Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
АЭРОСТАТНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ВНЕСЕНИЯ ЖИДКИХ И ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ НА ПОВЕРХНОСТЬ ЗЕМЛИ
АЭРОСТАТНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ВНЕСЕНИЯ ЖИДКИХ И ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ НА ПОВЕРХНОСТЬ ЗЕМЛИ

АЭРОСТАТНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ВНЕСЕНИЯ ЖИДКИХ И ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ НА ПОВЕРХНОСТЬ ЗЕМЛИ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к авиации и сельскому хозяйству. Аэростатная система содержит подъемный блок, состоящий из малообъемного мягкого аэростата сигарообразной формы, несущий блок, соединенный с подъемным блоком, состоящий из трубчатой, каркасной, сборно-разборной площадки с электромеханическим, пневматическим, осветительным оборудованием и силовой установкой. На площадке несущего блока установлен блок распыления пневматического типа, состоящий из пневматического штангового разбрасывателя и пневматического штангового опрыскивателя. Блок дистанционного управления состоит из передающей и приемной стороны и позволяет осуществить беспилотное управление полетом аэростата и дистанционное управление работой блоков аэростатной системы для внесения жидких и твердых веществ на поверхность земли. При этом внутри аэростата в нижней части его оболочки прикреплен газовоздушный баллонет, разделенный эластичной мембранной на воздушную и газовую камеры. Сборно-разборная площадка несущего блока соединена с аэростатом в нижней части его оболочки под ее центром тяжести с помощью стропового крепления. Изобретение направлено на повышение эффективности и качества обработок за счет последовательного, равномерно 5 з.п. ф-лы, 3 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2186003
Класс(ы) патента: B64D1/18, A01M11/00
Номер заявки: 2000125006/28
Дата подачи заявки: 04.10.2000
Дата публикации: 27.07.2002
Заявитель(и): Рябов Сергей Васильевич; Рябов Иван Сергеевич
Автор(ы): Рябов С.В.; Рябов И.С.
Патентообладатель(и): Рябов Сергей Васильевич; Рябов Иван Сергеевич
Описание изобретения: Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для борьбы с сорняками на полях, защиты растений от вредителей и болезней, улучшения созревания, роста и урожайности сельскохозяйственных культур путем обработки их жидкими и твердыми веществами с помощью аэростатной системы.
Известна аэростатная система внесения твердых веществ на поверхность земли с использованием привязного аэростата[1], где распыление сухих удобрений основано на использовании силы воздушных потоков, образующихся над верхушками деревьев. Аэростатная система состоит из наземного транспорта и связанного с ним посредством троса и шлангов аэростата, заполненного гелием и поднятого на высоту 20-50 м. В состав наземного транспорта входит прицепная емкость с удобрениями и автомашина. Из емкости удобрения выдувают в дробилку, откуда они по матерчатому шлангу с помощью воздуха подаются вверх к подвешенному под аэростатом распылителю. Вылетающие из распылителя частицы воздушными потоками над кронами деревьев разносятся по местности.
Однако известная аэростатная система не позволяет вносить удобрения равномерно и точно на обрабатываемую поверхность. Место оседания и расстояние, на которое разносятся удобрения воздушными потоками, зависят от массы частиц, образующих пылевое облако, скорости, силы и направления ветра. В зоне обработки образуется высокой степени запыленность воздуха, что отрицательно влияет на здоровье людей.
Наиболее близкой к заявленному изобретению является аэростатная система для внесения веществ на поверхность земли, содержащая подъемный блок, состоящий из аэростата, силовой установки для перемещения по воздуху на заданной высоте с регулируемой скоростью, и несущий блок, блок распыления для внесения веществ на поверхность земли и приемную сторону блока дистанционного управления, установленные на несущем блоке, и передающую сторону блока дистанционного беспилотного управления, установленную на земле[2].
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении точности внесения жидких и твердых веществ, равномерного и последовательного их распределения по обрабатываемой поверхности участка и обеспечение экологической и санитарно-гигиенической безопасности.
