×
02.10.2019
219.017.caee

Роботизированный гусеничный опрыскиватель для обработки сельскохозяйственных культур

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к транспортно-технологическим средствам с оборудованием для химической обработки сельскохозяйственных культур. Роботизированный гусеничный опрыскиватель включает систему опрыскивания с емкостью для рабочего раствора, трубопроводами, арматурой, штангой и узлами форсунок, смонтированную на шасси, содержащем раму, ходовую систему и привод, энергетическую установку и систему управления. Рама выполнена портальной с увеличенным агротехническим просветом с возможностью изменения колеи путем перемещения модулей ходовой системы в поперечном направлении параллельно опорной поверхности. Рама снабжена, по крайней мере, двумя направляющими, размещенными по бортам. Модули ходовой системы выполнены гусеничными c независимым электрическим или гидравлическим приводом на каждое ведущее колесо, c упругой подвеской и возможностью установки гусениц различной ширины. Использование изобретения позволит снизить уплотняющее воздействие опрыскивателя на почву, а также повысить его проходимость, маневренность и тягово-сцепные свойства в эксплуатации. 5 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к транспортно-технологическим средствам с оборудованием для химической обработки сельскохозяйственных культур.

Известен опрыскиватель штангового типа для обработки сельскохозяйственных культур (патент RU 123630, A 01С 23/00, 2013), содержащий раму, шасси, энергоустановку, систему опрыскивания с емкостями для рабочих растворов, трубопроводами, арматурой и штангой.

К недостаткам известного устройства можно отнести сложность конструкции, состоящей из тягового модуля и прицепного шасси, пониженные показатели проходимости, маневренности, тягово-сцепные свойства и повышенное уплотняющее воздействие на почву, а также присутствие человека в зоне обработки химикатами для управления опрыскивателем.

Известен опрыскиватель штангового типа (патент RU 2496585, B05B7/06, 2013), содержащий энергоустановку, систему опрыскивания с емкостями для рабочих растворов, трубопроводами, арматурой и штангой.

К недостаткам известного устройства можно отнести необходимость применения грузового автомобильного или тракторного шасси для транспортировки системы опрыскивания, в т.ч. и в процессе выполнения технологической операции, пониженные показатели проходимости, маневренности, тягово-сцепные свойства и повышенное уплотняющее воздействие на почву, а также присутствие человека в зоне обработки химикатами для управления опрыскивателем.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является самоходный робот-опрыскиватель культур (RU 2 592904, A 01 С 23/00, 2016), содержащий раму, шасси, ходовую систему и привод, систему управления, энергоустановку, систему опрыскивания с емкостями для рабочих растворов, трубопроводами, арматурой и штангой.

Недостатки известного устройства обусловлены колесной ходовой системой и ее приводом и связаны с ухудшением эксплуатационных показателей опрыскивателя, а именно с повышенным уплотняющим воздействием на почву, растительный покров и корневую систему растений, пониженными проходимостью, маневренностью, тягово-сцепными свойствами, плавностью хода, грузоподъемностью, навесо- и прицепоспособностью, особенно в условиях повышенной влажности и малой несущей способности почв, а также ограниченной функциональностью применительно к номенклатуре обрабатываемых сельскохозяйственных культур и ограниченными возможностями агрегатирования с другими сельскохозяйственными машинами и оборудованием.

Технической задачей предлагаемого изобретения является улучшение эксплуатационных показателей опрыскивателя в части снижения уплотняющего воздействия на почву, растительный покров и корневую систему растений с одновременным повышением равномерности распределения давления на опорную поверхность, повышения проходимости, маневренности, тягово-сцепных свойств, плавности хода, грузоподъемности, навесо- и прицепоспособности с обеспечением всесезонности машины и возможностью ее работы в любых почвенно-климатических условиях и агрозонах страны, в т.ч. в условиях повышенной влажности и малой несущей способности почв, расширения функциональных возможностей машины по номенклатуре обрабатываемых культур за счет способности работы в различных междурядьях, а также по возможности агрегатироваться с другими технологическими машинами и оборудованием.

