RU2501199C2

RU2501199C2 - Destruction device of weed plants

Info

Publication number: RU2501199C2
Application number: RU2012105569/13A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Семенович Стребков; Владимир Александрович Королев; Виктор Николаевич Топорков; Алексей Иосифович Некрасов; Владимир Захарович Трубников; Алексей Михайлович Башилов; Борис Викторович Безруков
Priority date: 2012-02-17
Filing date: 2012-02-17
Publication date: 2013-12-20
Also published as: RU2012105569A

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: invention relates to the field of agricultural machinery industry, in particular, to devices for destruction of weeds, providing the impact of high-voltage current. The device comprises a movable unit, a source of electric power and working elements. The source of electric power is made in the form of a resonant system of electric power supply. The source of electric power comprises a primary source of electric power supply, an inverter, a resonant transformer. The source of electric power is located stationary in close vicinity to the cultivated land. The device comprises a single-conductor power line. Output of the source of electric power is connected to the input of the single-conductor power line. The output of the single-conductor power line is connected to the input of the electrode section with the working elements.

EFFECT: it enables to extirpate weeds effectively.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности, к технологиям и устройствам уничтожения сорных растений без применения химических реагентов электрофизическими методами, предусматривающими воздействия на сорные растения током высокого напряжения.The invention relates to the field of agriculture, in particular, to technologies and devices for the destruction of weeds without the use of chemical reagents by electrophysical methods, involving exposure to weeds by high voltage current.

Известно устройство уничтожения сорных растений, включающее смонтированные на тяговом мобильном подвижном агрегате источник электроэнергии, несущую раму с размещенной на ней на изоляционных стойках секцией рабочих органов, расположенных в передней части тягового мобильного подвижного агрегата [А.Г. Бан, А.В. Донцов и А.А. Старченко Устройство для уничтожения сорняков А.с. СССР №1692471 А1 кл. А01М 21/00 опубл. 23.11.91. Бюл. №43]. Недостатком данного технического решения является сложная схема реализации и значительная масса оборудования, установленного на тяговом мобильном подвижном агрегате.A device for the destruction of weeds, including mounted on a traction mobile movable unit, an electric power source, a supporting frame with a section of the working bodies located on it on insulating racks located in front of the traction mobile movable unit [A.G. Ban A.V. Dontsov and A.A. Starchenko Weed control device A.S. USSR No. 1692471 A1 class A01M 21/00 publ. 11/23/91. Bull. No. 43]. The disadvantage of this technical solution is the complex implementation scheme and the significant mass of equipment installed on a mobile traction mobile unit.

Наиболее близкими к предлагаемому являются устройство борьбы с сорными растениями, включающее источник электроэнергии, а также рабочие органы [А.А. Мешков и В.Г. Ляпин Способ борьбы с сорняками и устройство для его осуществления А.с. СССР №974946 А01В 47/00 опубл. 23.11.82. Бюл. №43.]. Источник электроэнергии установлен на тяговом мобильном подвижном агрегате и состоит из трехфазного генератора промышленной частоты, приводимого от вала отбора мощности тягового мобильного подвижного агрегата, и трехфазного высоковольтного трансформатора. Недостатком известного устройства уничтожения сорных растений является то, что на сорные растения воздействуют током высокого напряжения частоты 50 Гц, форма кривой которого имеет относительно пологий фронт нарастания. Известно, что более эффективно уничтожение сорных растений обеспечивают воздействия с крутом фронтом нарастания. Кроме этого, при частоте 50 Гц полное сопротивление растительной ткани велико, в результате чего снижены значения тока воздействий, проходящего через сорные растения, что уменьшает производительность устройства из-за необходимости увеличения времени обработки сорных растений. Поскольку масса источника электроэнергии (как правило, это - синхронный генератор) значительна, возникают непроизводительные потери топлива и энергии на перемещение источника электроэнергии по возделываемому угодью, а также на потери в вале отбора мощности тягового мобильного подвижного агрегата, используемый в качестве привода синхронного генератора источника электроэнергии. Одновременно увеличивается давление на почву тягового мобильного подвижного агрегата и усиливается ее деградация от действия колес агрегата.Closest to the proposed are weed control devices, including a source of electricity, as well as working bodies [A.A. Meshkov and V.G. Lyapin Method of weed control and device for its implementation USSR №974946 А01В 47/00 publ. 11/23/82. Bull. No. 43.]. The electric power source is installed on a mobile traction mobile unit and consists of a three-phase industrial frequency generator driven by a power take-off shaft of a traction mobile mobile unit, and a three-phase high-voltage transformer. A disadvantage of the known device for the destruction of weeds is that weeds are exposed to a high-voltage current of a frequency of 50 Hz, the shape of the curve of which has a relatively gentle rise front. It is known that the destruction of weeds is more effective in providing impacts with a steep growth front. In addition, at a frequency of 50 Hz, the total resistance of the plant tissue is high, as a result of which the values of the current of influences passing through the weeds are reduced, which reduces the productivity of the device due to the need to increase the processing time of the weeds. Since the mass of the electric power source (as a rule, this is a synchronous generator) is significant, unproductive losses of fuel and energy occur due to the movement of the electric power source on the cultivated land, as well as losses in the power take-off shaft of the traction mobile moving unit used as a drive of the synchronous electric power source generator . At the same time, the pressure on the soil of the traction mobile mobile unit increases and its degradation from the action of the wheels of the unit increases.