Для достижения технического результата предлагается данная аэростатная система для внесения жидких и твердых веществ на поверхность земли, отличающаяся тем, что она снабжена электромеханическим, пневматическим и осветительным оборудованием, несущий блок выполнен в виде трубчатой, каркасной, сборно-разборной площадки, предназначенной для размещения упомянутого оборудования, блок распыления состоит из пневматического штангового разбрасывателя твердых веществ и пневматического штангового опрыскивателя, установленных на площадке несущего блока, подъемный блок состоит из мягкого аэростата, а приемная сторона блока дистанционного управления расположена на сборно-разборной площадке. При этом внутри нижней части оболочки аэростата прикреплена мембрана воздушной камеры баллонета. Сборно-разборная площадка несущего блока соединена с нижней частью оболочки строповым креплением. Вместе с тем, пневматический штанговый разбрасыватель блока распыления состоит из емкости для твердого вещества конической формы, дозирующей камеры, диска с калибровочными отверстиями для дозирования твердого вещества, направляющей воронки, центробежного нагнетателя воздуха с электромотором и зубчатой передачей, а также штанги, выполненной с возможностью крепления в нижней части сборно-разборной площадки и имеющей воздуховоды и наконечники, предназначенные для разбрасывания твердых веществ. Пневматический штанговый опрыскиватель блока распыления состоит из емкости для жидкого вещества с герметично закрывающейся крышкой, компрессора с ресивером, регулировочного и предохранительного клапанов, штанги с поворотной ручкой и фиксатором. Пневматический штанговый опрыскиватель также снабжен шлангами с поворотными опрыскивателями и воздуховодами с наконечниками, закрепленными на штанге. Штанга пневматического штангового опрыскивателя соединена с держателями, поддерживающими шланги с поворотными опрыскивателями, при этом она подвижно закреплена в нижней части сборно-разборной площадки несущего блока под штангой пневматического штангового разбрасывателя.
При внесении жидких и/или твердых веществ осуществляют их подачу из соответствующих емкостей через соответствующие пневмопровод, штангу, шланги и воздуховоды, установленные на сборно-разборной площадке несущего блока, вниз к поворотным опрыскивателям и наконечникам, из которых они попадают на обрабатываемую поверхность либо снизу вверх, либо сверху вниз. При этом жидкое и/или твердое вещество из поворотных опрыскивателей или наконечников при опущенных держателях подают на обрабатываемую поверхность снизу вверх от основания стебля к его вершине, а при поднятых держателях подают сверху вниз от вершины стебля к его основанию.
При внесении твердого вещества в атмосфере жидкого аэрозоля осуществляют подачу твердого вещества из наконечников, а жидкого вещества - из поворотных опрыскивателей, получая аэрозольную смесь, при этом наконечники и опрыскиватели закреплены на держателях на одном уровне. Аэрозольную смесь подают при опущенных держателях на обрабатываемую поверхность снизу вверх от основания стебля к его вершине, а при поднятых держателях - сверху вниз от вершины стебля к его основанию.
Осуществляют применение аэростатной системы путем внесения жидких и твердых веществ на поверхность земли для защиты растений от вредителей и болезней, борьбы с сорняками на полях и улучшения созревания, роста и урожайности сельскохозяйственных культур.
На фиг. 1 показана блок-схема аэростатной системы, где А - подъемный блок, Б - несущий блок, В - блок распыления, Г - блок дистанционного управления.
1 - оболочка аэростата, 2 - баллонет газовоздушный, 3 - эластичная мембрана, 4 - воздушная камера, 5 - гелиевая камера, 6 - носовое усиление, 7 - хвостовое оперение, 8 - воздушные клапаны, 9 - газовые клапаны, 10 - строповое крепление, 11 - сборно-разборная площадка, 12 - электромеханическое оборудование, 13 - пневматическое оборудование, 14 - осветительное оборудование, 15 - силовая винтодвигательная установка, 16 - пневматический штанговый разбрасыватель, 17 - пневматический штанговый опрыскиватель, 18 - оператор, 19 - передающая сторона блока управления, 20 - пульт управления, 21 - командное устройство, 22 - шифратор, 23 - передатчик, 24 - приемная сторона блока управления, 25 - приемник, 26 - дешифратор, 27 - сервомотор.
На фиг. 2 показана блок-схема пневматического штангового разбрасывателя 16 блока распыления В, где: 28 - емкость для твердых веществ, 29 - крышка емкости, 30 - дозирующая камера, 31 - дозирующий диск с калиброванными отверстиями, 32 - направляющая воронка, 33 - ось: а - дозирующего диска, б - вентилятора, в - электродвигателя, 34 - центробежный нагнетатель воздуха, 35 - кожух нагнетателя воздуха, 36 - вентилятор, 37 - вихревая камера, 38 - электродвигатель, 39 - зубчатая передача, 40 - штуцер, 41 - пневмопровод, 42 - штанга разбрасывателя, 43 - воздуховоды, 44 - наконечники воздуховодов.
