Машина для дифференцированного внесения пестицидов, жидких минеральных удобрений и других агрохимикатов - RU2748996C1

Чертежи

Показать все 7 чертежа(ей)

Описание

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для дифференцированного внесения пестицидов, жидких минеральных удобрений и других агрохимикатов в системе точного земледелия на культурах сплошного сева, пропашных культурах, на семеноводческих, селекционных участках, питомниках, при выращивании овощей в открытом грунте.

Известен селекционный опрыскиватель для механизации работ в селекции, сортоиспытании и первичном семеноводстве зерновых и зернобобовых культур для внесения пестицидов и жидких минеральных удобрений, содержащий самоходное высококлиренсное шасси, бак для рабочей жидкости, бак для промывочной воды, штангу секционную с форсунками, установленный на штанге опрыскивателя миксер, дозатор-распределитель, дублирующий сливной узел для калибровки форсунок и дифференцированного переключения секций штанги, соединенный сточным патрубком с баком для рабочей жидкости, и выполненный в виде бака с помещенными в нем секциями с форсунками, идентичными по гидравлическому сопротивлению рабочим секциям с форсунками на штанге опрыскивателя, и уровнемера (Патент RU 2438288 МПК А01С 23/00, 2010).

Недостатками данного устройства являются: невозможность одновременного внесения нескольких видов пестицидов, недостаточная точность дифференциации доз при переходе с одного обрабатываемого участка на другой, вследствие отсутствия обратной связи по фактической величине вносимой дозы пестицида или удобрения, невозможность обрабатывать растения в вертикальной и наклонной плоскостях.

Известно устройство для дифференцированного внесения жидких агрохимикатов, содержащее гидрорезервуар для агрохимикатов с числом рабочих отсеков, равным числу вносимых компонентов, широкозахватную штангу для распределения удобрений, рабочие органы, закрепленные на штанге, в виде инжекционных форсунок, гидросистему, управляемую от общего прибора управления, позволяющего автоматически обеспечивать заданные технологические режимы внесения удобрений при переходе с одного элементарного участка обрабатываемого поля на другой, индивидуальные дозаторы компонентов на каждой форсунке, выполненные в виде поршневых пар, оборудованных линейными электрическими сервоприводами с встроенными датчиками положения и имеющие мерные объемы, соединенные гидролинией с входами инжекционных форсунок (патент RU № 2415545, МПК А01С 23/00, 2009).

Известен автоматизированный агрегат для дифференцированного внесения жидких минеральных удобрений, содержащий энергетическое средство, секционную емкость для минеральных удобрений с датчиками минимального уровня жидкости в секциях емкости, датчик скорости движения агрегата, центробежный насос, блок исполнительных механизмов, включающих клапан регулировки давления, расходомер, блок выпускных и впускных секционных клапанов, штангу с форсунками, датчик давления с блоком обработки сигнала от датчика давления, шаговый электродвигатель с приводным валом, контроллер с видеотерминалом, флэш-памятью и навигатором, модуль частотного ввода, модуль дискретного вывода, соединенный входами с датчиками уровня выходом по интерфейсу, подключенным к контроллеру и модуль мобильной связи (Патент RU № 2676319, МПК А01С 23/00, 2017).

Опрыскиватели сельскохозяйственных культур как прицепные, так и самоходные, работают в организованных пространствах, где может быть несколько упорядоченных поверхностей обработки, находящихся на разных высотах относительно поверхности почвы, лежащих в разных плоскостях - горизонтальной, вертикальной, наклонной или имеющих овальный и круглый характер. Поэтому рабочие органы опрыскивателей должны иметь необходимое и достаточное количество степеней свободы и локальных движений для опрыскивания во всех рабочих плоскостях. Такое количество движений одним штанговым рабочим органом, как у известных устройств для дифференцированного внесения жидких минеральных удобрений и других агрохимикатов, обеспечить практически невозможно, что сужает технологические и функциональные возможности данных устройств.

Технической задачей изобретения является обеспечение дифференцированного внесения пестицидов разного назначения, жидких минеральных удобрений с разными элементами питания и других агрохимикатов с обеспечением заданного качества внесения пестицидов и удобрений, снижением удельного расхода пестицидов, минеральных удобрений и других агрохимикатов, минимизацией загрязнения окружающей среды до предельно допустимых значений, сохранения плодородия почвы, повышение урожайности сельскохозяйственных культур и качества сельскохозяйственной продукции.