Задачей предлагаемого изобретения является увеличение эффективности уничтожения сорных растений, уменьшение негативных воздействий на почву от колес тягово-транспортных агроагрегатов при выполнении агропроцессов, снижение непроизводительных затрат энергии и топлива при выполнении агропроцессов.The objective of the invention is to increase the efficiency of destruction of weeds, reduce negative impacts on the soil from the wheels of traction and transport aggregates when performing agricultural processes, reducing unproductive energy and fuel costs when performing agricultural processes.

В результате использования предлагаемого изобретения эффективность уничтожения сорных растений повысится, время их обработки уменьшится, экологические условия в зоне функционирования устройства улучшатся, потребление энергии и топлива при выполнении агропроцессов сократятся.As a result of using the present invention, the efficiency of destruction of weeds will increase, their processing time will decrease, environmental conditions in the area of operation of the device will improve, energy and fuel consumption during agricultural processes will be reduced.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом устройстве уничтожения сорных растений, содержащем источник электроэнергии, установленные на тяговом мобильном подвижном агрегате рабочие органы, источник электроэнергии реализован в виде резонансной системы электроснабжения и включает в себя первичный источник электроснабжения, инвертор, резонансный трансформатор, при этом источник электроэнергии размещен стационарно в непосредственной близости от возделываемого угодья, причем в состав устройства введена однопроводниковая линия электропередачи, при этом выход источника электроэнергии подключен к входу однопроводниковой линии электропередачи, выход которой соединен с входом электродной секции с рабочими органами, при этом на сорные растения воздействуют переменным электрическим током частотой 10-20 кГц при напряжений 10-30 кВ.The above technical result is achieved by the fact that in the proposed device for the destruction of weeds containing an electric power source, working bodies mounted on a mobile traction mobile unit, the electric power source is implemented as a resonant power supply system and includes a primary power supply, an inverter, a resonant transformer, an electric power source is located stationary in the immediate vicinity of the cultivated land, moreover, about a semiconductor power line, while the output of the electric power source is connected to the input of a single-conductor power line, the output of which is connected to the input of the electrode section with the working bodies, while weeds are exposed to alternating electric current with a frequency of 10-20 kHz at voltages of 10-30 kV.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором приведена общая схема устройства уничтожения сорных растений приведена устройства уничтожения сорных растений (фиг.1).The essence of the invention is illustrated in the drawing, which shows a General diagram of a device for the destruction of weeds is a device for the destruction of weeds (figure 1).

Устройство уничтожения сорных растений размещено на тяговом мобильном подвижном агрегате 1 и состоит из источника электроэнергии 2, однопроводниковой линии электроснабжения 3, несущей рамы 4, установленной в передней части тягового мобильного подвижного агрегата 1 по ходу его движения. На несущей раме 4 размещена электродная секция 5 с рабочими органами 6, которые закреплены на несущей раме 4 с помощью изоляционных стоек 7. Источник электроэнергии 2 включает первичный источник электроснабжения 8, преобразователь частоты 9, резонансный трансформатор 10. Мобильный подвижной агрегат 1 перемещается по возделываемому угодью 11, на котором сорные растения обозначены поз.12.The weed destruction device is located on the mobile traction mobile unit 1 and consists of an electric power source 2, a single-conductor power supply line 3, a supporting frame 4 mounted in front of the mobile traction mobile unit 1 in the direction of travel. An electrode section 5 with working bodies 6 is placed on the supporting frame 4, which are mounted on the supporting frame 4 by means of insulating posts 7. The electric power source 2 includes a primary power supply 8, a frequency converter 9, a resonant transformer 10. The mobile movable unit 1 moves along cultivated land 11, on which weeds are designated 12.