На фиг.3 показана блок-схема пневматического штангового опрыскивателя 17 блока распыления В, где: 45 - емкость для жидкости, 46 - герметичная крышка заливного отверстия емкости, 47 - предохранительный клапан, 48 - регулировочный клапан, 49 - сливное отверстие емкости, 50 - сетчатый фильтр, 51 - компрессор, 52 - ресивер, 53 - штанга опрыскивателя, 54 - поворотная ручка штанги, 55 - фиксатор, 56 - шланги, 57 - поворотные распылители жидкости, 58 - держатели.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что с помощью аэростатной системы на поверхность вносят жидкое и/или твердое вещество. При этом перед внесением вещества или веществ на обрабатываемую поверхность осуществляют сборку аэростатной системы и подготовку ее к работе. Затем вещество или вещества поднимают в соответствующих емкостях, установленных на несущем блоке, на необходимую в данный момент для внесения высоту и перемещают их на этой высоте по воздуху с необходимой для внесения скоростью, одновременно разбрызгивают и/или разбрасывают вещество или вещества по поверхности, используя штангу пневматического опрыскивателя с поворотными распылителями и/или штангу пневматического разбрасывателя с наконечниками. Жидкое и/или твердое вещество поступает из соответствующей емкости вниз через соответствующий пневмопровод, штангу, шланги или воздуховоды к поворотным опрыскивателям или наконечникам. Конструкция аэростатной системы предусматривает подачу вещества при опущенных держателях снизу вверх, при поднятых держателях - сверху вниз и подачу твердого вещества в атмосфере жидкого аэрозоля с целью образования аэрозольной смеси. Применение того или иного варианта подачи вещества на обрабатываемую поверхность определяют, исходя из высоты растений или места обитания вредителя. В случае тли, когда насекомые паразитируют на нижней поверхности листа, осуществляют подачу вещества снизу вверх. Наоборот, когда насекомые поражают верхние части растения, например саранча, осуществляют подачу вещества сверху вниз. При смешанном паразитировании, когда отдельные стадии развития вредителя повреждают одновременно разные поверхности растения, что характерно для колорадского жука, белой американской бабочки, калифорнийской щитовки, эффективнее обрабатывать растения путем подачи вещества как снизу вверх, так и сверху вниз или подавать твердое вещество в атмосфере водного аэрозоля.
Для уничтожения сорняков гербицидами осуществляют подачу вещества сверху вниз.
При подкормки растений на разных стадиях вегетации используют все виды подачи вещества.
Для соблюдения экологической и санитарно-гигиенической безопасности предпочтительнее проводить обработки в атмосфере водного аэрозоля, при которых обеспечивается низкая запыленность воздуха в зоне обработки и вероятность сноса вносимого вещества ветром.
Высоту и скорость обработки регулируют с помощью пульта дистанционного блока управления.
Конструктивно предлагаемая аэростатная система для внесения жидких и твердых веществ на поверхность земли состоит, фиг.1, из подъемного блока А, несущего блока Б, блока распыления В, блока дистанционного управления Г.
Подъемный блок А представляет собой мягкий аэростат. Корпус его состоит из оболочки 1 классической сигарообразной формы. Несущим газом является гелий, как газ наиболее безопасный и обладающий большей подъемной силой в сравнении с любым другим газом легче воздуха. В процессе работы аэростатной системы масса его в оболочке не меняется.
Внутри оболочки аэростата 1 в нижней ее части прикреплен баллонет 2, разделенный эластичной мембраной 3 на две камеры - воздушную 4 и газовую 5 для поддержания избыточного давления в оболочке аэростата и в баллонете. Оболочка имеет носовое усиление 6 и хвостовое оперение 7, оснащена воздушными 8 и газовыми 9 клапанами для освобождения оболочки и баллонета от воздуха и газа, имеет строповые крепления 10 для подвешивания несущего блока Б.
Несущий блок Б, соединенный с подъемным блоком А, состоит из трубчатой, каркасной, сборно-разборной площадки 11, подвешиваемой с помощью стропового крепления 10 в нижней части оболочки 1. На площадке 11 устанавливают электромеханическое 12, пневматическое 13, осветительное 14 оборудование, силовую установку 15, пневматический штанговый разбрасыватель 16 и пневматический штанговый опрыскиватель 17.