Техническая задача достигается тем, что в машине для дифференцированного внесения пестицидов, жидких минеральных удобрений и других агрохимикатов, содержащей энергетическое средство, кабину управления, блок контроля и управления работой машины, приемник навигационных сигналов, бортовой компьютер, гидрорезервуар с автономными отсеками для воды, жидких компонентов минеральных удобрений и пестицидов, фронтальное навесное устройство с блоком гидравлического приводного устройства с силовыми гидроцилиндрами и монтажной платформой для навесного оборудования, манипулятор, рабочие органы манипулятора с телескопическими многосекционными штангами с форсунками, воздушные рукава с распылителями, блок системы внесения удобрений и рабочей жидкости пестицидов, блок подачи потока воздуха, блок дозирования удобрений, приготовления и дозирования рабочей жидкости пестицидов, блок подачи компонентов пестицидов и удобрений, согласно изобретению, каждый рабочий орган манипулятора с одной стороны соединен с блоком системы внесения удобрений и рабочей жидкости пестицидов и с другой стороны с блоком дозирования и распределения, содержащим модули дозирования жидких минеральных удобрений, приготовления и дозирования рабочей жидкости пестицидов, связанные с блоком подачи компонентов пестицидов и удобрений, все блоки комплексированы с блоком контроля и управления работой машины и бортовым компьютером, при этом все делители потока блока системы внесения удобрений и рабочей жидкости пестицидов соединены с одной стороны с коллекторными гидролиниями, с другой стороны - с расходомерами модуля дозирования жидких минеральных удобрений и модуля приготовления и дозирования рабочей жидкости пестицидов, расходомеры модуля дозирования жидких минеральных удобрений соединены на входе с дозаторами потока жидких минеральных удобрений, соединенными в свою очередь гидролиниями с системой подачи жидких минеральных удобрений, а расходомеры модуля дозирования и приготовления пестицидов соединены на входе - с насосами подачи рабочих жидкостей пестицидов, связанными с камерными эжекторными смесителями-накопителями рабочей жидкости, соединенными с расходомерами для технической воды и пестицидов и подключенными через регулятор расхода к гидролинии подачи технической воды и гидролиниям подачи пестицидов, каждый рабочий орган выполнен в виде двух модулей, объединяющих, по крайней мере, две симметрично и противоположно расположенные телескопические многосекционные штанги, закрепленные в опорно-повортных секторных платформах, каждая секция которых снабжена буртиком с установленными на них электрогидравлическими клапанами с форсунками, закрепленными по оси, параллельной оси симметрии каждого из модулей телескопических многосекционных штанг, с шагом расстановки блоков электрогидравлических клапанов с форсунками, равным длине каждой телескопической секции, при наименьшей рабочей высоте установки многосекционных штанг коэффициент вариации распределения рабочих жидкостей пестицидов и удобрений, не превышающем нормативного значения, каждая телескопическая многосекционная штанга закреплена в опорно-поворотной секторной платформе с возможностью изменения рабочего положения в вертикальной, горизонтальной и промежуточной плоскостях, и изменения длины в зависимости от задаваемой рабочей ширины захвата, независимо от положения других телескопических штанг рабочих органов манипулятора, при этом штанги установлены с возможностью образования ромбовидного или треугольного соединения при соединении двух крайних концов штанг, поворота их в горизонтальной плоскости в обоих направлениях на угол от 0° до 90° и подъема и опускания на угол 0° до 90° относительно горизонтальной плоскости.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображена машина для дифференцированного внесения пестицидов, жидких минеральных удобрений и других агрохимикатов, вид сбоку; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг. 3 изображена телескопическая многосекционная штанга, вид сверху; на фиг. 4 изображена принципиальная схема электрогидравлического оборудования для обеспечения работы машины; на фиг. 5 изображена схема обработки машиной пропашных культур; фиг. 6 изображена схема обработки культур сплошного сева с технологической колеей; на фиг. 7 изображена схема обработки сельскохозяйственных селекционных делянок пестицидами и жидкими минеральными удобрениями.

Машина для дифференцированного внесения пестицидов, жидких минеральных удобрений и других агрохимикатов содержит энергетическое средство 1 с двигателем 2, кабину управления 3, блок контроля и управления работой 4 машины, приемник навигационных сигналов 5, бортовой компьютер 6 для обработки поступающей информации и выработки управляющих сигнальных воздействий на приводы рабочих органов, связанный с блоком 4 и приемником 5, гидрорезервуар 7, имеющий автономные резервуарные отсеки, для компонентов минеральных удобрений азотных 8, фосфорных 9 и калийных 10, для инсектицидов 11, гербицидов 12, фунгицидов 13 или иных видов химических веществ, как регуляторы роста растений, десиканты, для технической воды 14, фронтальное навесное устройство 15 в виде пантографа, блок гидравлического приводного устройства 16 с силовыми гидроцилиндрами 17, гидробаком, насосом с приводом от гидромотора, трубопроводную и распределительную арматуру (не показано) для подъема, опускания и фиксации в заданном положении навесных агрегатов, монтажную платформу 18 для навесного оборудования, манипулятор 19, рабочие органы многозвенного типа 20, 21, 22 манипулятора 19, гофрированные воздушные рукава 23, 24, 25 рабочих органов 20, 21, 22, блок 26 системы внесения удобрений и рабочей жидкости пестицидов, блок 27 подачи потока воздуха, блок 28 дозирования удобрений, приготовления и дозирования рабочей жидкости пестицидов, блок 29 подачи жидких минеральных удобрений и пестицидов, при этом блоки 26, 27, 28, 29 комплексированы с блоком 4 контроля и управления работой машины и бортовым компьютером 6.