Поставленная техническая задача достигается тем, что у роботизированного гусеничного опрыскивателя для химической обработки сельскохозяйственных культур, включающего систему опрыскивания с емкостью для рабочего раствора, трубопроводами, арматурой, штангой и узлами форсунок, смонтированной на шасси, содержащем раму, ходовую систему и привод, энергетическую установку и систему управления, согласно изобретению, рама выполнена портальной с увеличенным агротехническим просветом с возможностью изменения колеи путем перемещения модулей ходовой системы в поперечном направлении параллельно опорной поверхности и снабжена, по крайней мере, двумя направляющими, размещенными по бортам, а модули ходовой системы выполнены гусеничными c независимым электрическим или гидравлическим приводом на каждое ведущее колесо, c упругой подвеской и возможностью установки гусениц различной ширины.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 схематично представлен роботизированный гусеничный опрыскиватель для обработки сельскохозяйственных культур, вид спереди; на фиг. 2 – то же вид сверху; а на фиг. 3 – то же вид сбоку; на фиг. 4 – аксонометрическая проекция ходовой системы с механизмом регулировки колеи; на фиг. 5 – общий вид модуля гусеничной ходовой системы.

Роботизированный гусеничный опрыскиватель для обработки сельскохозяйственных культур состоит из рамы 1, блока управления системой опрыскивания 2, энергоустановки 3 в виде аккумуляторных батарей. Система опрыскивания содержит емкость 4 для рабочего раствора, штангу 5, датчики 6 высоты и наличия растений, электрический цилиндр 7 для регулирования высоты расположения штанги. На штанге 5 расположены узлы 8, каждый из которых содержит форсунки 9 и защитный кожух 10. Штанга 5 с узлами 8 форсунок 9 имеет возможность автоматически адаптироваться под высоту обрабатываемых растений, путем поднятия и опускания ее электрическим цилиндром 7. В систему опрыскивания также входит устройство подготовки и подачи растворов 11, включающее насосное оборудование, емкость, устройство смешения растворов и распределитель их дифференцированного внесения. Размещенный в полости рамы 1 программируемый контроллер 12 управляет движением шасси опрыскивателя и включением/выключением системы опрыскивания. Посредством механизма регулировки колеи 13, включающего направляющую внешнюю 14, направляющую внутреннюю 15, винтовой фиксатор 16, к раме 1 крепятся, по меньшей мере, два гусеничных модуля 17. Модуль гусеничной ходовой системы 17 включает гусеницу 18, раму ходовой системы 19, узел привода 20, состоящий из подрамника 21, мотор-редуктора, электромотор-колеса или гидронасос-моторной установки 22 с закрепленным на ней ведущим колесом 23 и связанного с рамой ходовой системы 19 посредством амортизационно-натяжного устройства 24, в свою очередь состоящего из винта натяжения гусеницы 25, амортизационного устройства 26 в виде упругих элементов, механизма поджатия 27 упругих элементов амортизационно-натяжного устройства. Также на раме ходовой системы расположены направляющее колесо 28 и балансирные каретки 29, включающие опорные катки 30, соединенные подвижным балансиром 31, связанным с рамой ходовой системы 19 посредством упругих элементов подвески 32.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом технологического процесса химической обработки растений в зависимости от их вида и ширины междурядий выставляют на определенном расстоянии друг от друга узлы 8 форсунок 9 на штанге 5, а также колею машины при помощи механизма регулировки 13, для чего необходимо ослабить винтовой фиксатор 16 механизма регулировки колеи и переместить модуль гусеничной ходовой системы 17 в соответствии с требуемым значением ширины междурядья. Для обеспечения необходимых защитных зон различных сельскохозяйственных культур и соблюдения требований по уплотняющему воздействию на почву, особенно по распределению давления под опорной поверхностью, на роботизированный гусеничный опрыскиватель могут устанавливаться гусеницы 18 различной ширины, в т.ч. ленточные и резиноармированные.