Блок распыления В пневматического типа смонтирован на площадке 11 несущего блока Б и соединяет в себе пневматический штанговый разбрасыватель 16 и пневматический штанговый опрыскиватель 17.
Пневматический штанговый разбрасыватель 16 фиг. 2 имеет емкость для твердого вещества 28 конической формы с плотно закрывающейся крышкой 29 и небольшим нижним отверстием, переходящим в дозирующую камеру 30, из которой вещество попадает на вращающийся дозирующий диск с калиброванными отверстиями 31, через которые ссыпается в направляющую воронку 32. Диск крепится на вертикальной оси 33а. Центробежный нагнетатель воздуха 34 состоит из кожуха 35, вентилятора 36, закрепленного на оси 33б, вихревой камеры 37, электродвигателя 38. Нагнетатель 34 установлен под емкостью 28 и дозирующим диском 31 в горизонтальной плоскости. Дозирующий диск 31 и вентилятор 36 центробежного нагнетателя воздуха 34 приводятся во вращение зубчатой передачей 39 от электродвигателя 38. Нагнетатель воздуха 34 с помощью штуцера 40 и пневмопровода 41 соединяют со штангой 42, несущей воздуховоды 43 с наконечниками 44. Вещество, ссыпающееся по направляющей воронке 32 в вихревую камеру 37, выдувает нагнетаемый вентилятором 36 поток воздуха и через пневмопровод 41 оно попадает в штангу 42, из которой по воздуховодам 43 через наконечники 44 разбрасывается по поверхности.
Пневматический штанговый опрыскиватель 17 фиг.3 содержит емкость для жидкого вещества 45 с крышкой, герметично закрывающей заливное отверстие 46, предохранительный 47 и регулировочный 48 клапаны, сливное отверстие 49, сетчатые фильтры 50 на входе и выходе жидкого вещества. Для создания напорного давления в емкости 45 и необходимого давления в опрыскивающей системе компрессором 51 через ресивер 52, штуцер 40, регулировочный клапан 48 по пневмопроводу 41 подают сжатый воздух. Избыточное давление в емкости 45 автоматически сбрасывают через предохранительный клапан 47. Штанга опрыскивателя 53 составлена из нескольких трубчатых звеньев, соединенных между собой муфтами. Равномерно по всей длине штанги с определенными промежутками расположены отверстия, в которые ввернуты штуцера 40 для подсоединения шлангов 56 с поворотными распылителями жидкости 57. На штанге в промежутках между штуцерами 40 с помощью крепежа монтируют специальные держатели 58 для поддержки шлангов 56 с поворотными распылителями жидкости 57. Крепеж позволяет передвигать держатели в промежутках между штуцерами и регулировать расстояние между ними соответственно ширине междурядий. Поворотом ручки штанги 54 устанавливают держатели со шлангами под определенным углом к поверхности земли. Фиксатор 55 удерживает штангу с держателями в установленном положении.
Штангу опрыскивателя 53 соединяют пневмопроводом 41 с емкостью для жидкого вещества 45 через штуцер 40 и подвешивают спереди сборно-разборной площадки 11 подвижно в нижней ее части на кронштейнах. Штангу разбрасывателя 42 крепят жестко на площадке 11 над штангой 53 пневматического опрыскивателя 17. Для поддержания над землей воздуховодов 43 с наконечниками 44 используют держатели 58 штанги опрыскивателя 53, что позволяет поднимать и опускать их на определенный угол над обрабатываемой поверхностью одновременно со шлангами 56 и поворотными распылителями жидкости 57.
Блок В используют при обработках поверхности жидкими веществами, для рассеивания порошков, гранулированных материалов и/или одновременном рассеве сыпучих веществ с увлажнением образующегося пылевого облака. Твердое и/или жидкое вещество подают из соответствующей емкости 28, 45 через соответствующие пневмопровод, штангу, шланги или воздуховоды вниз к наконечникам 44 или поворотным распылителям жидкости 57, из которых оно попадает на обрабатываемую поверхность.