К навесному устройству 15 через маятниковое устройство 30 стабилизации и демпфирования, посредством горизонтальной оси 31, амортизаторов 32, демпфера 33 крепится монтажная платформа 18. На верхней части платформы 18 установлен манипулятор 19 с рабочими органами 20, 21, 22, соединенными гидролиниями с блоком системы внесения 26 удобрений и рабочей жидкости пестицидов с одной стороны и с блоком 28 дозирования и распределения с другой стороны, при этом блок 28 в свою очередь связан с блоком 29 подачи компонентов пестицидов и удобрений, вентиляторы 34, 35, 36, соединены с блоком 26 подачи воздуха в воздушные рукава 23, 24, 25 рабочих органов 20, 21, 22.

Каждый рабочий орган 20, 21, 22 манипулятора 19 для диспергирования рабочей жидкости выполнен в виде симметрично и противоположно расположенных двух модулей телескопических многосекционных штанг 37 и 38, 39 и 40, 41 и 42, закрепленных в опорно-повортных секторных платформах 42 и 43, 44 и 45, 46 и 47 соответственно, имеющих независимые гидроприводы от гидродвигателей 48 и 49, 50 и 51, 52 и 53. Каждая опорно-поворотная платформа 42, 43, 44, 45, 46, 47 имеет центральный карданный шарнир 54, в который закрепляется основной корпус 55 телескопической штанги, два крайних карданных шарнира 56, 57, соединенных со штоками гидроцилиндров 58 и 59, а сами гидроцилиндры 58 и 59 посредством обычных шарниров присоединены к основному корпусу 55 телескопической штанги. На каждом из модулей телескопических многосекционных штанг 37, 38, 39, 40, 41, 42 закреплены воздушные рукава 23, 24, 25, снабженные распылителями воздуха 60 и системой подвода и нагнетания воздуха, включающей вентиляторы 34, 35, 36, имеющие гидропривод от гидродвигателей (не показано). Телескопические многосекционные штанги 37, 38, 39, 40, 41, 42 состоят из ряда диаметральных полых секций 61, входящих одна в другую, механизма раздвижки и складывания секций штанги (не показано), с посекционным выдвижением на запрограммированную длину l каждой и всех секций из основного корпуса 55. Секции 61 имеют буртики 62, к которым крепятся блоки электрогидравлических клапанов 63 с форсунками 64 распределяющими рабочие жидкости пестицидов и минеральных удобрений на объект обработки. Форсунки 64 закреплены по оси а-а, параллельной оси симметрии с-с, каждого из модулей телескопических многосекционных штанг 37 и 38, 39 и 40, 41 и 42, а шаг расстановки t блоков электрогидравлических клапанов 63 с форсунками 64 по оси а-а равен длине каждой телескопической секции 61, выбранной таким образом, что на наименьшей рабочей высоте установки многосекционных штанг 37 и 38, 39 и 40, 41 и 42 коэффициент вариации распределения рабочих жидкостей пестицидов и удобрений не превышает нормативного значения.

Телескопические многосекционные штанги 37, 38, 39, 40, 41, 42 за счет сжатия – растяжения Z-Z секционных элементов 61 имеют прямолинейное возвратно – поступательное движение во всех плоскостях, что позволяет изменять длину штанг в зависимости от задаваемой рабочей ширины захвата B_р каждого из модулей телескопических многосекционных штанг 37, 38, 39, 40, 41, 42 - это необходимо при обработке малоразмерных селекционных делянок и других мелко контурных участков. За счет сжатия-растяжения Z-Z штанг 37, 38, 39, 40, 41 и 42 рабочих органов 20, 21, 22 манипулятора 19 происходит изменение расстояния t между форсунками 64, за счет чего увеличивается или уменьшается плотность распределения рабочих жидкостей пестицидов или удобрений на рабочей ширине захвата B_р и, как следствие, происходит изменение дозы внесения удобрений и нормы внесения рабочих жидкостей пестицидов, что является одним из способов регулирования доз (Марченко Л.А., Колесникова В.А., Романов Г.В. Регулирование доз внесения жидких минеральных удобрений. // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2004. - №9. - С.34-35).

Каждая телескопическая многосекционная штанга 37, 38, 39, 40, 41 и 42 в закреплена в опорно-повортной секторной платформе и в рабочем положении может находиться в вертикальных, горизонтальных и промежуточных плоскостях, независимо от того, в каком положении находятся другие телескопические штанги рабочих органов 20, 21, 22. Каждая телескопическая многосекционная штанга 37, 38, 39, 40, 41, 42 может поворачиваться в горизонтальной плоскости в обоих направлениях R-R с возможностью изменения рабочего положения в вертикальной, горизонтальной и промежуточной плоскостях, изменять длину в зависимости от задаваемой рабочей ширины захвата, независимо от положения других телескопических штанг рабочих органов манипулятора.