Затем роботизированный гусеничный опрыскиватель заезжает в рядки обрабатываемых сельскохозяйственных культур. Блок управления 2 системой опрыскивания в автоматическом режиме на основании показаний датчиков, в т.ч. датчиков 6 высоты и наличия растений, в зависимости от вида и агротехнологических свойств растений (высоты, наличия, частоты и густоты произрастания, схемы расположения рядков и т.д.) осуществляет подготовку рабочего раствора путем смешивания составляющих в определенной пропорции, подстройку насосного оборудования по напору и расходу раствора в сечении форсунок, степени его распыления (дисперсности), устанавливает оптимальное количество одновременно задействованных узлов форсунок и самих форсунок в частности, а также высоту расположения штанги 5. Высота расположения штанги 5 регулируется электрическим цилиндром 7. Движением машины управляет программируемый контроллер 12, который обрабатывает входящие сигналы с датчиков, в т.ч. инфракрасных датчиков дистанции и наличия препятствий (на фиг. не показаны), создает управляющие сигналы на основе заложенного алгоритма программы обработки данных или радиочастотного ресивера, принимающего сигналы с пульта дистанционного управления. Сформированные контроллером 12 управляющие сигналы подаются на исполнительные механизмы для воздействия на элементы электрического или гидравлического привода гусеничных модулей 17. Кроме того, контроллер 12 осуществляет подачу питания на систему опрыскивания и управление насосом, обеспечивающего подачу и прекращение подачи рабочего раствора в систему опрыскивания. Проходя через форсунки 9, рабочий раствор в мелкодисперсном состоянии подается на сельскохозяйственные растения.

Маневрирование роботизированного гусеничного опрыскивателя обеспечивается за счет побортного регулирования скорости вращения гусениц 18, приводимых мотор-редукторами, электромотор-колесами или гидронасос-моторной установкой 22. Натяжение гусениц 18, а также защита гусеничных модулей 17 ходовой системы от многократных перегрузок обеспечивается амортизационно-натяжным устройством 24 с винтом натяжения 25, упругими элементами 26, предварительно поджатых гайкой 27. Снижение уплотняющего воздействия на почву и вибронагруженности достигается за счет подвижности балансирных кареток 29 и упругих элементов подвески 32.

При движении роботизированного гусеничного опрыскивателя узлы форсунок 8 обрабатывают растения химическими препаратами. Оператор имеет возможность управления движением машины и технологическим процессом опрыскивания дистанционно с помощью пульта управления.

Экономический эффект от применения роботизированного гусеничного опрыскивателя для обработки сельскохозяйственных культур заключается в повышенной безопасности процесса химической обработки растений за счет исключения человека из зоны обработки химикатами, повышении качества обработки растений, в том числе, в труднодоступных местах, за счет обеспечения постоянной скорости движения машины и подачи химикатов в зону обработки, расширении номенклатуры обрабатываемых сельскохозяйственных культур за счет возможности встраиваться в различные по размерам междурядья, снижении уплотняющего воздействия на почву, корневую систему растений и растительный покров, повышении тягово-сцепных свойств машины, что обеспечивает возможность ее применения в любых почвенно-климатических условиях и агрозонах РФ.

Роботизированный гусеничный опрыскиватель для химической обработки различных сельскохозяйственных культур находится на стадии модернизации опытного образца. Оценка его функциональных качеств проводилась в частности на опытных полях ФГБНУ ВНИИКХ им. А.Г. Лорха в междурядьях всходов картофеля при внесении в почву жидких минеральных удобрений. Опытный образец получил высокую оценку специалистов.