Блок дистанционного управления Г фиг.1 предназначен для беспилотного управления полетом аэростата и дистанционного управления работой блоков аэростатной системы. Он обслуживается оператором 18 и содержит передающую 19 и приемную 24 стороны. При этом передающая сторона 19 блока управления находится на земле на транспортном средстве под контролем оператора 18 и состоит из пульта управления 20, командного устройства 21, шифратора 22 и передатчика 23. Командное устройство задает команды управления, шифратор преобразует их в электрические сигналы, модулирующие передатчик для их излучения. Приемная сторона 24 находится на площадке 11 несущего блока Б и через приемник 25 принимает поступающие сигналы, передает их на дешифратор 26, который с помощью сервомотора 27 распределяет команды по исполнительным механизмам 12, 13, 14, 15 блока Б. Правильность исполнения и корректировку команд контролирует оператор 18. Контроль и корректировку осуществляют с помощью визуального наблюдения за изменениями полета аэростатной системы и работой блоков и/или посредством дисплея компьютера, вмонтированного в пульт управления 20, на экране которого отражаются эти изменения. Дистанционное управление может быть осуществлено посредствам радио, спутниковой и световой связи.
Возможна одновременная передача нескольких командных сигналов с помощью многоканальной связи.
Работа аэростатной системы включает несколько основных этапов:
- подготовка аэростатной системы к работе;
- подъем системы над землей на заданную высоту;
- полет аэростатной системы с определенной скоростью и проведение обработки поверхности земли твердыми и/или жидкими веществами;
- приземление аэростатной системы;
- демонтаж и транспортировка аэростатной системы.
При подготовке аэростатной системы к работе вначале собирают трубчатый каркас площадки, затем крепят на ней электромеханическое, осветительное и пневматическое оборудование, силовую установку, пневматический штанговый опрыскиватель и пневматический штанговый разбрасыватель. Оборудование между собой соединяют электро-, трубо- и пневмо- проводами. Для предотвращения резкого подъема при заполнении оболочки аэростата гелием площадку с помощью страховочных тросов закрепляют на земле. Оболочку аэростата наполняют гелием. Заправляют топливный бак горючим. Загружают емкости по необходимости твердым или жидким веществами.
Для подъема аэростатной системы над землей на заданную высоту используют баллонет. С помощью кнопки " Пуск" пульта дистанционного управления вначале запускают двухтактный двигатель внутреннего сгорания, приводят в действие генератор и компрессоры, соединенные с камерами баллонета. Затем с помощью компрессора гелий через редуктор по пневмопроводу перекачивают из баллона высокого давления в гелиевую камеру баллонета, увеличивая подъемную силу аэростата. Подъем прекращают, когда система достигнет необходимой высоты. Для этого останавливают компрессор и прекращают подачу газа в гелиевую камеру баллонета, нажав кнопку "Стоп" дистанционного пульта управления. Аэростатная система в этот момент находится в равновесном состоянии на заданной высоте.
Перед началом полета поворотной ручкой штанги пневматического штангового опрыскивателя устанавливают угол рабочего положения держателей в зависимости от выбранного варианта обработки. Убирают страховочные тросы. Пультом управления запускают силовую винтомоторную установку. С помощью двух воздушных винтов, закрепленных слева и справа от площадки, осуществляют горизонтальный полет аэростатной системы.
Аэростатная система в процессе выгорания топлива и уменьшения твердого и/или жидкого вещества соответственно поднимается. Для стабилизации высоты полета используют двухкамерный баллонет и аэродинамические рули. Снижение аэростатной системы осуществляют путем уменьшения подъемной силы гелия за счет уменьшения его массы в гелиевой камере баллонета. С этой целью газ откачивают из гелиевой камеры компрессором по пневмопроводу в баллон высокого давления. Соответствующая работа рулей высоты также способствует снижению аэростатной системы. Для поддержания избыточного давления в оболочке аэростата и в баллонете компрессором по пневмопроводу в воздушную камеру баллонета закачивают воздух. Процесс стабилизации высоты контролируют визуально, регулируя снижение, подъем или остановку аэростатной системы дистанционным пультом управления до восстановления высоты и равновесного состояния системы.
Одновременно с полетом аэростатной системы по трассе осуществляют разбрызгивание жидкого и/или разбрасывание твердого вещества на поверхность земли.
