способ сбора прополиса и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ сбора прополиса, включающий в себя воздействие на пчел низкочастотным электрическим полем, отличающейся тем, что на пчел воздействуют неоднородным электрическим полем напряженностью 1-2 кВ/см.

2. Устройство для сбора прополиса представляет собой рамку с расположенными в ней электродами, соединенными с источником напряжения, отличающееся тем, что электроды выполнены цилиндрическими со съемной гофрированной диэлектрической изоляцией из пищевого материала.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что диаметр электродов составляет 0,4-0,5 см.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к пчеловодству.

Известен способ сбора прополиса путем раздражения пчел переменным электрическим током напряжением 10...12 В (а.с. №736916, А 01 К 55/00, заявлено 13.01.1978). Пчел раздражают с помощью двух никелевых электродов диаметром 0,45...0,6 мм. Расстояние между электродами выбирается таким образом, чтобы пчелы соприкасались с двумя проводками (5...10 мм). При этом они замыкают цепь и воспринимают раздражающий импульс тока.

К недостаткам данного метода относятся низкая эффективность и большая трудоемкость. Низкая эффективность объясняется тем, что по мере покрытия электродов прополисом, являющимся хорошим изолятором, раздражающего действия тока напряжением 10...12 В становится недостаточно для возбуждения пчел. Трудоемкость данного способа связана с трудностью очистки запрополисованных электродов и отделение прополиса от пластин. Чтобы избежать отрыва проводов и повреждения хрупкого стекла, приходится разматывать и повторно наматывать нулевую проволоку.

Для устранения указанных недостатков предлагается интенсифицировать сбор прополиса с помощью электрического поля частотой 50...500 Гц и напряженностью 20...30 В/см, создаваемого во всем объеме улья (а.с. №1380702, А 01 К 59/00, заявлено 10.11.85).

К недостаткам данного способа относится то, что при его использовании вся пчелиная семья подвергается действию электрического поля. Это отрицательно влияет на физиологическое состояние пчел, т.к. под влиянием электрического поля происходит нарушение микроклимата улья, что влияет на расплод и летную активность пчел - фуражировку и соответственно уменьшается продуктивность пчелиной семьи.

Для снижения отрицательного воздействия электрического поля предлагается в изобретении по патенту №2216166 (А 01 К 47/00, 55/00), взятому в качестве прототипа, локально воздействовать на пчел электрическим полем напряженностью до 75 В/см, а в качестве прополисосборников использовать металлические пластины толщиной 0,1 мм, шириной 2 мм и длиной 5 мм, которые располагаются в зоне поля и усиливают раздражение пчел наведенными токами. Таким образом, данное техническое решение реализует совместное воздействие на пчел как раздражающего действия поля, так и электрического тока.

К недостаткам данного способа и устройства можно отнести то, что поле генерируется с помощью одних электродов, а раздражение током осуществляется с помощью других (металлических пластин). Кроме того, по мере прополисования зазора между пластинами раздражающее действие тока уменьшается. Соответственно и уменьшается эффективность прополисования.

Целью предлагаемого технического решения является повышение эффективности сбора прополиса путем использования неоднородного электрического поля, генерируемого с помощью системы цилиндрических изолированных электродов, диаметром 4...5 мм и межэлектродным расстоянием 8...10 мм (между четными электродами). При этих размерах обеспечивается наибольшая площадь прополисования и возможности одновременного нахождения пчелы длиной 12 мм на обоих электродах.

В межэлектродном промежутке генерируется низкочастотное неоднородное электрическое поле со средней напряженностью 1...2 кВ/см, частотой 500 Гц. Выбор величин напряженности 1...2 кВ/см и частоты 500 Гц обусловлен тем, что данные параметры оптимальны, чтобы возбудить пчел к отложению прополиса. При большем значении напряженности пчелы возбуждаются и откладывают не прополис, а пчелиный яд. Кроме того, при повышенной напряженности наблюдается снижение двигательной активности (залипание пчел на электродах) и повышается вероятность пробоя.

Устройство для сбора прополиса представляет собой рамку с расположенными в ней электродами, соединенными с источником напряжения, отличающееся тем, что электроды выполнены цилиндрическими, со съемной гофрированной диэлектрической изоляцией из пищевого материала.

