Патент на изобретение №2202869
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН И РАСТЕНИЙ
(57) Реферат: Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для предпосевной обработки семян и растений. Устройство содержит блок управления, лазерный генератор в корпусе и сканирующее устройство, содержащее зеркало, приводимое в движение от электропривода. В сканирующее устройство дополнительно введен привод. Последний состоит из неподвижного стакана с отверстием, платформы, стойки с двумя параллельными между собой осями, двух шкивов, элемента для передачи вращения одной из осей стойки. Платформа установлена на стакане с возможностью вращения от электродвигателя. Стойка жестко закреплена на платформе перпендикулярно ее поверхности. Оси стойки установлены на ней с помощью подшипников параллельно поверхности платформы. Шкивы закреплены на осях стойки и связаны между собой ременной передачей. Элемент для передачи вращения одной из осей стойки кинематически связан с поверхностью неподвижного стакана. Зеркало жестко закреплено на одной из осей так, что его поверхность параллельна этой оси и пересекается с оптической осью излучателя. За счет выполнения указанного привода зеркало вращается одновременно в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, и отраженный луч сканирует пространство во всех направлениях, чем достигается повышение эффективности обработки семян и растений. 4 з.п. ф-лы, 2 ил. Изобретение относится к области сельскохозяйственного промышленного растениеводства и может быть использовано для предпосевной обработки семян и растений. Известно устройство для предпосевной обработки семян по а.с. СССР 1531243, А 01 С 1/00, включающее источник лазерного излучения, выполненный в виде матрицы последовательно включенных лазерных диодов, бункер для семян с боковыми поверхностями и плоским дном, отражающее зеркало, совмещенное с дном бункера, источник тока, пульт управления. Семена загружают в бункер, после чего включают источник тока, от которого разрядный конденсатор в блоке управления заряжается, а потом разряжается при открывании тиристора на матрицу лазерных диодов, вызывая их свечение. Недостатком известного устройства является то, что облучаемая плоскость ограничена размерами бункера, а режим обработки является статическим. Известна установка для лазерной активации семян непосредственно в буртах, состоящая из лазерного источника излучения, на выходное окно которого закрепляется насадка со стекловолокнистым световодом длиной 5-10 м, оканчивающимся специальным светоизлучающим наконечником. Перемещая лазерный генератор вдоль бурта семян, наконечник погружают в разные точки бурта, и таким образом семена обрабатывают в статическом режиме. Недостатком известного устройства является низкая его производительность из-за потери мощности лазерного луча на выходе световодного устройства, а также большая трудоемкость при его использовании из-за необходимости перемещения наконечника со световодом в разные точки бурта (Лазерная активация семян и растений. Методические указания. Алма-Ата, 1997, с. 13). Известна система лазерной активации семян в буртах по патенту РФ 2072758, А 01 С 1/00, А 01 G 7/04, включающая источник лазерного излучения со сканирующим устройством, световодные устройства, состоящие из металлической трубы, в верхней части которой установлено зеркало, а в нижней – светорассеивающая линза, содержащая внутри конусное зеркало с оптическим датчиком, с наконечником, а также блок управления лазерным генератором. Серию световодных устройств устанавливают в разные зоны бурта таким образом, чтобы зеркало находилось в плоскости сканирования лазерного луча. Отражаемый от зеркала луч пpoxодит внутри трубы и попадает на светорассеивающую линзу, создавая световые импульсы. Недостатком известного устройства является то, что оно позволяет сканировать только горизонтальную оптическую плоскость, а также большая трудоемкость юстировки приемных зеркал световодов в этой плоскости. Наиболее близким к заявляемому устройству для лазерной обработки семян и растений является устройство для стимулирования роста растений по а.с. СССР 957452, А 01 С 7/00, А 01 G 7/04, состоящее из лазеров, излучение которых через систему зеркал направляется на зеркало, которое дает развертку в одной плоскости, например горизонтальной, и которое с помощью вибратора направляет лучи на другое зеркало, которое с помощью вибратора дает развертку в другой плоскости, например вертикальной (прототип). Недостатком прототипа является техническая сложность юстировки системы зеркал и осуществления сканирования луча в двух взаимно перпендикулярных плоскостях с помощью качающихся зеркал, приводимых в движение электровибраторами. Кроме того, качание зеркал происходит в определенных границах, а значит, и сканирование луча, а также наличие целой системы зеркал усложняет эксплуатацию устройства из-за необходимости очищать зеркала от пыли. Задача, решаемая заявляемым устройством, состоит в повышении эффективности обработки семян и растений за счет расширения границ облучаемого пространства, а также в упрощении его эксплуатации. Цель заявляемого технического решения – обеспечение возможности вращения зеркала, отражающего лазерный луч, одновременно в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Технический результат достигается тем, что известное устройство, включающее лазерный генератор, размещенный в корпусе, и сканирующее устройство, содержащее зеркало, приводимое в движение от электродвигателя, согласно заявляемой полезной модели дополнительно снабжено блоком управления, соединенным с лазерным генератором и электродвигателем, и штангой, на которой закреплен корпус лазерного генератора, а сканирующее устройство установлено на корпусе лазерного генератора со стороны излучателя и содержит установленный на корпусе лазерного генератора стакан с отверстием, ось которого совпадает с оптической осью излучателя, платформу, установленную с помощью подшипника на стакане с возможностью ее вращения от электродвигателя, стойку, жестко закрепленную на платформе перпендикулярно ее поверхности, снабженную двумя параллельными