Опрыскиватель для обработки сельскохозяйственных культур электроактивированной водой

Опрыскиватель для обработки сельскохозяйственных культур электроактивированной водой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к мобильным подкормщикам-опрыскивателям, используемым для обработки с.-х. растений от вредителей и болезней, а также для их внекорневой подкормки в период вегетации сельскохозяйственных культур.

Известен агрегат для малообъемного опрыскивания «Иртышанка», содержащий размещенные на подвижном транспортном средстве связанные системной магистралью блок управления с микроЭВМ и блок отображения информации; связанную гидравлической магистралью с размещенными на штанге распылителями емкость для рабочей жидкости, размещенный в гидравлической магистрали фильтр, а также размещенные в упомянутой магистрали и связанные с блоком управления насос, средство для измерения расхода жидкости и регулятор расхода жидкости, в котором упомянутый агрегат дополнительно содержит связанный с блоком управления и блоком отображения информации блок спутниковой навигационной системы, установленный в гидравлической магистрали дополнительный насос, а также установленные на штанге средства для контроля работы распылителей и средства для управления количеством подаваемого на распылители рабочего раствора (RU, патент №2231259, МПК⁷ А01М 7/00, 06.27.2004).

К недостаткам описанного агрегата малообъемного опрыскивателя «Иртышанка» относятся сложность конструкции, низкая эксплуатационная надежность, отсутствие возможности подготовки раствора для опрыскивания непосредственно на агрегате и ограниченные функциональные возможности.

Известен также опрыскиватель, содержащий бак для ядохимикатов, всасывающий фильтр, насос, напорный фильтр, регулятор-распределитель, напорные магистрали для подачи рабочей жидкости к распыливающим рабочим органам, в котором напорные магистрали, подающие рабочую жидкость к распыливающим рабочим органам, снабжены калибровочными вставками, а перед каждым рабочим органом установлены дополнительные калибровочные вставки, при этом поперечное сечение вставок определяется по формуле

f_n=K_n·f_м см²,

где f_n - поперечное сечение вставки n-й магистрали;

К_n - коэффициент, который определяется расчетным путем в зависимости от длины магистрали и местных сопротивлений К_n=(0,6÷0,9);

f_м - поперечное сечение магистрали перед вставкой (RU, патент №2253229, МПК⁷ А01М 7/00, 27.12.2004).

Известен опрыскиватель, представляющим собой мобильный агрегат, включающий базовый трактор, штангу с опрыскивателем, резервуар для рабочей жидкости, трубопроводы, насос с приводом от вала отбора мощности, при этом он снабжен генератором постоянного тока, установленным на тракторе и получающим привод вращения от вала отбора мощности трактора через редуктор, установкой для элекроактивации воды, при этом генератор постоянного тока электрически связан с установкой для электроактивации воды, гидравлически связанной посредством насоса с резервуаром для рабочей жидкости, установка для электроактивации воды гидравлически связана с распылителями и установленными на дополнительном трубопроводе гибкими шлангами с насадками, имеющими отверстия, выполненные по касательной к внутреннему диаметру насадки и направленными в прикорневую зону растений, при этом насадки выполнены из изностойкого материала и опираются на поверхность почвы, в то же время в электрической связи генератора постоянного тока с установкой для электроактивации воды предусмотрен переключатель потенциалов (RU, патент на изобретение №2367154, МПК А01М 7/00).

К недостаткам данного опрыскивателя относятся отсутствие возможности получения единого потока активированной воды заданного электрического потенциала, низкий КПД электроактивации.

Данный опрыскиватель принят нами в качестве ближайшего аналога.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - обеспечение возможности обработки посевов от болезней и вредителей с.-х. культур или подкормочной обработкой растений с подготовкой необходимых растворов непосредственно на сельскохозяйственном мобильном агрегате.

