Акустичний спосіб знищення колорадського жука і пристрій для його здійснення

1 Акустический способ уничтожения колорадского жука, заключающийся в механическом воздействии на тело и ткани органов жука давлением с последующим их разрывом, отличающийся тем, что механическое воздействие на тело и органы жука производят акустическими колебаниями с амплитудой звукового давления в воздухе, равной отношению силы разрыва соединительных тканей тела и органов жука к их площади сечения, и частотой, равной собственной частоте тела жука или собственной частоте одного из его жизненно важных органов, например, резонансной частоте легких или печени 2 Устройство для уничтожения колорадского жука, содержащее генератор сигналов и динамик, соединенные электрически, отличающееся тем, что оно снабжено усилителем сигналов и концентратором акустического поля, генератор сигналов представляет собой генератор тональных сигналов, при этом усилитель сигналов электрически связан с генератором тональных сигналов и динамиком, а концентратор акустического поля жестко связан элементами крепления в виде рамы и стоек с динамиком, концентратор акустического поля выполнен в виде колпака с жесткими стенками, высота и диаметр наибольшего поперечного сечения колпака соответствует высоте и диаметру куста картофеля с колорадским жуком О Изобретение относится к сельскому хозяйству, а точнее к способам и устройствам для уничтожения вредных насекомых Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ уничтожения колорадского жука (Артемьев Е И Колорадский картофельный жук и меры борьбы с ним - Латиздат, Рига, с 1030, 1959), заключающийся втом, что производится сбор насекомых в специальный сборник, где их уничтожают механическим путем, используя силу давления на тело жука Недостаток способа - его трудоемкость, заключающаяся в том, что необходимо спроектировать, изготовить и установить сборники жуков в необходимых количествах возле кустов картофеля так, чтобы все насекомые, находящиеся на кустах при тряске вибраторами или вручную, а также при обдуве вентиляторами обязательно упали в полость сборника или на ленту транспортера В противном случае жуки падают на поверхность почвы, остаются несобранными и не подвергаются уничтожению Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для отлова прямокрылых насекомых (АС № 1056976, А01М 1/08, вш СССР, 1982г), включающее воронку с фиксатором, укрепленную на ней звуковую приманку, контейнер, стойки, датчик температуры Звуковая приманка содержит генератор импульсно-модулированных сигналов, динамик Через динамик транслируется призывной сигнал насекомых Насекомые направляются к динамику и, падая в воронку, попадают в контейнер Недостатком описанного устройства является обязательное наличие контейнеров для сбора жука и воронок в земле, под которые необходимо вырыть ямки, что при большом их количестве трудоемкая операция Устройство не позволяет дать гарантию умерщвления жука вследствие его большой подвижности В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа уничтожения колорадского жука и устройства для его осуществления путем воздействия акустических колебаний на тело и органы жука, что обеспечит снижение трудоемкости работ по уничтожению колорадского жука с одновременным снятием эффекта токсичности при таких работах В соответствии с поставленной задачей предлагается способ, заключающийся в механи 00 ю ю 25548 ческом воздействии на тело и ткани органов жука давлением с последующим их разрывом, причем механическое воздействие на тело и органы жука производят акустическими колебаниями с амплитудой звукового давления в воздухе, равной отношению силы разрыва соединительных тканей тела и органов жука к их площади сечения, и частотой, равной собственной частоте тела жука, или собственной частоте одного из его жизненно важных органов, например, резонансной частоте легких или печени Предлагается также устройство, содержащее генератор сигналов и динамик, соединенные электрически, стойки, устройство снабжено усилителем сигналов и концентратором акустического поля, генератор сигналов представляет собой генератор тональных сигналов, при этом усилитель сигналов электрически связан с генератором тональных сигналов и динамиком, а концентратор акустического поля жестко связан элементами крепления в виде рамы и стоек с динамиком, концентратор акустического поля выполнен в виде колпака с жесткими стенками, высота и диаметр наибольшего поперечного сечения колпака соответствуют высоте и диаметру куста картофеля с колорадским жуком Способ осуществляется следующим образом Генератор вырабатывает тональный акустический сигнал определенной амплитуды и частоты, который подается на усилитель по кабельной сети, а затем далее на динамик Динамик излучает акустические волны в воздушную среду, частота которых равна частоте тонального акустического сигнала, вырабатываемого генератором А амплитуда зависит от амплитуды электрического сигнала и от степени ее усиления усилителем Акустические волны оказывают механическое давление на тело и органы жука, что приводит к разрыву тканей тела или отдельных органов Таким образом, достигается уничтожение колорадского жука Способ осуществляется с большей эффективностью (те меньшими энергозатратами на генераторе и усилителе сигналов), когда генератор сигналов вырабатывает сигнал, частота