Обработку поверхности твердыми веществами проводят пневматическим штанговым разбрасывателем. Порошок или гранулы вещества из конической емкости подают вниз в расположенную под ней дозирующую камеру, далее через калиброванные отверстия дозирующего диска и направляющую воронку в вихревую камеру кожуха нагнетателя воздуха. Оттуда вещество выдувается воздушным потоком в штангу разбрасывателя и по воздуховодам через наконечники разбрасывается по поверхности. Воздушная струя образуется при вращении вентилятора центробежного нагнетателя воздуха, который приводят во вращение электрическим мотором, включаемым дистанционно пультом управления.
Обработку поверхности жидкими веществами проводят пневматическим штанговым опрыскивателем. Жидкое вещество под давлением, создаваемым компрессором, подают вниз из емкости для жидкого вещества через пневмопровод, штангу опрыскивателя и шланги с поворотными распылителями на обрабатываемую поверхность. Размер капель регулируют перед началом работы поворотом головки распылителя. Компрессор работает от электромотора, который включают и выключают дистанционным пультом управления.
Обработку поверхности твердым и жидким веществами проводят с помощью одновременной работы пневматического штангового разбрасывателя и пневматического штангового опрыскивателя. В этом случае воздуховоды с наконечниками и шланги с поворотными распылителями закрепляют на держателях на одном уровне и разбрасывание твердого вещества осуществляют в атмосфере жидкого аэрозоля, что обеспечивает увлажнение частиц твердого вещества, быстрое их оседание и хорошую прилипаемость на обрабатываемой поверхности, исключает снос мельчайших частиц веществ ветром, что уменьшает их потери.
Держатели с закрепленными на них шлангами и воздуховодами обеспечивают достаточно точное внесение как жидкого, так и твердого вещества на обрабатываемую поверхность. Вносимое вещество при опущенных в междурядья держателях попадает из наконечников и/или из поворотных распылителей на растения снизу вверх от основания стебля к вершине. При держателях, поднятых параллельно обрабатываемой поверхности, вещество подается из наконечников и/или поворотных распылителей сверху вниз от вершины к основанию стебля.
Количество проходов аэростатной системы над участком определяют в соответствии с его размерами и шириной обрабатываемой полосы. На концах трассы аэростатную систему разворачивают с помощью рулей направления, устанавливают в направлении полосы обработки соответственно ширине токсичной волны и продолжают обработку по заданной схеме. При прохождении трассы токсичная волна захватывает полосу, равную ширине штанги. Соседние полосы стыкуются по границе токсичной волны и не перекрывают друг друга. В результате стыковки соседних полос по границе токсичной волны происходит последовательная и равномерная обработка поверхности всего участка.
Обслуживающий аэростатную систему персонал в момент обработки находится на расстоянии у пульта управления, что предохраняет людей от попадания ядовитых веществ на кожные покровы, слизистую глаз и дыхательных путей.
Наличие осветительных и сигнальных огней позволяет проводить работы в темное время суток, что предохраняет пчел и других полезных насекомых, ведущих дневной образ жизни, от воздействия инсектицидов.
Приземление аэростатной системы осуществляют с помощью баллонета и аэродинамических рулей направления и высоты. По окончании работы пультом управления выключают компрессор, обслуживающий пневматический штанговый опрыскиватель, прекращая подачу сжатого воздуха в емкость для жидкости, и останавливают электродвигатель, от которого работают дозирующий диск и центробежный нагнетатель воздуха пневматического штангового разбрасывателя. Поворотной ручкой штанги опрыскивателя поднимают держатели вверх в горизонтальное положение. Затем, маневрируя рулями высоты и направления, отгоняют аэростатную систему на удобное для приземления место с краю обрабатываемого участка. Компрессором откачивают гелий из баллонета в баллон высокого давления, уменьшая подъемную силу газа до тех пор, пока несущая оборудование площадка не опустится на землю.
Страховочными тросами закрепляют площадку на земле. Перекачивают оставшийся в баллонете гелий в баллон высокого давления. Гелий, заполняющий оболочку, откачивают в емкости для повторного использования. Пустую оболочку отсоединяют от сборно-разборной площадки. В случае прекращения обработок и консервации аэростатной системы проводят демонтаж оборудования и разборку каркаса площадки. В разобранном виде аэростатную систему транспортируют для хранения на склад.
Примеры использования аэростатной системы для защиты растений от тли, злаковых, пастбищных или овощных культур - от саранчи, картофеля - от колорадского жука, приводимые ниже, показывают универсальные возможности системы.