Штанги установлены с возможностью образования ромбовидного или треугольного соединения при соединении двух крайних концов штанг, поворота штанг в горизонтальной плоскости в обоих направлениях на угол от 0° до 90° и подъема и опускания на угол 0° до 90° относительно горизонтальной плоскости.

Два соседних модуля с телескопическими многосекционными штангами 39, 40 и 41, 42 с воздушными рукавами при соединении их концов могут образовывать ромбовидную или треугольную зоны опрыскивания.

Ромбовидная или треугольная форма соединения штанг 39, 40 и 41, 42 с воздушными рукавами 24, 25 обеспечивают ромбовидное или треугольное распределение рабочей жидкости и воздушной завесы в проекции на обрабатываемую поверхность поля, причем распределение рабочей жидкости находится внутри воздушного ромба или воздушного треугольника, что сводит к минимуму потери пестицидов от внешних воздействий, например, ветра независимо от его направления, и соблюдается основное требование интегрированной защиты растений, заключающееся в минимизации эко- и токсикологической нагрузки на окружающую среду и снижение расхода пестицидов до необходимого минимума. Треугольная форма положения воздушных рукавов 23 на штангах 37 и 38 также уменьшает снос пестицидов при обработке технологической колеи гербицидами сплошного действия.

Блок 26 внесения удобрений и рабочей жидкости пестицидов включает гибкие коллекторные гидролинии 65, 66, 67, 67, 69, 70 с блоками электрогидравлических клапанов 63, установленных на гидролиниях 65, 66, 67, 67, 69, 70, выполненных за одно целое с форсунками 64 на каждой из телескопических многосекционных штанг 37, 38, 39, 40, 41, 42 соответственно, гидролинии подачи 71,72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82 рабочей жидкости к коллекторным гидролиниям 65, 66, 67, 67, 69, 70, электромагнитные запорные клапаны 83, установленные на каждой гидролинии подачи 71,72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, которые в свою очередь попарно соединяются с делителями потока 84, 85, 86, 87, 88, 89.

Блок 28 дозирования удобрений, приготовления и дозирования рабочей жидкости пестицидов включает модуль дозирования жидких минеральных удобрений 90 и модуль приготовления и дозирования рабочей жидкости пестицидов 91.

Модуль 90 содержит дозаторы потока 92, 93, 94 жидких минеральных удобрений азотных, фосфорных и калийных с электромагнитным управлением и электронные расходомеры 95, 96, 97 с обратной связью, соединенные на входе с дозаторами 92, 93, 94 и на выходе с делителями потока 84, 85, 86, 87, 88, 89 гидролиниями 98, 99, 100. Дозаторами 92, 93, 94 соединены в свою очередь гидролиниями 101,102, 103 с блоком 29 подачи компонентов пестицидов и удобрений. Модуль 91 содержит регуляторы расхода технической воды 104, 105, 106 с встроенными расходомерами 107, 108, 109, камерные эжекторные смесители – накопители рабочей жидкости 110, 111, 112, включающие эжекторы 113, 114, 115 с боковым подводом потока определенного вида эжектируемого пестицида, измеряемого расходомерами 116, 117, 118, насосы 119,120,121 подачи рабочих жидкостей пестицидов, гидроклапаны давления с электромагнитным управлением 122, 123,124, работающие в режиме переливных клапанов, расходомеры потоков рабочей жидкости пестицидов 125, 126, 127 соединенные гидролиниями (не показано) с делителями потока 87, 88, 89.

Блок 29 подачи компонентов пестицидов и минеральных удобрений включает систему подачи жидких минеральных удобрений и систему подачи рабочей жидкости пестицидов.

Система подачи жидких минеральных удобрений содержит клапаны запорные, нормально закрытые, с электромагнитным управлением 128, 129, 130, соединенные на входе с резервуарными отсеками, для компонентов минеральных удобрений азотных 8, фосфорных 9 и калийных 10, на выходе с насосами 135, 136, 137 с регулируемой производительностью, имеющими устройства для байпасирования потоков удобрений в виде гидроклапанов давления с электромагнитным управлением 139, 140, 141 и обратных клапанов 143, 144, 145. Насосы 135, 136, 137 гидролиниями 101,102,103 соединены с дозаторами 92, 93, 94 модуля 90 блока 29.

Систему подачи рабочей жидкости пестицидов включает клапан запорный нормально закрытый с электромагнитным управлением 134, насос 138 с регулируемой производительностью, гидроклапан давления с электромагнитным управлением 142, обратный клапан 146 для байпасирования потоков удобрений и технической воды, Насос 138 гидролиниями 147,148, 149 соединен с клапанами 104, 105, 106 модуля 91 блока 29.