Созданный опытный образец роботизированного гусеничного опрыскивателя для обработки сельскохозяйственных культур обеспечивает следующие количественные показатели: снижение максимального значения давления на почву до 48 кПа, что в соответствии с ГОСТ 26955-86 практически вдвое меньше допустимого максимального давления в весенний период при влажности почвы свыше 0,9 НВ, увеличение равномерности распределения давления под опорной ветвью гусениц до 30 % по сравнению металлическими обводами, как следствие повышение урожайности культур, исключение вредных выбросов в виду применения электрического или гидравлического привода, снижение уровня шума на 10 дБ и вибрации на 65-70% по сравнению с металлическими гусеницами, исключение вреда здоровью оператора при обработке растений удобрениями за счет применения системы дистанционного управления, универсальность в плане высокого (470 мм) агротехнического просвета и регулируемой колеи в пределах 1500-1800 мм, что позволяет использовать машину для обработки широкой номенклатуры сельскохозяйственных культур.

В сравнение с колесным прототипом площадь контакта модулей гусеничной ходовой системы больше в 9 раз. Это говорит о том, что при одной и той же полезной нагрузке уплотняющее воздействие на почву, корневую систему растений и растительный покров у предложенного изобретения будет значительно меньше, чем у колесного.

Кроме того, предлагаемый роботизированный гусеничный опрыскиватель для обработки сельскохозяйственных культур обладает лучшей маневренностью – имеет возможность поворота с минимальным радиусом (половина колеи), вокруг центра масс тогда, как колесный прототип имеет возможность поворота с радиусом, существенно превышающим колею машины.

Еще одним преимуществом предлагаемого роботизированного гусеничного опрыскивателя является агрегатируемость, т.е. возможность установки вместо системы опрыскивания различных навесных, полунавесных, прицепных и полуприцепных сельскохозяйственных машин и орудий.

Так, помимо системы опрыскивания, можно установить дисковую борону, прицепные грабли (ворошилки), легкий прицепной культиватор, разбрасыватель удобрений с приводом от опорных колес, устройства для обработки растений излучением, картофелесажалку, косилку, пресс-подборщик, прожектор с фитолампой, дождевальную установку, кузовное оборудование, самосвальные прицепы, щетку, измельчитель веток, отвал, прикатывающий каток, взлетно-посадочную площадку и док-станцию для беспилотных летательных аппаратов (дронов), снегоочистители и пр. Данное преимущество дает возможность использовать предлагаемый роботизированный гусеничный опрыскиватель для химической обработки различных сельскохозяйственных культур не только в сельскохозяйственном производстве, но и на коммунальных операциях.

В настоящее время по результатам функциональных испытаний опытного образца роботизированного гусеничного опрыскивателя для обработки сельскохозяйственных культур проводится его всесторонняя модернизация.

Роботизированный гусеничный опрыскиватель для обработки сельскохозяйственных культур, включающий систему опрыскивания с емкостью для рабочего раствора, трубопроводами, арматурой, штангой и узлами форсунок, смонтированную на шасси, содержащем раму, ходовую систему и привод, энергетическую установку и систему управления, отличающийся тем, что рама выполнена портальной с увеличенным агротехническим просветом и возможностью изменения колеи путем перемещения модулей ходовой системы в поперечном направлении параллельно опорной поверхности и снабжена, по крайней мере, двумя направляющими, размещенными по бортам, а модули ходовой системы выполнены гусеничными c независимым электрическим или гидравлическим приводом на каждое ведущее колесо, c упругой подвеской и возможностью установки гусениц различной ширины.
Роботизированный гусеничный опрыскиватель для обработки сельскохозяйственных культур
Роботизированный гусеничный опрыскиватель для обработки сельскохозяйственных культур
Роботизированный гусеничный опрыскиватель для обработки сельскохозяйственных культур
Роботизированный гусеничный опрыскиватель для обработки сельскохозяйственных культур
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 21-30 of 272 items.
25.08.2017
№217.015.a608

Способ определения и оценки тепловых условий в зонах обогрева и содержания молодняка животных

