Штанговый опрыскиватель с вращающимися распылителями

Международная патентная классификация:       A01M

Патент на изобретение №:      2216935

Автор:      Смелик В.А., Теплинский И.З., Калинин А.Б., Яблоков А.В., Яблоков Е.В.

Патентообладатель:      Ярославская государственная сельскохозяйственная академия

Дата публикации:      27 Ноября, 2003

Начало действия патента:      21 Февраля, 2000

Изображения

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к машинам для защиты растений. Штанговый опрыскиватель с вращающимися распылителями содержит раму, бак для рабочей жидкости, многосекционный насос, всасывающие, нагнетательные и сливные коммуникации, штангу и вращающиеся распылители. Опрыскиватель дополнительно снабжен блоком вычисления и управления, датчиком скорости движения агрегата, датчиком частоты вращения вала многосекционного насоса. Кроме того, опрыскиватель снабжен гидромотором в приводе многосекционного насоса. Насос соединен с гидросистемой трактора через электроуправляемый дроссель-регулятор. Электрические выходы датчиков скорости движения агрегата и частоты вращения вала многосекционного насоса соединены с соответствующими входами блока вычисления и управления. Выход блока соединен с электрическим входом электроуправляемого дроссель-регулятора. Использование изобретения позволит повысить качество опрыскивания растений, а также расширить функциональные возможности опрыскивателя. 1 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к машинам для защиты растений.

Известно устройство ОМ-320-2 (Велицкий Н.И. Технология применения гербицидов) для сплошного опрыскивания, состоящее из рамы и закрепленных на ней бака для рабочей жидкости, насоса, регулятора давления с контрольным манометром, всасывающей, нагнетательной и переливной магистралей, штанги с установленными на ней вращающимися распылителями. Бак содержит герметичную крышку, уровнемер со шкалой, штуцер для перелива рабочей жидкости от регулятора давления и гидромешалку. Регулятор давления поддерживает необходимый напор в нагнетательной магистрали, содержит отсечку, которая отключает в экстренных случаях подачу рабочей жидкости к вращающимся распылителям и направляет ее через переливную магистраль в бак. На штанге закреплены маслопроводы гидропривода вращающихся распылителей. Вращающиеся распылители состоят из шестеренного гидромотора, корпуса, в котором на подшипниках смонтирован вал, тангенциального подвода рабочей жидкости, дроссельного пакета с отсечным клапаном, диска и осевого вентилятора. Вал передает вращение от гидромотора диску и вентилятору.

Во время работы устройства насос засасывает рабочую жидкость из бака и через всасывающую магистраль и подает ее к регулятору давления, после чего она поступает по нагнетательной магистрали к вращающимся распылителям. Диск вращается, частицы рабочей жидкости срываются с края диска и транспортируются на объект обработки потоком воздуха, создаваемым осевым вентилятором. Расход рабочей жидкости регулируется дроссельным пакетом.

Недостатками данного устройства являются: 1. Сложность конструкции, так как используемые для привода распылителей гидромоторы требуют надежных маслопроводов и агрегатов, качественного масла, что заметно влияет на безотказность работы опрыскивателя и трудоемкость обслуживания.

2. Потери рабочей жидкости, связанные со сносом мелких капель за пределы обрабатываемого участка. В процессе работы опрыскивателя образуются капли разного размера. При этом наряду с крупными каплями образуются более мелкие, подверженные сносу капли, что приводит к потерям рабочей жидкости, которые, к тому же, обладают большой проникающей способностью и ухудшают условия работы оператора.

3. Отклонение фактического расхода рабочей жидкости от заданного в процессе работы опрыскивателя.

4. Неравномерность распределения рабочей жидкости на обрабатываемом объекте, которая проявляется в результате самопроизвольного изменения настроек опрыскивателя. Вследствие этого равномерность отложений рабочей жидкости по ходу движения опрыскивателя будет изменяться.

5. Сложность настройки опрыскивателя на заданную норму. У данного устройства расход регулируется для каждого распылителя в отдельности, что при неточной регулировке может влиять и на равномерность распределения жидкости по ширине захвата.

6. Отсутствие оперативного контроля над технологическим процессом опрыскивателя.