При повышении напряженности выше 1...2 кВ/см наблюдается угнетение двигательной активности и возрастает вероятность пробоя. Для исключения пробоя используется изоляция электродов пищевым полиэтиленом с относительной диэлектрической проницаемостью 2,5 и удельным сопротивлением 10¹⁵ Ом·м. Для повышения эффективности предлагается использовать гофрированную изоляцию. Эффективность при этом повышается как за счет увеличения неоднородности поля, так и за счет увеличения площади прополисования. Гофрированная изоляция электродов для уменьшения трудоемкости процесса выполняется в виде съемных трубочек.

При напряженностях ниже 1...2 кВ/см эффективность прополисования снижается, так как уменьшается как силовое воздействие электрического поля, так и раздражающее действие электрического тока.

На чертеже изображен элемент рабочего органа предлагаемого устройства, цилиндрические электроды 1, 2 с изоляцией из пищевого материала 3, 4 и помещенной на них пчелой 5. На нем показана электрическая сила, действующая на пчелу F_э, и ее составляющие. Представленную на чертеже систему можно рассматривать как многослойный реальный конденсатор, включенный под переменное напряжение.

Способ и устройство работает следующим образом: пчелы, попадая на электроды 1, 2, испытывают силовое воздействие как электрического поля, так и раздражающие действие электрического тока. Диэлектрическое покрытие 3, 4 электродов ограничивает раздражающее действие электрического тока и одновременно усиливает напряженность поля в межэлектродном промежутке. Степень усиления поля зависит от диэлектрической проницаемости покрытия и радиусов кривизны гофрированной поверхности изоляции электродов. Под действием совместного действия тока и электрического поля пчелы начинают прополисовать гофрированную изоляцию электродов, стремясь уменьшить неоднородность поля, а следовательно, и раздражающее действие как поля, так и тока. По мере того как межэлектродное пространство будет полностью прополисовано, гофрированные трубки с прополисом снимают с цилиндрических электродов и помещают в холодильник на 30 минут, после этого прополис легко отделяется от изоляции, которая может использоваться повторно.

Применение данного способа позволяет увеличить удельный сбор прополиса (на единицу длины электрода) на 80% и уменьшить трудоемкость сбора в 3 раза.

Принимая во внимание, что в изоляции, в пчеле и в воздухе находятся не только связанные, но и свободные заряды, можно утверждать, что в конденсаторе, имитирующем систему, имеет место как ток смещения, так и ток проводимости. При выборе хорошей изоляции (например, пищевого полиэтилена) ток проводимости практически отсутствует и раздражение пчел происходит под действием безопасного по величине тока, лишь тока смещения. Основной эффект интенсификации обусловлен силовым воздействием поля, которое резко увеличивается при использовании цилиндрических электродов, т.к. в этом случае генерируется неоднородное поле и возникает дополнительная сила, так называемая пондеромоторная сила (Тарушкин В.И., 1978, Салихов С.С., 2003).

Оптимальная средняя напряженность для получения наибольшего эффекта, согласно нашим исследованиям, составляет 1...2 кВ/см. При этом локальная напряженность непосредственно у электродов значительно больше этой величины и именно эти зоны прополисуются пчелами в первую очередь.

В межэлектродном пространстве генерируется электрическое поле напряженностью 1...2 кВ/см, частотой 500 Гц. При этом на пчелу действует сила электрического поля, стремящаяся прижать ее к электродам, и ток смещения. Под действием этих факторов пчела прополисует гофрированную изоляцию электродов, стремясь уменьшить неоднородность поля и пандеромоторную силу.

По мере того как межэлектродное пространство будет полностью запрополисовано, гофрированные трубки с прополисом снимают с цилиндрических электродов и помещают в холодильник на 30 минут, после этого прополис легко отделяется от изоляции, которая может использоваться повторно.

Предлагаемая электродная система может располагаться как внутри, так и перед летком улья. Для создания средней напряженности в 1...2 кВ/см при межэлектродном расстоянии 1 сантиметр требуется напряжение в 1...2 кВ.

Данный способ сбора прополиса повышает его сбор в два раза, снижает трудоемкость и травмирование пчел за счет покрытия электродов пищевым материалом.