Блок контроля и управления 4 связан интерфейсом 153 с бортовым компьютером 6, интерфейсами 154, 155, 156 с блоками 26, 28, 29.

Такая конструкция предлагаемого устройства с многосекционным гидрорезервуаром 7 с автономными отсеками 8, 9, 10 11, 12, 13, 14, манипулятором 19 с рабочими органами 20, 21, 23 в виде телескопических многосекционных штанг 37, 38, 39, 40, 41, 42 с позиционным регулированием их положения относительно обрабатываемых объектов, бесступенчатым изменением длины штанг каждого рабочего органа и, как следствие, регулированием рабочей ширины захвата каждого рабочего органа симметрично и ассимметрично, позволяет в автоматическом режиме одновременно дифференцированно вносить различные по назначению пестициды, жидкие минеральные удобрения, различные по компонентам питательных элементов, обеспечивать комбинированное внесение полных доз азотных, фосфорных и калийных жидких минеральных удобрений, одновременно вносить подкормочные дозы жидких азотных удобрений, регуляторы роста растений, пестициды и другие агрохимикатов на культурах сплошного сева, пропашных культурах селекционных участках, независимо от их размера, конфигурации. При этом дифференциация осуществляется по дозам и нормам внесения рабочей жидкости, по компонентам жидких удобрений и действию пестицидов на биологические объекты, по виду обработки (сплошная, локальная, по отдельным участкам).

Машина для дифференцированного внесения пестицидов и жидких минеральных удобрений работает следующим образом.

Перед началом работы в бортовой компьютер 6 вводится электронная карта – задание на проведение технологических операций по внесению минеральных удобрений, пестицидов или других агрохимикатов на всех участках с привязанными пространственными координатами, в которой указываются границы и площадь сельскохозяйственного поля, длина гона каждого обрабатываемого участка, ширина и длина обрабатываемых участков, ширина разворотной полосы, количество проходов по полю, схема обработки поля - траектория движения машины с учетом поворотов и заходов на следующий гон, координаты реперных точек начала и конца обработки участков, ширина обрабатываемой полосы рядов пропашных вегетирующих культур, ширина междурядий, координаты точек разворота на другой гон, координаты места заправки рабочим раствором, рабочая скорость движения машины, высота обрабатываемой культуры в рядках, высота положения штанг 37, 38, 39, 40, 41, 42 над обрабатываемыми растениями, дозы внесения минеральных удобрений на каждом обрабатываемом участке поля, нормы внесения рабочих жидкостей пестицидов в зависимости от засоренности сорными растениями, поражения вредителями и болезнями с учетом экономического порога вредоносности при сплошном и ленточном внесении пестицидов для каждого выделенного обрабатываемого участка сельскохозяйственного поля.

В соответствии с электронной картой - заданием отсеки 8, 9,10 гидрорезервуара 7 заправляются минеральными удобрениями, азотными, фосфорными и калийными, отсеки 11, 12, 13 гидрорезервуара 7 заполняются гербицидами, фунгицидами, инсектицидами или иными видами химических веществ. В отсек 14 заливается техническая вода. Включаются блок контроля и управления 4 работой машины, бортовой компьютер 6, приемник навигационных сигналов 5. В соответствии с электронной картой - заданием обрабатываемого участка и по данным координат, получаемых от GPS/ГЛОНАСС приемника 5, машина устанавливается на исходную реперную точку начала обработки - линию первого прохода.

По сигналу от компьютера 6 посредством фронтального навесного устройства 15 осуществляется опускание и фиксация на заданной высоте обработки растений манипулятора 19 с рабочими органами многозвенного типа 20, 21, 22 и воздушными рукавами 23, 24, 25. Секционные элементы 61 телескопических многосекционных штанг 37, 38 и 41, 42 выдвигаются из основного корпуса 55 штанг. Для обработки пропашных культур инсектицидами и фунгицидами распылители 64 штанг 37, 38 и 41, 42 устанавливаются над рядами пропашных культур 157 на расстоянии, равном ширине междурядья b. Форсунки 64 штанг 39 и 40 устанавливаются по оси симметрии междурядий m-m. Для внесения рабочей жидкости гербицидов в междурядье пропашных культур на ширине b_m секции 61 телескопических многосекционных штанг 39 и 40 рабочего органа 21 выдвигаются таким образом, чтобы форсунки 64 диспергировали рабочую жидкость непосредственно в междурядье на ширине b, не задевая вегетативную часть растений 157.