Технический результат - повышение урожайности с.-х. культур и устойчивости с.-х. растений к болезням и вредителям.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном опрыскивателе для обработки сельскохозяйственных культур электроактивированной водой, представляющем собой мобильный агрегат, включающий базовый трактор, штангу с распылителями, резервуар рабочей жидкости, насос с приводом от вала отбора мощности, генератор постоянного тока, установленный на тракторе и получающий привод вращения от вала отбора мощности через редуктор, установку для электроактивации воды, гидравлически связанной посредством насоса с резервуаром для рабочей жидкости и трубопроводом с распылителями, согласно изобретению, установка для электроактивации воды выполнена проточной с возможностью получения положительного и отрицательного потенциала и состоящей из двух электродов, наружного выполненного из нержавеющей стали в виде отрезка трубы, имеющей на одном конце присоединительный фланец, а на другом резьбовой присоединительный наконечник, и внутреннего электрода, состоящего из группы трубопроводов, изогнутых по винтовой линии левосторонней навивки и зафиксированных между пластинами с отверстиями под трубопроводы, внутренний и наружный трубопроводы разделены полупроницаемой диафрагмой из микропористой пластмассы, наружный диаметр внутреннего электрода выполнен с возможностью монтажа-демонтажа в наружный электрод, все трубопроводы группы имеют перфорацию, для подвода воды к установке для электроактивации воды предусмотрена крышка - конфузор с фланцем для крепления к наружному электроду, для отвода воды предусмотрен диффузорный резьбовой наконечник из пластмассового материала, подвод электрического потенциала к внутреннему электроду осуществлен через пластину под крышкой-конфузором, при этом пластина имеет диэлектрическую изоляцию от наружного электрода, подвод электрического потенциала к наружному электроду выполнен через присоединительный фланец.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 схематично изображен опрыскиватель для обработки сельскохозяйственных культур электроактивированной водой, вид сбоку.

На фиг.2 - то же, вид А на фиг.1.

На фиг.3 - вид установка для электроактивации воды, поперечный разрез.

На фиг.4 - вид сверху на установку для электроактивации воды со снятой крышкой.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Опрыскиватель для обработки сельскохозяйственных культур электроактивированной водой включает трактор 1, на лонжеронах которого установлены резервуары 2 для рабочей жидкости.

Для заправки емкостей предусмотрен механизм 3 управления инжектором.

На навесном устройстве трактора 1 установлены генератор 4 постоянного тока с приводом от вала отбора мощности трактора 1 и переключателем 5 потенциалов, установка 6 для электроактивации воды с отводящим трубопроводом 7. Отводящий трубопровод 7 гидравлически соединен с магистральным трубопроводом 8 штанги. На магистральном трубопроводе 8 штанги установлены распылители 9, соответствующие виду обрабатываемых растений и назначению обработки (анолит, католит). Навесное устройство трактора использует гидравлическую навеску 10.

Установка 6 для электроактивации воды гидравлически связана с резервуарами 2 рабочей жидкости подводящим трубопроводом 11 и с насосом 12 для подачи электроактивированной воды в магистральный трубопровод 8. Штанга 13 выполнена шарнирной, а управление секциями выполнено через тросовые блоки 14 и гидроцилиндры 15.

Установка 6 для электроактивации воды имеет крышку 16 с резьбовым патрубком 17. Крышка выполнена в виде расширяющегося конуса (конфузора) и закреплена к наружному электроду 18. Наружный электрод 18 выполнен цилиндрическим из нержавеющей стали или титана. Во внутренней полости электрода установлена диафрагма 19 из полупроницаемой микропористой пластмассы. Полупроницаемая диафрагма 19 отделяет наружный электрод 18 от внутреннего электрода 20. Внутренний электрод 20 состоит из группы трубопроводов, изогнутых по винтовой линии левосторонней навивки и зафиксированных между пластинами 21 и 22, имеющими отверстия под трубопроводы.

Выходная часть установки 6 для электроактивации воды имеет резьбовой наконечник на наружном электроде 18, который соединен с отводящим конфузором резьбовым наконечником 23.

Для подвода электрического потенциала к внутреннему электроду предусмотрена клемма 24, имеющая электрический контакт с пластиной 21. Клемма 24 изолирована от наружного электрода 18 диэлектрической прокладкой 25. Подвод электрического потенциала к наружному электроду 18 выполнен с помощью клеммы 26. Крепление крышки 16 подводящего трубопровода 11 к наружному электроду 18 выполнено болтами через отверстия 27. Трубопроводы внутреннего электрода имеют перфорацию 28. Крышка 16 изолирована от наружного электрода 18 диэлектрической прокладкой 29.

Опрыскиватель для обработки сельскохозяйственных культур электроактивированной водой работает следующим образом.

Перед началом работы емкость 2 заполняют водой или удобрительным раствором, при этом используется инжекторная установка через механизм 3 управления.

Перед обрабатываемым полем, штанга 13 приводится в рабочее положение, при этом секции устанавливаются в одну линию с помощью тросовых блоков 14 и гидроцилиндров 15.