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к животноводству, и может быть использовано для оценки эффективности использования конкретных типов источников инфракрасных обогревателей. Способ определения и оценки тепловых условий в зонах обогрева и содержания молодняка животных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608065
Дата охранного документа: 12.01.2017
25.08.2017
№217.015.a743

Высевающий аппарат для совмещенного и пунктирного посевов

Высевающий аппарат для совмещенного и пунктирного посева состоит из семенного бункера, разделенного перегородкой, вертикально установленного высевающего диска со сквозными ячейками, воздушного сопла, выталкивателя семян и боковых стенок. Высевающий диск разделен на две части вдоль оси...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608064
Дата охранного документа: 12.01.2017
25.08.2017
№217.015.b045

Энергосберегающая установка для охлаждения молока с использованием искусственного и естественного холода и экологически безопасного хладоносителя с низкой температурой замерзания

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к установкам для охлаждения молока. Установка содержит приемник естественного холода, расположенный на открытом воздухе и снабженный датчиком температуры наружного воздуха, датчиком температуры хладоносителя с низкой температурой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613454
Дата охранного документа: 16.03.2017
25.08.2017
№217.015.b0c7

Пневматический высевающий аппарат для гнездового посева

Пневматический высевающий аппарат для гнездового посева включает семенной бункер, вертикально установленный на оси высевающий диск с расположенными на нем рядами сквозными коническими ячейками и прикрепленный к воздуховоду патрубок с соплом. Патрубок и сопло выполнены с резьбовым соединением....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613462
Дата охранного документа: 16.03.2017
25.08.2017
№217.015.b0d6

Способ сушки семян

Способ сушки семян и зерна заключается в том, что материал загружают, циркулируют, периодически отлеживают и воздействуют подогретым и неподогретым агентом сушки, высушивают, охлаждают и разгружают. Длительности воздействия на материал подогретым и неподогретым агентом сушки рассчитывают исходя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613466
Дата охранного документа: 16.03.2017
25.08.2017
№217.015.b0d7

Способ и устройство определения экономически оптимального избыточного давления воздуха для борьбы с вредными микроорганизмами в воздушной среде птицеводческих и животноводческих помещений

Группа изобретений предназначена для обеззараживания помещений в птицеводстве и промышленном животноводстве. Для борьбы с вредными микроорганизмами измеряют температуру и относительную влажность внутреннего воздуха помещения. Задают время и зависимости от бактериальной обсемененности и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613453
Дата охранного документа: 16.03.2017
25.08.2017
№217.015.b233

Круговой почвенный стенд

Изобретение относится к лабораторным стендам для испытаний почворежущих элементов сельскохозяйственных машин. Круговой почвенный стенд состоит из каркаса, приводного механизма, уплотнительных катков, грузов, рыхлителей почвенной массы, резервуара воды с капельницей, кругового почвенного канала,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613292
Дата охранного документа: 15.03.2017
25.08.2017
№217.015.b5a9

Секция дисковая почвообрабатывающая

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Секция дисковая почвообрабатывающая содержит подшипниковый узел со стойкой и валом. На вал с одной стороны подшипникового узла установлены два игольчатых диска, плоскость которых перпендикулярна оси вала. С другой стороны вала закреплен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614377
Дата охранного документа: 24.03.2017
25.08.2017
№217.015.b5ab

Фреза многофункциональная

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим машинам. Фреза многофункциональная, содержит раму с навесным устройством и боковинами, фрезбарабан с постоянными и размещенными между ними съемными секциями ножей или зубьев, задний...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614379
Дата охранного документа: 24.03.2017
25.08.2017
№217.015.b7d3

Стенд многофункциональный для испытаний агрегатов

Изобретение относится к области стендовых испытаний. Стенд для испытаний агрегата содержит электропривод, состоящий из электродвигателя и управляющего электродвигателем частотного преобразователя, приводной вал для подключения к электродвигателю вала испытываемого агрегата, средства для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614940
Дата охранного документа: 31.03.2017
Showing 21-30 of 115 items.
13.01.2017
№217.015.757b