Известно также устройство микрообъемный монодисперсный опрыскиватель (Богданов А. В., Никитин Н.В. и др. Микрообъемный монодисперсный опрыскиватель // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 1987, 4, с. 39). Устройство состоит из рамы, бака для рабочей жидкости, многосекционного насоса, всасывающей, нагнетательной и сливной коммуникаций, штанги и вращающихся распылителей. Бак закреплен на раме и содержит крышку и шкалу для определения уровня жидкости. На раме установлен многосекционный насос с приводом от электродвигателя. Число секций насоса равно числу распылителей. Подача насоса зависит от частоты вращения вала насоса и регулируется редуктором. Вращающиеся распылители, установленные на штанге, представляют собой зубчатый конус с приводом от размещенного в пылевлагонепроницаемом стакане электродвигателя. Зубчатый конус заключен в кожух с неполной кольцевой щелью, через которую выбрасываются капли рабочей жидкости.

В процессе работы опрыскивателя каждая секция многосекционного насоса забирает из бака по всасывающей коммуникации рабочую жидкость и подает ее по нагнетательной коммуникации на зубчатый конус, где она дробится на капли. Часть рабочей жидкости, осевшая на внутренней поверхности кожуха, засасывается многосекционным насосом и подается обратно в бак по сливным коммуникациям. Управление электродвигателями, настройка вращающихся распылителей на требуемый режим, контроль за выбранным режимом работы вращающихся распылителей и многосекционного насоса осуществляются с пульта, установленного в кабине трактора.

Это устройство имеет ряд недостатков: 1. Потери рабочей жидкости из-за сноса немелких капель за пределы обрабатываемого участка.

2. Отклонение фактического расхода рабочей жидкости от заданного.

3. Неравномерность распределения ее на обрабатываемом объекте.

4. Число дисковых распылителей ограничено мощностью установленного на тракторе электрического генератора и потребляемой электродвигателем привода многосекционного насоса мощностью.

5. Настройка и контроль над технологическим процессом осуществляется с рабочего места оператора машинно-тракторного агрегата и непосредственно при его участии, что требует от него определенной квалификации и внимания.

Наиболее близким по принципу действия является тракторный штанговый опрыскиватель с вращающимися распылителями (Богданов А.В., Никитин Н.В. Тракторный штанговый опрыскиватель с вращающимися распылителями // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 1991, 11, с. 28). Опрыскиватель состоит из рамы, бака для рабочей жидкости, многосекционного насоса, всасывающей, нагнетательной и сливной коммуникаций, штанги и вращающихся распылителей. На раме установлен многосекционный насос с приводом от электродвигателя. Число секций насоса равно числу распылителей. Подача насоса зависит от частоты вращения вала насоса и регулируется редуктором. Вращающийся распылитель устроен следующим образом. В пылевлагонепроницаемом стакане установлен электродвигатель. К стакану крепится корпус вентилятора. Вал электродвигателя соединен с крыльчаткой вентилятора. На одном валу с ней находится чаша с периферийными распыляющими кромками, которая размещается во входном коллекторе вентилятора. Чаша закрыта кожухом, имеющим неполную кольцевую щель, которая обращена в сторону обрабатываемого объекта. Выходной коллектор соединен с циклоном.

При работе опрыскивателя рабочая жидкость засасывается многосекционным насосом через всасывающую коммуникацию и поступает по нагнетательной коммуникации к вращающимся распылителям, где срывается с периферийных кромок чаши в виде капель. Мелкие капли захватываются воздушным потоком, создаваемым крыльчаткой вентилятора, в кольцевую щель, образованную диском и входным коллектором вентилятора. Капли оседают на стенках корпуса вентилятора и крыльчатке вентилятора, а наиболее мелкие выбрасываются воздушным потоком в циклон и оседают на его стенках. Образующаяся в циклоне и корпусе вентилятора жидкость собирается и подается для повторного распыления по сливной коммуникации многосекционным насосом. Более крупные капли, обладающие большой кинетической энергией, не захлопываются воздушным потоком и движутся к обрабатываемому объекту. Таким образом, вращающийся распылитель полностью отделяет мелкие капли из факела распыла, чем исключает снос рабочей жидкости за пределы обрабатываемого участка.

Основными недостатками устройства являются: 1. Отклонение фактического расхода рабочей жидкости от заданного.

2. Неравномерность распределения жидкости на обрабатываемом участке.