Опрыскиватель для обработки сельскохозяйственных культур электроактивированной водой выезжает на обрабатываемое поле и устанавливается таким образом, чтобы распылители 9 располагались над осью рядков растений. Включается в работу генератор 4 и подача воды по подводящему трубопроводу 1. Включается в работу насос 12, который забирает активированную воду из установки 6 для электроактивации воды и подает ее в магистральный трубопровод 8 и распылители 9.

При этом возможны две технологические операции.

Первая. Обработка сельскохозяйственных культур анолитом - электроактивированной водой с положительным электрическим потенциалом, величина которого определяется агротехническими требованиями.

При этом обеспечивается уничтожение болезнетворных микробов и вредителей. Выполнение данной технологической операции требует подвода положительного электрического потенциала к внутреннему электроду 20, а отрицательного к наружному 18.

При протекании потока воды по винтовым трубопроводам обеспечивается наиболее полная передача электрического потенциала воде и повышается коэффициент полезного действия установки для электроактивации воды. Кроме того, левосторонняя направленность вращения молекул воды повышает их биологическую активность.

При выходе потока воды из внутренней полости установки для электроактивации воды поток в конфузоре сжимается, скорость его возрастает, при этом насос 12 захватывает поток и обеспечивает его подачу в магистральный трубопровод 8 с необходимым давлением, что позволяет получить заданное качество распыла, полную обработку растений и уничтожение болезнетворных микробов и вредителей.

Вторая. Обработка сельскохозяйственных культур католитом - электроактивированной водой с отрицательным электрическим потенциалом.

Если через воду протекает постоянный электрический ток, то поступление электронов в воду у катода сопровождается целой серией электрохимических реакций на поверхности катода, в результате которых образуются новые вещества, изменяется вся система межмолекулярных взаимодействий, в том числе и структура воды как растворителя.

Для получения католита к клемме 24 подключается отрицательный потенциал генератора 4 постоянного тока, а к клемме 26 - положительный потенциал.

В результате катодной обработки вода приобретает щелочную реакцию за счет превращения некоторой части растворенных солей в гидроксиды. Окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) воды понижается, уменьшается поверхностное натяжение, снижается содержание растворенных кислорода, азота, возрастает концентрация водорода, свободных гидроксильных групп, уменьшается электропроводность, изменяется структура не только гидратных оболочек ионов, но и свободного объема воды.

В результате образования растворимых гидроксидов натрия и калия, повышения вследствие этого водородного показателя рН происходит сдвиг углекислотного равновесия. В электроактивированном растворе образуются суперактивные метастабильные соединения с высокой восстановительной способностью, которые значительно усиливают проявление щелочных и восстановительных свойств католита.

При взаимодействии католита с листостебельной частью растений повышается их биологическая активность и урожайность.

Опрыскиватель для обработки сельскохозяйственных культур электроактивированной водой, представляющий собой мобильный агрегат, включающий базовый трактор, штангу с распылителями, резервуар рабочей жидкости, насос с приводом от вала отбора мощности, генератор постоянного тока, установленный на тракторе и получающий привод вращения от вала отбора мощности через редуктор, установку для электроактивации воды, гидравлически связанную посредством насоса с резервуаром для рабочей жидкости и трубопроводом с распылителями, отличающийся тем, что установка для электроактивации воды выполнена проточной, с возможностью получения положительного и отрицательного потенциала и состоит из двух электродов, наружного, выполненного из нержавеющей стали в виде отрезка трубы, имеющего на одном конце присоединительный фланец, а на другом резьбовой присоединительный наконечник, и внутреннего электрода, состоящего из группы трубопроводов, изогнутых по винтовой линии левосторонней навивки и зафиксированных между пластинами с отверстиями под трубопроводы, внутренний и наружный трубопроводы разделены полупроницаемой диафрагмой из микропористой пластмассы, наружный диаметр внутреннего электрода выполнен с возможностью монтажа-демонтажа в наружный электрод, все трубопроводы группы имеют перфорацию, для подвода воды к установке для электроактивации воды предусмотрена крышка-конфузор с фланцем для крепления к наружному электроду, для отвода воды предусмотрен диффузорный резьбовой наконечник из пластмассового материала, подвод электрического потенциала к внутреннему электроду осуществлен через пластину под крышкой-конфузором, при этом пластина имеет диэлектрическую изоляцию от наружного электрода, подвод электрического потенциала к наружному электроду выполнен через присоединительный фланец.