Автожир для внесения жидких средств химизации

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Автожир для внесения жидких средств химизации содержит фюзеляж с кабиной пилота, шасси, хвостовое оперение, двигатель с толкающим винтом, вертикальную мачту с несущим винтом, приборное оборудование, бак, насос с электроприводом, трубопроводную и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002598550
Дата охранного документа: 27.09.2016
13.01.2017
№217.015.7ae6

Лапа культиватора

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к рабочим органам почвообрабатывающих машин. Лапа культиватора содержит держатель, два крыла с наплавленными износостойким слоем лезвиями, носовую часть и дополнительно щелеватель. Причем верхняя часть щелевателя жестко...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600687
Дата охранного документа: 27.10.2016
13.01.2017
№217.015.7dad

Автожир для внесения жидких средств химизации

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для внесения жидких средств химизации летательными аппаратами. Автожир для внесения жидких средств химизации содержит фюзеляж с кабиной шасси, хвостовое оперение, силовую установку с толкающим винтом, вертикальную мачту с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600968
Дата охранного документа: 27.10.2016
13.01.2017
№217.015.7e28

Способ безопасной сушки семян

Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве. Способ безопасной сушки зерна заключается в том, что семена загружают, вентилируют агентом сушки, охлаждают и разгружают. Новым является то, что скорость агента сушки ограничивают величиной, определяемой расчетной формулой в зависимости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601071
Дата охранного документа: 27.10.2016
25.08.2017
№217.015.a743

Высевающий аппарат для совмещенного и пунктирного посевов

Высевающий аппарат для совмещенного и пунктирного посева состоит из семенного бункера, разделенного перегородкой, вертикально установленного высевающего диска со сквозными ячейками, воздушного сопла, выталкивателя семян и боковых стенок. Высевающий диск разделен на две части вдоль оси...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608064
Дата охранного документа: 12.01.2017
25.08.2017
№217.015.b098

Плодосъемник

Изобретение относится к устройствам для сбора фруктов с деревьев. Плодосъемник содержит рукоятку и закрепленный на ней нож. Плодосъемник снабжен опорной площадкой и кольцом с приемным мешком. Наконечник устройства выполнен конусным, нож - в виде двух соосно размещенных цилиндрических лезвий с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613459
Дата охранного документа: 16.03.2017
25.08.2017
№217.015.b0d6

Способ сушки семян

Способ сушки семян и зерна заключается в том, что материал загружают, циркулируют, периодически отлеживают и воздействуют подогретым и неподогретым агентом сушки, высушивают, охлаждают и разгружают. Длительности воздействия на материал подогретым и неподогретым агентом сушки рассчитывают исходя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613466
Дата охранного документа: 16.03.2017
25.08.2017
№217.015.b6f1

Комбинированный агрегат для подсева трав в дернину сенокосов и пастбищ

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к комбинированным агрегатам для обработки почвы и посева. Комбинированный агрегат для полосного подсева трав в дернину сенокосов и пастбищ содержит раму с навеской, закрепленные на раме коробку передач, бункеры...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614607
Дата охранного документа: 28.03.2017
25.08.2017
№217.015.b891

Однодисково-анкерный сошник

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Однодисково-анкерный сошник содержит корпус с узлом крепления его к поводку, плоский диск, устанавленный под углом к направлению движения, семятуконаправитель, анкер-ложеобразователь, наружняя боковина которого выполнена в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615347
Дата охранного документа: 04.04.2017
25.08.2017
№217.015.b905

Способ осциллирующей сушки зерна

Способ относится к сушке зерна и может быть использован в сельском хозяйстве. Способ осциллирующей сушки зерна заключается в том, что зерно загружают, гравитационно перемещают, периодически продувают высокотемпературным агентом сушки, охлаждают и разгружают. Новым является то, что...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615289
Дата охранного документа: 04.04.2017
+ добавить свой РИД