Выход источника электроэнергии 2 подключен к входу однопроводниковой линии электропередачи 3, выход которой соединен с входом электродной секции 5 с рабочими органами 6.The output of the electric power source 2 is connected to the input of a single-conductor power line 3, the output of which is connected to the input of the electrode section 5 with the working bodies 6.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В штатном режиме эксплуатации от первичного источника электроснабжения электрическая энергия через преобразователь частоты 9, резонансный трансформатор 10 поступает в однопроводниковую линию электроснабжения 3, а затем на электродную секцию 5 с рабочими органами 6. При движении мобильного подвижного агрегата 1 по возделываемому угодью 11 сорные растения 12 контактируют рабочими органами 6 и подвергаются электрофизическому воздействию высокого напряжения повышенной частоты. В результате этих воздействий сорные растения 12 гибнут.In normal operation, from the primary source of electrical power, electric energy is supplied through a frequency converter 9, a resonant transformer 10 to a single-conductor power supply line 3, and then to the electrode section 5 with working bodies 6. When a mobile mobile unit 1 moves along cultivated land 11, weeds 12 come into contact working bodies 6 and are subjected to electrophysical effects of high voltage high frequency. As a result of these effects, weeds 12 die.

В качестве источника электроэнергии устройства для уничтожения сорных растений используют резонансную электрическую систему с однопроводниковой линией напряжением 10-30 кВ, резонансной частотой 10-20 кГц. Одним из главных достоинств резонансных систем электроснабжения является возможность использования для передачи электроэнергии кабеля с минимальным сечением. При этом потери электроэнергии в кабеле электроснабжения практически отсутствуют [Стребков Д.С., Некрасов А.И. Резонансные методы передачи и применения электрической энергии. - М.: ВИЭСХ, 2008-352 с.]. Однопроводниковую линию 3 выполняют в виде сверхпрочного тонкого кабеля либо электропроводящего канала в воздухе, образованного электронным или лазерным лучом. Кроме этого возможно применение бесконтактных способов передачи электроэнергии через воздушный зазор между днищем тягового мобильного подвижного агрегата 1 и однопроводниковой линией электропередачи 3 при прокладке последней в почве возделываемого угодья 11.As a source of electricity, devices for the destruction of weeds use a resonant electrical system with a single-wire line voltage of 10-30 kV, a resonant frequency of 10-20 kHz. One of the main advantages of resonant power supply systems is the ability to use a cable with a minimum cross-section for transmitting electricity. In this case, there are practically no electric power losses in the power cable [Strebkov D.S., Nekrasov A.I. Resonant methods of transmission and use of electrical energy. - M .: VIESH, 2008-352 p.]. The single-conductor line 3 is made in the form of a heavy-duty thin cable or an electrically conductive channel in the air formed by an electronic or laser beam. In addition, it is possible to use non-contact methods of transferring electricity through the air gap between the bottom of the traction mobile moving unit 1 and a single-conductor power line 3 when laying the latter in the soil of cultivated land 11.

Воздействия на сорные растения током частоты 10-20 кГц увеличивает эффективность их уничтожения и сокращает длительность выполнения технологических процессов, поскольку фронт нарастания воздействий круче и их динамика интенсивнее, полное сопротивление растительной ткани сорных растений ниже.The impact on weeds with a current frequency of 10-20 kHz increases the efficiency of their destruction and reduces the duration of the technological processes, since the front of growth of the impacts is steeper and their dynamics are more intense, the total resistance of the plant tissue of weeds is lower.

Claims

A device for destruction of weeds containing an electric power source, operating bodies mounted on a mobile mobile traction unit, characterized in that the electric power source is implemented as a resonant electric power supply system and includes a primary electric power source, an inverter, a resonant transformer, and the electric power source is stationary in close proximity to the cultivated land, and a single-conductor power line was introduced into the device, while stroke power source connected to the input of single-conductor transmission line, the output of which is connected to the input electrode section with working elements, the influence on Weeds alternating current frequency of 10-20 kHz at a voltage of 10-30 kV.