683547A (en) Self-centering spraying apparatus
CN215223648U (en) Buried pipe type agricultural product irrigation system
CN111642491A (en) A trees protection against insects medicament spraying apparatus for municipal garden
RU2793365C1 (en) Sprayer for the treatment of reed growing in the elements of the irrigation system of rice paddies
CN111771844A (en) Agricultural planting is with spouting medicine device
CN112352769A (en) Agricultural pesticide spraying mechanical device
CN209898071U (en) Pesticide spraying device suitable for crop pest and weed test community
RU2705784C1 (en) Multifunctional sprayer
RU58856U1 (en) BAR GARDEN SPRAYER
RU2311019C1 (en) Apparatus for treatment of farm crops
CN217471072U (en) Novel agricultural planting prevents that plant diseases and insect pests are with spraying device
CN215530599U (en) Ecological farmland irrigation device
RU214688U1 (en) Sprayer for the treatment of reeds growing in the elements of the irrigation system of rice paddies
CN210641292U (en) Agricultural self-propelled laminating machine
US4310988A (en) Apparatus for selective field application of herbicides to weeds
CN214676978U (en) Agricultural information-based irrigation device
CN220493833U (en) Agricultural energy-saving mechanical irrigation mechanism
CN212259731U (en) Sprinkling irrigation equipment suitable for large-area and long-distance use
SU1053802A1 (en) Universal ventilating sprayer
RU2769727C1 (en) Device for integrated treatment of crops
CN216567512U (en) Watering device for farming
RU208476U1 (en) BOOM SPRAYER