При дифференцированной обработке пропашных культур 157 инсектицидами, гербицидами и фунгицидами от компьютера 6 запрограммированные сигналы передаются по интерфейсу 153 в блок контроля и управления 4, от которого по интерфейсам 154, 155, 156 управляющие сигналы поступают в блоки 26, 28, 29 на включение их в работу. Открываются клапаны 131, 132. 133 и 134, включается в работу насос 138. Техническая вода из отсека 14 резервуара 7 насосом 138 с заданным рабочим расходом и перепадом давления, устанавливаемыми за счет байпасирования части потока, через клапаны 142 и 146 обратно в отсек 14 поступает в регулятор расхода 104, 105, 106 и далее через расходомеры 107, 108, 109 поступает в сопло эжекторов 113, 114, 115. Поток вводы, выходящий из сопел эжекторов 113, 114, 115 эжектирует инсектицид, гербицид и фунгицид, поступающие из отсеков 11, 12, 13 резервуара 7 через расходомеры 116, 117, 118 в приемные камеры эжекторов 113, 114, 115 соответственно. Полученные рабочие жидкости инсектицидов, гербицидов и фунгицидов поступают в смесители – накопители 110, 111, 112 из которых, с байпасированием части потока посредством переливных клапанов 122, 123, 124, подаются насосами 119, 120, 121 через расходомеры 125, 126,127 в делители потока 87, 88, 89, которые делят поток на два потока поступающих в гидролинии 77 и 78, 79 и 80, 81 и 82, и далее в коллекторные гидролинии 69 и 70, 67 и 68, 65 и 66 телескопических многосекционных штанг 37 и 38, 39 и 40, 41 и 42 с поддержанием заданного соотношения расходов в отводимых потоках. Далее потоки рабочей жидкости поступают в блоки электрогидравлических клапанов 63, клапаны по сигналу от компьютера 6 открываются, рабочие жидкости пестицидов диспергируются форсунками 64 на растения 157, при этом обработка каждого ряда растений 157 происходит дифференцированно в соответствии с электронной картой - заданием. В рядах растений 157, на участках, где отсутствуют вредители, болезни и сорные растения электрогидравлические клапаны 63 закрывают подачу рабочей жидкости в форсунки, и внесение рабочей жидкости пестицидов не происходит.

Вентиляторы 34, 35, 36, соединенные с блоком 26 подачи воздуха, нагнетают воздух в воздушные рукава 23, 24, 25, из которых посредством распылителей 60 воздух распыляется параллельно факелам рабочей жидкости, образуя воздушную завесу, которая способствует обработке абаксиальной и адаксиальной частей растений, а также минимизирует снос рабочей жидкости за пределы обрабатываемых участков сельскохозяйственного поля.

При внесении гербицидов на посевах с технологической колеей 158 для обработки посевов зерновых культур сплошного сева гербицидами избирательного действия и обработки технологической колеи гербицидами сплошного действия баки 11 заправляются гербицидом избирательного действия, а бак 12 заправляется гербицидом посредством фронтального навесного устройства 15 устанавливается заданная рабочая высота положения распылителей 64 модулей телескопических многосекционных штанг 39, 40, 41, 42 над обрабатываемыми растениями, а посредством вращения опорно- поворотных секторных платформ 44 и 45, 46 и 47 штанги 39, 40 поворачиваются по ходу движения машины, а штанги 41, 42 поворачиваются против хода движения, образуя при виде сверху при пересечении осей симметрии штанг АО, ОВ, ВС, СА ромбовидное соединение АОВСD и, как следствие, ромбовидную зону опрыскивания. Посредством опорно-поворотных секторных платформ 42,43 штанги 37, 38 рабочих органов 20 симметрично поворачиваются, образуя между собственными осями симметрии k-k, n-n угол α. Далее концы штанги 37, 38 опускаются вниз и устанавливаются на заданной высоте над каждой колеей таким образом, чтобы ширина факела d распыла b_ф рабочей жидкости форсункой была равна ширине колеи b_к.

В соответствии программой дифференцированной обработки сельскохозяйственного поля пестицидами, разработанной на основе мониторинга фитосанитарного состояния поля с учетом экономического порога вредоносности, в бортовой компьютер 4 вводится электронная карта - задание на внесение рабочей жидкости пестицидов по всем элементарным участкам и в технологической колее. Отсеки 11, 12 бака 7 заправляют гербицидом сплошного действия, отсек бака 13 заправляют гербицидом избирательного действия. При помощи бортового компьютера 6, через интерфейс 153 включают в работу блок контроля и управления работой 4 машины, приемник навигационных сигналов 5, последний считывает начальные и текущие координаты местоположения машины на сельскохозяйственном поле, передает значение координат в бортовой компьютер 6. От бортового компьютера 6 через блок управления 4 по интерфейсам 154, 155, 156 передаются управляющие команды на включение в работу блоков 29, 28, 26.