3. Число дисковых распылителей ограничено мощностью установленного на тракторе электрического генератора и потребляемой электродвигателем привода многосекционного насоса мощностью.

4. Настройка и контроль над технологическим процессом осуществляется с рабочего места оператора машинно-тракторного агрегата и непосредственно при его участии, что требует от него определенной квалификации и внимания.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение качества опрыскивания.

Указанная задача достигается тем, что штанговый опрыскиватель с вращающимися распылителями, содержащий раму, бак для рабочей жидкости, многосекционный насос, всасывающие, нагнетательные и сливные коммуникации, штангу и вращающиеся распылители, дополнительно снабжен блоком вычисления и управления, датчиком скорости движения агрегата, датчиком частоты вращения вала многосекционного насоса, гидромотором в приводе многосекционного насоса, соединенного с гидросистемой трактора через электроуправляемый дроссель-регулятор, причем электрические выходы датчиков скорости движения агрегата и частоты вращения вала многосекционного насоса соединены с соответствующими входами блока вычисления и управления, а его выход соединен с электрическим входом электроуправляемого дроссель-регулятора.

Новые существенные признаки: 1. Штанговый опрыскиватель с вращающимися распылителями снабжен блоком вычисления и управления.

2. В приводе многосекционного насоса установлен гидромотор, соединенный с гидросистемой трактора через электроуправляемый дроссель-регулятор.

3. На штанговом опрыскивателе с вращающимися распылителями установлен датчик частоты вращения вала многосекционного насоса и датчик скорости движения агрегата.

4. Электрические выходы датчиков скорости движения агрегата и частоты вращения вала многосекционного насоса соединены с соответствующими входами блока вычисления и управления, выход которого соединен с соответствующим электрическим входом электроуправляемого дроссель-регулятора.

Перечисленные новые признаки достаточны во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Выявленные отличительные признаки в совокупности с известными обеспечивают получение технического результата, заключающегося в повышении качества опрыскивания, достигаемого за счет установки устройства автоматического контроля и управления, включающего блок вычисления и управления, датчики скорости движения агрегата и частоты вращения вала многосекционного насоса, гидромотора в приводе многосекционного насоса, соединенного с гидросистемой трактора через электроуправляемый дроссель-регулятор, причем электрические выходы датчиков скорости движения агрегата и частоты вращения вала многосекционного насоса соединены с соответствующими входами блока вычисления и управления, выход которого соединен с электрическим входом электроуправляемого дроссель-регулятора.

Расширение функциональных возможностей достигается за счет установки гидромотора в приводе многосекционного насоса. Поскольку количество электродвигателей, устанавливаемых на штанговом опрыскивателе с вращающимися распылителями ограничено мощностью имеющегося на тракторе электрического генератора, то применение гидромотора в приводе многосекционного насоса позволяет использовать электрический генератора трактора только для питания электродвигателей вращающихся распылителей. Таким образом, увеличивается число вращающихся распылителей, и тем самым увеличивается ширина захвата опрыскивателя.

Предлагаемое устройство поясняется схемой, изображенной на чертеже. Устройство состоит из рамы 1, на которую установлен бак для рабочей жидкости 2. К раме также присоединена штанга 3 с установленным на ней вращающимися распылителями 4. На раме также установлен многосекционный насос 5. Число секций многосекционного насоса 5 соответствует числу вращающихся распылителей 4. Вал многосекционного насоса 5 соединен с валом гидромотора 6. Многосекционный насос 5 и бак для рабочей жидкости 2 соединены между собой всасывающей коммуникацией 7. Многосекционный насос 5 и вращающиеся распылители 4 соединены между собой нагнетательной коммуникацией 8. Бак для рабочей жидкости 2, многосекционный насос 5 и вращающиеся распылители 4 соединены между собой сливной коммуникацией 9. В гидравлической системе питания гидромотора 6 установлен электроуправляемый дроссель-регулятор 10. На валу многосекционного насоса 5 установлен датчик частоты вращения 11, а к задней части рамы присоединен датчик скорости движения 12 агрегата. Электрические выходы указанных датчиков и электрический вход электроуправляемого дроссель-регулятора соединен с блоком вычисления и управления 13. Для агрегатирования с трактором штанговый опрыскиватель с вращающимися распылителями снабжен навеской 14.

Устройство работает следующим образом.