Пример 1. Тли - опасные и повсеместно встречающиеся вредители. Питаются соками растения, прокалывая тонким хоботком ткани листьев, молодых побегов, иногда плодов. Поврежденные листья скручиваются, деформируются и частично или полностью отмирают. Ранней весной в период распускания почек появляются личинки, которые в поисках пищи сосредотачиваются на распускающихся почках и нижней поверхности молодых листьев. В начале лета тли переселяются на травянистые растения, где интенсивно размножаются, образуя колонии на нижней поверхности листьев. Для борьбы с тлей применяют пневматический штанговый опрыскиватель аэростатной системы. Так как вредитель располагается на нижней стороне листовой пластинки, то вещество из поворотных распылителей подают на растения снизу вверх. С этой целью поворотной ручкой опускают держатели с шлангами и поворотными распылителями. С помощью баллонета и аэродинамических рулей дистанционным пультом управления, как описано выше, устанавливают высоту полета аэростатной системы с таким расчетом, чтобы расположить держатели с шлангами и поворотными распылителями между рядками и как можно ближе к основанию стебля травянистого растения или на уровень нижней части кроны плодового дерева. В этом случае вылетающая под напором из поворотных распылителей вверх жидкость попадает на тлей, располагающихся с нижней стороны листьев.
Пример 2. Для саранчовых характерны периодические вспышки массового размножения, которые охватывают большие территории. В этот период саранча передвигается плотными скоплениями (кулигами), съедая всю растительность на своем пути. Кулиги перелетают на большие расстояния причиняя новым территориям огромный вред. В сельскохозяйственных районах появление саранчи носит характер стихийного бедствия. Для защиты посевов сельскохозяйственных культур от опустошительных нашествий саранчи и при подавлении вспышки массового ее размножения используют пневматический штанговый опрыскиватель и пневматический штанговый разбрасыватель, применяя внесение жидких и/или твердых веществ сверху вниз. Для этого поворотной ручкой устанавливают в горизонтальное положение держатели шлангов с поворотными опрыскивателями и воздуховодов с наконечниками. Намечают трассы полета аэростатной системы по участку обработки. Поднимают аэростатную систему с помощью баллонета, аэродинамических рулей и дистанционного пульта управления на необходимую высоту и устанавливают направление ее полета. Опыливание территории ядохимикатами или рассев ядоприманки проводят пневматическим штанговым разбрасывателем. Опрыскивание пестицидами осуществляют пневматическим штанговым опрыскивателем. Обработку твердым и жидким веществом проводят в атмосфере жидкого аэрозоля при одновременной работе штангового опрыскивателя и штангового разбрасывателя.
Пример 3. Колорадский жук один из наиболее опасных вредителей картофеля и других пасленовых культур. Жуки и личинки вредителя могут полностью уничтожить листья картофеля. Весной перезимовавшие жуки выходят из почвы и питаются листьями сорняков из семейства пасленовых. Позже они перелетают на молодые всходы картофеля. Самки откладывают яйца кучками на нижнюю сторону листьев. Основные повреждения растениям наносят личинки. Первую обработку картофеля пестицидами проводят в период массового выхода перезимовавших жуков, вторую - при появлении личинок второго возраста. Личинки первого и второго возрастов менее стойки к химическим препаратам, поэтому борьбу целесообразно проводить в период их появления. Жуки, как правило, находятся на периферии куста в верхнем и реже среднем ярусе. Поэтому жидкие и/или твердые ядохимикаты наносят на поверхность куста сверху вниз. Основная масса личинок первого и второго возрастов находится на нижней поверхности листа, в связи с этим вещества наносят на растение снизу вверх от основания стебля к вершине. Для борьбы с взрослыми жуками аэростатную систему готовят, как описано в примере 2. При противоличиночных мероприятиях подготовку аэростатной системы к работе проводят анологично описанию, приведенному в примере 1. При высокой численности вредителя используют комбинированную обработку кустов картофеля твердым веществом в атмосфере жидкого аэрозоля.