Клапаны 131, 132, 133 и 134 открываются, включается в работу насос 138. Техническая вода из отсека 14 резервуара 7 насосом 138 поступает в регулятор расхода 104, 105, 106 и далее через расходомеры 107, 108, 109 поступает в эжекторы 113, 114, 115, посредством которых эжектируются гербициды избирательного действия, поступающие из отсеков 11, 12, и сплошного действия, поступающие из отсеков 13 резервуара 7. Полученные рабочие жидкости гербицидов поступают в смесители – накопители 110, 111, 112, из которых подаются насосами 119, 120, 121 через расходомеры 125, 126, 127 в делители потока 87, 88, 89, от которых по гидролиниям 77 и 78, 79 и 80, 81 и 82 в коллекторные гидролинии 69 и 70, 67 и 68, 65 и 66 телескопических многосекционных штанг 37 и 38, 39 и 40, 41. Клапаны 63 по сигналу от компьютера 6, передаваемого через блок управления 4, открываются, рабочие жидкости пестицидов распыляются форсунками 64. Воздушные рукава 23, 24, 25, из которых посредством распылителей 60 воздух распыляется параллельно факелам рабочей жидкости, образуя воздушную завесу.

Аналогично работает машина при внесении инсектицидов и фунгицидов, только отсеки 11, 12, 13 бака 7 заправляют инсектицидами или гербицидами.

В соответствии с картой – заданием на обработку сельскохозяйственного поля обрабатываются пестицидами только те участки сельскохозяйственного поля и технологической колеи, где экономический порог вредоносности от сорных растений и плотности популяций вредных организмов превышает допустимый предел.

При дифференцированном внесении основных доз азотных, фосфорных, калийных удобрений под предпосевную культивацию в соответствии с картой – заданием на внесение. От компьютера 6 запрограммированные сигналы передаются по интерфейсу 153 в блок контроля и управления 4, по интерфейсам 154, 155, 156 управляющие сигналы из блока 4 поступают в блоки 26, 28, 29 на включение их в работу. Открываются клапаны 128,129, 130, включаются в работу насосы 135, 136, 137. Удобрения из отсеков 8, 9, 10 насосами 135, 136, 137 с байпасированием части потоков через клапаны 139, 140, 141, 143, 144, 145, подаются по гидролиниям 101,102,103 в дозаторы 92, 93, 94 и расходомеры 95, 96, 97 блока 28 и далее по гидролиниям в делители потока 84,85,86, посредством которых по гидролиниям подачи 71,72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82 поступают в коллекторные гидролинии 65, 66, 67, 67, 69, 70 штанг 37, 38, 39, 40, 41, 42 и вносятся посредством форсунок 64. Дозаторы потока 92, 93, 94 управляются от бортового компьютера 6 через блок управления 4 и выдают заданное количество каждого удобрения с заданной дозой, установленной картой – заданием для каждого элементарного участка сельскохозяйственного поля.

Для выполнения механизированных агротехнических работ по защите растений от вредителей и болезней на семеноводческих, селекционных участках по вариантам опыта при многоярусном размещении делянок в опытах обычно оставляется дорога 159 шириной l_d примерно 4-6 м для проезда машинотракторного агрегата, а универсальной площадь опытной делянки составляет примерно 100 м².

Разрабатывается карта - задание на обработку каждого опытного участка пестицидами на основе фитосанитарного обследования. В соответствии с картой – заданием бортовой компьютер 6 рассчитывает необходимую площадь обработки селекционной делянки 159, расход препарата и рабочей жидкости пестицида на площадь каждой обрабатываемой делянки, исходя из заданной нормы внесения, с учетом рабочей скорости движения машины и перепада рабочего давления перед форсунками 64, высоту установки штанг 37, 38, 39, 40, 41, 42 с форсунками 64 над обрабатываемыми растениями. В соответствии с картой – заданием отсеки 11, 12, 13 гидрорезервуара 7 заполняются гербицидами, фунгицидами, инсектицидами. Отсек 14 заправляется технической водой.

Машина устанавливается на исходную реперную точку начала обработки - линию первого прохода. Включаются блок контроля и управления 4 работой машины, бортовой компьютер 6, приемник навигационных сигналов 5. Секционные элементы 61 телескопических многосекционных штанг 39, 40, 41, 42 выдвигаются из основного корпуса 55 штанг на расстояние, покрывающее ширину селекционной делянки b_d, секционные элементы 61 телескопических многосекционных штанг 37, 38, выдвигаются на расстояние, покрывающее ширину дороги l_d . В соответствии с электронной картой - заданием обрабатываемого участка и по данным координат, получаемых от GPS/ГЛОНАСС приемника 5, машина устанавливается на исходную реперную точку начала обработки - линию первого прохода. GPS/ГЛОНАСС – приемник 5 принимает сигналы от дифференциальной глобальной системы позиционирования (на фиг. не показана), определяет координаты местоположения машины на каждой селекционной делянке, далее передает информацию в компьютер 6, программное обеспечение которого обрабатывает информацию с передачей алгоритма управления в блок 4 контроля и управления работой машины.