Оператор перед началом работы машины вносит в блок вычисления и управления 13 заданный расход жидкости Q3 (л/га), ширину захвата машины В (м), предполагаемую скорость движения при опрыскивании Vа (м/с). В блоке вычисления и управления 13 производится вычисление расхода рабочей жидкости вращающимися распылителями 4 q3 в расчете на 1 м2. При вычислении значения q3 учитывается только используемая часть распыляемой рабочей жидкости, которая проходит через кольцевую щель вращающегося распылителя. После вычисления значения q3 из блока вычисления и управления 13 на электроуправляемый дроссель-регулятор 10 подается электрический сигнал, который предварительно устанавливает подачу масла в гидромотор 6, пропорционально скорости вращения вала многосекционного насоса 5, определяемой по выражению:

где z - число вращающихся распылителей, шт; U0 - перекачиваемый секций насоса объем рабочей жидкости за один оборот, м3.

При движении опрыскивателя по полю многосекционный насос 5, приводимый во вращение гидромотором 6, засасывает рабочую жидкость из бака для рабочей жидкости 2 по всасывающей коммуникации 7 и подает ее по нагнетательной коммуникации 8 к вращающимся распылителям 4. Подача масла в гидромотор 6 осуществляется от гидросистемы трактора через электроуправляемый дроссель-регулятор 10.

Датчик скорости движения 12 агрегата измеряет скорость движения агрегата Vад, а датчик частоты вращения 11 измеряет скорость вращения вала многосекционного насоса

д. Сигналы с двух этих датчиков поступают на блок вычисления и управления 13. На основе полученных данных вычисляется величина фактического расхода рабочей жидкости через вращающиеся распылители 4 по выражению:

После вычисления значения qф его значение сравнивается с заданным q3. Опрос датчиков, вычисление значения фактического расхода qф производится через каждые 0,1 м пройденного пути. После прохода опрыскивателем 15 м в блоке вычисления и управления 13 производится статическая обработка отклонений фактического расхода от заданного. В случае, если отклонение фактического расхода составит более 5%, то из блока вычисления и управления 13 подается сигнал на электроуправляемый дроссель-регулятор 10, пропорциональный величине отклонения. Электроуправляемый дроссель-регулятор 10 изменяет проходное сечение пропорционально величине полученного сигнала, тем самым изменяя частоту вращения вала многосекционного насоса, до тех пор пока сигнал рассогласования не войдет в предел допуска. Процесс автоматической поднастройки осуществляется через каждые 15 м пройденного пути. Часть рабочей жидкости, оставшейся во вращающемся распылителе 4, собирается и перекачивается многосекционным насосом 5 по сливной коммуникации 9 в бак для рабочей жидкости 2.

Формула изобретения

Штанговый опрыскиватель с вращающимися распылителями, содержащий раму, бак для рабочей жидкости, многосекционный насос, всасывающие, нагнетательные и сливные коммуникации, штангу и вращающиеся распылители, отличающийся тем, что штанговый опрыскиватель с вращающимися распылителями дополнительно снабжен блоком вычисления и управления, датчиком скорости движения агрегата, датчиком частоты вращения вала многосекционного насоса и гидромотором в приводе многосекционного насоса, соединенного с гидросистемой трактора через электроуправляемый дроссель-регулятор, причем электрические выходы датчиков скорости движения агрегата и частоты вращения вала многосекционного насоса соединены с соответствующими входами блока вычисления и управления, а его выход соединен с электрическим входом злектроуправляемого дроссель-регулятора.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 22.02.2004

Извещение опубликовано: 27.05.2006 БИ: 15/2006

Популярные патенты:

2208312 Способ измерения количества молока в потоке и устройство для его осуществления

... Сущность изобретения поясняется фиг.1-3. На фиг.1 схематически изображено устройство для измерения количества молока. На фиг.2 - блок-схема алгоритма работы микропроцессорного блока управления. На фиг.3 изображен график определения среднего значения потока молока в выходном патрубке Qcp при переходном процессе (когда поток молока меняется от начального значения Овых до нуля) за время закрытия клапана-отсекателя tзакр при завершении процесса опорожнения. Устройство для осуществления способа измерения количества молока содержит входной патрубок 1, измерительную емкость 2, выходной патрубок 3, молочный насос откачки 4 и нормально закрытый электромагнитный клапан-отсекатель 5, ...