между собой осями, установленными на стойке с помощью подшипников на расстоянии друг от друга по длине стойки параллельно поверхности платформы, два шкива, закрепленных на этих осях и связанных между собой ременной передачей, элемент, закрепленный на одной из осей и кинематически связанный с поверхностью неподвижного стакана, а зеркало закреплено жестко на второй из осей так, что его поверхность параллельна этой оси и пересекается с оптической осью излучателя, причем платформа связана с электродвигателем посредством, например, ременной, или фрикционной, или зубчатой передачи и снабжена противовесом, расположенным на диаметрально противоположной стойке стороне платформы, стакан закреплен на корпусе лазерного генератора, например, посредством резьбового соединения, а элемент, закрепленный на одной из осей и кинематически связанный с поверхностью неподвижного стакана, выполнен, например, в виде ролика, фрикционно связанного с плоской поверхностью торца стакана, или в виде шестеренки, находящейся в зацеплении с зубчатой поверхностью торца стакана. Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемое устройство отличается от известного наличием дополнительных элементов (блок управления, штанга, на которой крепится корпус лазерного генератора) и конструкцией сканирующего устройства (в прототипе оно выполнено в виде двух качающихся зеркал с электровибраторами, а в заявляемом – в виде одного зеркала, вращающегося одновременно в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, указанное вращение которому обеспечивают новые детали сканирующего устройства и их взаиморасположение и взаимосвязи (неподвижный стакан, жестко закрепленный на корпусе лазерного генератора, платформа, установленная на стакане с возможностью ее вращения от электродвигателя, стойка, жестко закрепленная на платформе перпендикулярно ее поверхности, две оси, установленные с помощью подшипников на стойке на расстоянии друг от друга по длине стойки параллельно друг другу и поверхности платформы, два шкива, установленные не этих осях и связанные между собой ременной передачей, элемент, закрепленный на одной из осей и кинематически связанный с поверхностью неподвижного стакана, а зеркало закреплено на второй оси так, что его поверхность параллельна этой оси и пересекается с оптической осью излучателя). Исследуя уровень техники в процессе проведения патентного поиска по всем видам сведений, общедоступных в печати, и сведений о применении в Российской Федерации средств того же назначения, мы не выявили устройств, имеющих совокупность существенных признаков заявляемого устройства. Следовательно, заявляемое устройство является новым. Заявляемое устройство является и промышленно применимым, т.к. оно может быть использовано в сельскохозяйственном промышленном растениеводстве. И кроме того, в описании устройства и графических материалах представлена конструкция, которую возможно осуществить в том виде, как устройство охарактеризовано в независимом пункте формулы полезной модели. Устройство для лазерной обработки семян и растений схематично представлено на фиг.1 – общий вид; на фиг.2 – в разрезе. Устройство содержит лазерный генератор, размещенный в корпусе 1, электродвигатель 2, блок 3 управления, соединенный с лазерным генератором и электродвигателем, штангу 4, на которой закреплен корпус лазерного генератора, на корпусе лазерного генератора установлено сканирующее устройство, включающее в себя стакан 5, жестко закрепленный на корпусе лазерного генератора и имеющий в торце отверстие, ось которого совпадает с оптической осью излучателя, платформу 6, установленную с помощью подшипника 7 на стакане с возможностью ее вращения от электродвигателя, стойку 8, жестко закрепленную на платформе перпендикулярно ее поверхности, снабженную двумя параллельными между собой осями 9 и 10, установленными с помощью подшипников 11 на стойке на расстоянии друг от друга по длине стойки параллельно поверхности платформы, два шкива 12 и 13, закрепленные на этих осях и связанные между собой ременной передачей, элемент 14, закрепленный на одной из осей и кинематически связанный с поверхностью неподвижного стакана, зеркало 15, закрепленное на второй оси так, что его поверхность параллельна этой оси и пересекается с оптической осью излучателя лазерного генератора. Устройство работает следующим образом. С помощью штанги 4 устройство устанавливают над буртом семян или растениями, подлежащими обработке. Блок 3 управления подключают к источнику питания (не показан), устанавливают режимы работы электродвигателя и лазерного генератора (скорость вращения, продолжительность включения). Электродвигатель 2 с помощью ременной, или фрикционной, или зубчатой передачи вращает платформу 6 относительно неподвижного стакана 5 посредством подшипника 7 в плоскости, перпендикулярной оптической оси излучателя лазерного генератора. Вместе с платформой 6 вращается относительно последней и закрепленная на платформе стойка 8 с осями 9 и 10 и со всеми другими элементами, закрепленными на этих осях: шкивами 12 и 13, зеркалом 15 и элементом 14, выполненным, например, в виде ролика, фрикционно связанного с плоской торцевой поверхностью стакана 5. Элемент 14 катится по поверхности стакана 5 и свое вращение передает оси 9, на которой он закреплен, обеспечивая ее вращение в плоскости, перпендикулярной плоскости вращения платформы 6. Вращение оси 9 посредством шкива 12, ременной передачи и шкива 13 передается на вторую ось 10, на которой жестко закреплено зеркало 15 так, что его поверхность параллельна этой оси и пересекается с оптической осью излучателя. В результате этого зеркало 15 вращается одновременно в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Отражаемый от зеркала лазерный луч сканирует окружающее пространство во всех направлениях, чем достигается поставленная цель и решается поставленная задача. Заявителем разработан и изготовлен экспериментальный образец устройства и проведены его испытания, показавшие эффективность обработки зерна в условиях зернохранилищ и деревьев в условиях сада. Формула изобретения
РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