Технологический процесс подачи рабочих жидкостей гербицидов, фунгицидов, инсектицидов к распределяющим рабочим органам форсункам аналогичен при дифференцированной обработке зерновых культур сплошного сева. На штангах 39, 40, 41, 42 открываются только те клапаны 63, которые обеспечивают работу форсунок 64 с диспергированием рабочих жидкостей инсектицидов и фунгицидов по всей площади делянки по ходу движения и на рабочей ширине захвата, равной ширине делянки b_d. Посредством штаг 37, 38 с форсунками обрабатывается гербицидами межделяночная дорога шириной l_d. Дифференциация внесения инсектицидов и фунгицидов в режиме «да – нет» происходит «поделяночно» в соответствии с электронной картой – заданием, обрабатываются только делянки, пораженные вредителями и болезнями. При внесении гербицидов штангами 37, 38 на дороге 159 обрабатываются только участки, засоренные сорными растениями.

Заявляемое устройство обладает по сравнению с известными устройствами, обладает большой универсальностью и эффективностью, повышенной, не менее, чем в три раза, производительностью, так как одновременно за один проход машина обеспечивает внесение нескольких, разных по направленности действия пестицидов и удобрений, содержащих разные питательные элементы растений.

Реферат

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Машина для дифференцированного внесения пестицидов, жидких минеральных удобрений и агрохимикатов содержит: энергетическое средство (1), кабину управления (3), блок контроля и управления работой (4) машины, приемник навигационных сигналов (5), бортовой компьютер (6), гидрорезервуар (7) с автономными отсеками (8-14) для воды, жидких компонентов минеральных удобрений и пестицидов, фронтальное навесное устройство (15) с блоком гидравлического приводного устройства (16) с силовыми гидроцилиндрами (17) и монтажную платформу (18) для навесного оборудования, манипулятор (19), рабочие органы (20-22) манипулятора с телескопическими многосекционными штангами с форсунками, воздушные рукава (23, 25) с распылителями, блок (26) системы внесения удобрений и рабочей жидкости пестицидов, блок (27) подачи потока воздуха, блок (28) дозирования удобрений, приготовления и дозирования рабочей жидкости пестицидов, блок (29) подачи компонентов пестицидов и удобрений. Каждый рабочий орган (20-22) манипулятора с одной стороны соединен с блоком (26) системы внесения удобрений и рабочей жидкости пестицидов и с другой стороны с блоком (28) дозирования и распределения, содержащим модули дозирования жидких минеральных удобрений, приготовления и дозирования рабочей жидкости пестицидов, связанные с блоком (29) подачи компонентов пестицидов и удобрений. Все блоки (26-29) комплексированы с блоком контроля и управления работой (4) машины и бортовым компьютером (6). Все делители потока блока (26) системы внесения удобрений и рабочей жидкости пестицидов соединены с одной стороны с коллекторными гидролиниями, с другой стороны - с расходомерами модуля дозирования жидких минеральных удобрений и модуля приготовления и дозирования рабочей жидкости пестицидов. Расходомеры модуля дозирования жидких минеральных удобрений соединены на входе с дозаторами потока жидких минеральных удобрений, соединенными в свою очередь гидролиниями с системой подачи жидких минеральных удобрений. Расходомеры модуля дозирования и приготовления пестицидов соединены на входе с насосами подачи рабочих жидкостей пестицидов, связанными с камерными эжекторными смесителями-накопителями рабочей жидкости, соединенными с расходомерами для технической воды и пестицидов и подключенными через регулятор расхода к гидролинии подачи технической воды и гидролиниям подачи пестицидов. Каждый рабочий орган (20-22) выполнен в виде двух модулей, объединяющих, по крайней мере, две симметрично и противоположно расположенные телескопические многосекционные штанги, закрепленные в опорно-поворотных секторных платформах, каждая секция которых снабжена буртиком с установленными на них электрогидравлическими клапанами с форсунками, закрепленными по оси, параллельной оси симметрии каждого из модулей телескопических многосекционных штанг, с шагом расстановки блоков электрогидравлических клапанов с форсунками, равным длине каждой телескопической секции, выбранной в соответствии с установленным коэффициентом вариации распределения рабочих жидкостей пестицидов и удобрений на наименьшей рабочей высоте установки многосекционных штанг. Каждая телескопическая многосекционная штанга закреплена в опорно-поворотной секторной платформе с возможностью изменения рабочего положения в вертикальной, горизонтальной и промежуточной плоскостях, и изменения длины в зависимости от задаваемой рабочей ширины захвата, независимо от положения других телескопических штанг рабочих органов манипулятора. Штанги установлены с возможностью образования ромбовидного или треугольного соединения при соединении двух крайних концов штанг, поворота их в горизонтальной плоскости в обоих направлениях на угол от 0° до 90° и подъема и опускания на угол 0° до 90° относительно горизонтальной плоскости. Обеспечивается дифференцированное внесение пестицидов, жидких минеральных удобрений и агрохимикатов с обеспечением заданного качества внесения пестицидов и удобрений, снижение удельного расхода пестицидов, минеральных удобрений и агрохимикатов, минимизация загрязнения окружающей среды, сохранение плодородия почвы, повышение урожайности сельскохозяйственных культур и качества сельскохозяйственной продукции. 7 ил.

Формула