2163758 Способ и устройство контроля количества меда в улье

... линий между проводящими пластинами, образующими эти емкости (одна емкость увеличивается, а другая - уменьшается). Отношение емкостей C1/C2 в зависимости от количества меда в улье может достигать 300%. Таким образом, такой емкостной преобразователь по сравнению с обычным (две пластины, расположенные на противоположных стенках улья) позволяет повысить чувствительность способа в 100 раз. Способ реализуется с помощью устройства, которое поясняется чертежом (фиг. 2). Устройство для контроля количества меда (фиг. 2) содержит генератор 1, блок ульевых конденсаторов 2, усилитель 3, инвертирующий усилитель 4, устройство выпрямления 5, устройство установки нуля 6, дифференциальный усилитель ...

2019938 Рабочий орган почвообрабатывающей машины

... приняты следующие: V - поступательная скорость машины; - угловая скорость вращения ротора; - угол подъема образующей режущей кромки ножа; - угол (тупой) отрезания стружки от монолита; Н - высота (по вертикали) режущей кромки ножа. Нож 7 выполнен таким образом, что его режущая кромка изготовлена по винтовой кривой с постоянным углом подъема, расположенной на конической поверхности с вершиной конуса, обращенной вверх, и передним нижним изогнутым концом направлена вперед в направлении вращения ротора, а затылочная (наружная) грань ножа повернута относительно перпендикуляра к радиусу вращения до центра на угол 15о< <45. Работа предложенного ножа на почвообрабатывающей ...

2091006 Способ создания и формирования хвойнодубоволиственных лесов на северной половине ареала дуба

... Пример 2. Сравнение культур и насаждений естественного происхождения 2-90-летнего возрастов на разных типах почв, разных экспозиций показывает явное преимущество смешанных насаждений дуба, чем чистых дубовых. По большинству качественных параметров 60-90-летние дубовые древостои уступают даже насаждениям таких "сорных" пород как осина и береза (табл.1). Приведенные ниже данные доказывают правильность предложенного способа. Литература 1. Денисов А.К. Дубовые леса Севера: Автореф.дисс. д.с.-х.н. - Красноярск, Сиб.отд.Ин-та леса АН СССР, 1966.-48 с. 2. Вакин А.Т. Грибные болезни и другие пороки дубрав по исследованиям в Чувашской АССР.-М. Гослестехиздат, 1932.-127 с. 3.Михайлов ...

2468582 Инсектицидно-фунгицидный состав и способ борьбы с вредителями и болезнями крестоцветных культур

... ВНИИМК, г.Краснодар Вариант Норма расхода состава, л/т Поражено растений фузариозом, % Биологическая эффективность, % 2008 г.2009 г. 2010 г. среднее по годам 1Контроль без обработки62,5 60,0 24,348,9 -2 Фурадан, ТПС (350 г/л)+ТМТД, ВСК (400 г/л) (эталон) 20,029,6 26,29,3 21,755,6 3 Прототип12,0 17,1 12,27Д 12,175,2 4 Заявляемый состав 15,08,6 8,05,4 7,385,1 Таблица 3 Хозяйственная эффективность инсектицидно-фунгицидных составов при обработке семян рапса ярового, сорт Таврион, ВНИИМК, г.Краснодар Вариант Норма расхода состава, л/т Урожайность, т/га ± к контролю, т/га 2008 г.2009 г. 2010 г. среднее по годам 1Контроль без ...

Еще из этого раздела:

2420058 Способ выращивания зеленных культур в интенсивной светокультуре

2487516 Почвообрабатывающая машина

2053661 Устройство для сколачивания ульевых рамок

2404581 Способ изготовления муляжей анатомических препаратов полых и трубчатых органов

2200377 Сельскохозяйственный агрегат

2231250 Устройство для промышленного выращивания земляники и других растений

2420949 Способ оценки потенциальной урожайности семянок сафлора красильного

2228024 Способ профилактики мастита у коров и устройство для его осуществления

2124290 Препаративная форма в виде раствора для местного применения для обработки животных (варианты), способ получения и способ обработки животных (варианты)

2132610 Устройство обогрева сельскохозяйственных животных и птицы

Изобретения в сфере сельского хозяйства, животноводства, рыболовства

Штанговый опрыскиватель с вращающимися распылителями

Изображения

Формула изобретения