которого равна собственной частоте тела жука или собственной частоте отдельного его органа, например, легких или печени Известно (Глазер Р Очерк основ биомеханики - М Мир, 1985г), что резонансная частота f любого жесткого тела массой m и жесткостью с определяется из соотношения f= 1 2л Vm поэтому определяем массу тела колорадского жука m и жесткость его тела с и рассчитываем резонансную частоту f тела колорадского жука В соответствии с приведенной теорией на вибростенде определена резонансная частота f и жесткость тела колорадского жука с = 8,2 103 н/м (см «Протокол № 1 от 2 06 94г испытаний биообъектов на вибростенде и в аэродинамической трубе») Проведенные испытания по уничтожению колорадского жука акустическими волнами дали положительные результаты (см «Протокол № 2 от 12 08 96г испытаний биообъектов на воздействие акустических волн») Оба протокола приведены в приложении 1 к описанию изобретения На чертеже изображено предлагаемое устройство Устройство состоит из генератора тональных сигналов 1, усилителя 2, динамика 3, электрически соединенных кабельной сетью 4, колпака 5, стоек 6 и рамы 7 Устройство работает следующим образом Генератор сигналов 1, смонтированный посредством стоек 6 на раме 7, вырабатывает электрические сигналы определенной амплитуды и частоты, которые усиливаются усилителем 2 и, передаваемые кабельной сетью 4, возбуждают динамик 3 Динамик 3 излучает в окружающую воздушную среду акустические волны той амплитуды и частоты, которая задается генератором сигналов 1 и усилена усилителем 2 Далее акустические волны распространяются внутри жесткого колпака 5, в малом донышке которого установлен динамик 3 Жесткие стенки колпака 5 не позволяют рассеиваться акустической энергии за пределами внутреннего пространства колпака, сохраняя ее сконцентрированной внутри пространства, ограниченного жесткими стенками Колпак 5 накрывает куст картофеля и сидящих на нем вредных насекомых Акустические волны действуют на тело и органы жука силой избыточного звукового давления Это приводит к разрыву тканей тела жука или отдельных его органов, а в дальнейшем и к гибели жука Волны распространяются до поверхности почвы, действуют на упавших на почву насекомых и разрывают их ткани По сравнению с прототипом предлагаемый способ позволяет сократить количество механических трудоемких операций, направленных на полное уничтожение жука, на 80% Т е исключаются операции по продувке воздуха в пневмосети, приведению в действие вибратора или вентилятора, приведение в действие устройства в виде привода и ленты транспортера, по установке контейнеров, предназначенных для сбора жука Способ позволяет снизить трудоемкость работ направленных на механическое уничтожение колорадского жука Предлагаемый способ исключает токсичное действие на людей в отличие от способа уничтожения жука опрыскиванием ядохимикатами Предлагаемый способ опробован в лабораторных условиях (см Приложение 1 к описанию изобретения) Установлено, что в течение 24-х часов после действия акустических волн на колорадского жука, все жуки, подвергшиеся воздействию, погибли Определены резонансные частоты тел жуков с различными массовыми характеристиками Те жуки, которые подвергались испытанию акустическими волнами с частотой, совпадающей с собственной частотой их тела или отдельных его органов, имели при внешнем осмотре поломанные лапы или были умерщвлены полностью Проведенные испытания свидетельствуют об эффективности предложенного способа Устройство для осуществления способа имеет на 80% элементов меньше, чем все предло 25548 женные ранее устройства, уничтожающие жука механически По сравнению с прототипом предлагаемое устройство не требует осуществления земляных работ (рыть ямки под воронки для сбора жука) Жук уничтожается непосредственно и на кусте картофеля и на поверхности почвы акустическим волнами Трудоемкость операций снижается на 50%, т к в цепи «приманка жука - уничтожение» отсутствует звено «приманка» Способ и устройство позволяют снизить трудоемкость работ по уничтожению колорадского жука, т к исключают ряд механических операций, а именно сбор насекомых в специальные контейнеры, изготовление ряда приспособлений в виде вентиляторов или вибраторов для сдува или стряхивания их в контейнеры, а также исключает возможность выживания жука при падении его на поверхность почвы Операция сбора с земли жука не нужна, а акустические волны распространяются и на поверхность почвы, убивая упавших с кустов жуков Кроме того, снимается и исключается токсичность предлагаемого способа в отличие от опрыскивания ядохимикатами Так (Б В Верещагин, С П Плугару Воздействие на энтомофауну авиахимических обработок лесов Молдавии Тезисы докладов и сообщений на Республиканской научно-технической конференции по охране природы, сентябрь, 1972 - Кишинев Изд-во ЦК КП Молдавии, 1973), при опылении биообъектов дустом (ДДТ) погибали насекомые , принадлежавшие к 155 видам ДДТ снят с производственных работ, так как он вредно влияет на организм человека То же относится и к другим ядохимикатам При акустическом способе уничтожения колорадского жука полностью отсутствует возможность отравления токсичными ядами организмов людей, животных и полезных насекомых Тираж 50 екз Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м Ужгород, вул Гагаріна, 101 (03122) 3 - 7 2 - 8 9 (03122) 2 - 5 7 - 0 3