Техническая эффективность предложенной аэростатной системы по сравнению с прототипом заключается в возможности:
- внесения на обрабатываемую поверхность твердых и жидких веществ как по отдельности, так и в комбинации, что позволяет оптимально использовать аэростатную систему;
- повышения эффективности и качества обработок за счет последовательного, равномерного и точного внесения вещества на обрабатываемую поверхность. При этом точность попадания химикатов обеспечивают держатели, позволяющие приблизить к обрабатываемому месту распылители, а последовательное и равномерное распределение веществ по участку достигают в результате того, что ширина захвата токсичной волны соответствует размеру штанг и при стабильном полете на предельно малой высоте обработанные полосы стыкуются по границе проходов аэростата без образования пропусков;
- улучшения экологической безопасности в результате применения осветительных и сигнальных огней, позволяющих организовать работу в темное время суток и тем самым избежать гибели от ядохимикатов пчел, энтомофагов и других полезных насекомых и животных, активных в дневное время. Кроме того, распыление твердых пестицидов в атмосфере жидкого аэрозоля повышает скорость оседания и прилипаемость частиц вещества на поверхность, это снижает вероятность сноса пылевого облака ветром на соседнюю с обрабатываемой территорию;
- снижения эксплуатационных трудностей путем применения в качестве несущего блока мягкого аэростата, что позволяет собирать и разбирать конструкцию, хранить и транспортировать ее в несобранном виде, а также не требует укрытий для отстоя, сложных причальных сооружений, специальных аэродромных площадок или подъездных путей, квалифицированного обслуживающего персонала.
В целом технические и функциональные возможности аэростатной системы позволяют:
- вносить вещества с воздуха при движении на небольшой высоте и с малой скоростью, в любое время суток и независимо от размера, конфигурации и рельефа участка;
- проводить работы как самостоятельную операцию в течение всей вегетации растения соответственно фенологическим фазам развития;
- осуществлять сплошные и выборочные обработки;
- одним устройством обрабатывать с воздуха как пропашные, так и высокорослые культуры;
- проводить обработки поверхности растений снизу вверх от основания стебля к его вершине, сверху вниз от вершины стебля к его основанию и в атмосфере жидкого аэрозоля.
Источники информации
1. Патент США 5322219, 1994 г.
2. Патент ФРГ 19621515, 1997 г.
Формула изобретения: 1. Аэростатная система для внесения веществ на поверхность земли, содержащая подъемный блок, состоящий из аэростата и силовой установки для перемещения по воздуху на заданной высоте с регулируемой скоростью, несущий блок, а также блок распыления для внесения веществ на поверхность земли и приемную сторону блока дистанционного управления, установленные на несущем блоке, и передающую сторону блока дистанционного беспилотного управления, установленную на земле, отличающаяся тем, что снабжена электромеханическим, пневматическим и осветительным оборудованием, несущий блок выполнен в виде трубчатой, каркасной, сборно-разборной площадки, предназначенной для размещения упомянутого оборудования, блок распыления состоит из пневматического штангового разбрасывателя твердых веществ и пневматического штангового опрыскивателя, установленных на площадке несущего блока, подъемный блок состоит из мягкого аэростата, а приемная сторона блока дистанционного управления расположена на сборно-разборной площадке.
2. Аэростатная система по п. 1, отличающаяся тем, что внутри нижней части оболочки аэростата прикреплена мембрана воздушной камеры баллонета.
3. Аэростатная система по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутая площадка соединена с нижней частью оболочки строповым креплением.
4. Аэростатная система по п. 1, отличающаяся тем, что пневматический штанговый разбрасыватель блока распыления состоит из емкости для твердого вещества конической формы, дозирующей камеры, диска с калибровочными отверстиями для дозирования твердого вещества, направляющей воронки, центробежного нагнетателя воздуха с электромотором и зубчатой передачей, а также штанги, выполненной с возможностью крепления в нижней части сборно-разборной площадки и имеющей воздуховоды и наконечники, предназначенные для разбрасывания твердых веществ.
5. Аэростатная система по п. 1, отличающаяся тем, что пневматический штанговый опрыскиватель блока распыления состоит из емкости для жидкого вещества с герметично закрывающейся крышкой, компрессора с ресивером, регулировочного и предохранительного клапанов, штанги с поворотной ручкой и фиксатором, соединенной с держателями, поддерживающими шланги с поворотными опрыскивателями, при этом штанга подвижно закреплена в нижней части сборно-разборной площадки несущего блока под штангой пневматического штангового разбрасывателя.
6. Аэростатная система по п. 1, отличающаяся тем, что пневматический штанговый опрыскиватель снабжен шлангами с поворотными опрыскивателями и воздуховодами с наконечниками, закрепленными на штанге.