Рыхлитель почвы с газодинамическим интенсификатором

Международная патентная классификация:       A01B

Патент на изобретение №:      2208304

Автор:      Пикушов А.Н.

Патентообладатель:      Кубанский государственный аграрный университет

Дата публикации:      20 Июля, 2003

Начало действия патента:      1 Ноября, 2001

Адрес для переписки:      350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13, КГАУ, ПИО

Изображения

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, преимущественно для глубокого рыхления почвы. Рыхлитель имеет выпускную камеру и систему управления. Выпускная камера выполнена из выпускной трубы, сообщенной с полостью зуба, и из охватывающей ее накопительной камеры с впускным патрубком и запорным устройством. Запорное устройство выполнено в виде мембраны, образующей общую торцевую стенку накопительной камеры и трубы. Мембрана установлена с возможностью сообщения последних. Система управления выполнена из имеющей перепускное отверстие камеры управления, трехлинейного пневмораспределителя с электромагнитом управления, из имеющего электроконтакт реле давления и с электроконтактом датчика усилия. Пневмораспределитель выполнен двухпозиционным с возможностью сообщения в одной позиции перепускного отверстия камеры управления с системой подачи сжатого воздуха, а в другой - с полостью трубы посредством выполненного в ней дополнительного отверстия. Такое конструктивное выполнение позволит снизить расход сжатого воздуха и повысить эффективность рыхления почвы. 2 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, преимущественно для глубокого рыхления почвы.

Известно устройство для глубокого рыхления почвы (ФРГ, заявка OS 3238003, МКИ А 01 В 37/00, 19.04.84 г., 16), в котором под почву подается сжатый воздух. Так как момент подачи сжатого воздуха не связан с положением рабочего органа в почве и усилием на нем, то часть энергии сжатого воздуха используется неэффективно.

Известно также устройство для рыхления почвы с интенсификатором, работающим на сжатом воздухе (а.с. СССР 1237097, МКИ А 01 В 37/00 - прототип), в котором зуб снабжен открывающимся в сторону источника сжатого воздуха запорным клапаном с хвостовиком, размещенным в выходном отверстии зуба, а в трубопроводе со стороны источника сжатого воздуха установлен отрывающийся в сторону зуба еще один клапан с хвостовиком и приводной кулачок, с которым контактирует последний. Привод кулачка выполнен в виде установленного в корпусе лопастного колеса, закрепленного на свободном торце кулачка. Этот запорный клапан предназначен для выпуска воздуха порциями.

Недостатком известного рыхлителя является то, что запорный клапан, размещенный в выходном отверстии зуба, взаимодействует непосредственно с почвой, которая попадает под него, уплотняется на седле и пружине, поэтому клапан забивается почвой и не выполняет свое назначение. Кроме того, так как сечение выпускного отверстия уменьшается, то время истечения увеличивается, сжатый воздух дросселируется, теряет свою энергию, не производя полезной работы. Запорный клапан, находящийся в трубопроводе, открывается под воздействием кулачка, который приводится лопастным колесом, вращающимся под действием потока воздуха. Скорость потока воздуха зависит от перепада давлений воздуха в источнике и в выпускном отверстии зуба. А так как перепад изменяется, то кулачок вращается неравномерно, а следовательно, частота импульсов непостоянна, тогда как скорость машины практически постоянна. Частота импульсов никак не связана ни с перемещением зуба, ни с усилием на зубе, поэтому воздух подается в уже разрыхленную почву, что приводит к непроизводительному расходу воздуха, его энергия используется неэффективно. Кроме того, при подъеме запорного клапана под воздействием кулачка сжимается пружина, момент сопротивления на кулачке возрастает, скорость перемещения клапана снижается, время его открытия увеличивается, поэтому из-за длительного дросселирования сжатого воздуха потери его энергии возрастают. Все указанное выше приводит к снижению эффективности использования энергии сжатого воздуха.

Техническим результатом решения задачи является снижение расхода сжатого воздуха и повышение эффективности использования его энергии на выполнение полезной работы - рыхление почвы.

Технический результат достигается тем, что в рыхлителе почвы с газодинамическим интенсификатором, который содержит полый зуб с выпускным отверстием, запорное устройство для подачи воздуха под почву порциями в виде импульсов, имеет выпускную камеру и систему управления, при этом выпускная камера выполнена из выпускной трубы, сообщенной с полостью зуба, и из охватывающей ее накопительной камеры с впускными патрубком и запорным устройством, выполненным в виде мембраны, образующей общую торцевую стенку накопительной камеры и трубы и установленную с возможностью сообщения последних, а система управления выполнена из имеющей перепускное отверстие камеры управления, из трехлинейного пневмораспределителя с электромагнитом управления, из имеющего электроконтакт реле давления и с электроконтактом датчика усилия, причем пневмораспределитель выполнен двухпозиционным с возможностью сообщения в одной позиции перепускного отверстия камеры управления с системой подачи сжатого воздуха, а в другой - с полостью трубы посредством выполненного в ней дополнительного отверстия.

Новизна заявленного предложения обусловлена тем, что для достижения указанного технического результата выпускная камера выполнена из двух полостей, разделенных быстродействующим запорным устройством мембранного типа, а управление подачей порций сжатого воздуха в виде импульсов под почву осуществляется автоматической системой управления только тогда, когда рабочий орган будет внедрен в неразрыхленную почву. Это позволяет снизить расход воздуха и повысить эффективность использования его энергии.

На фиг. 1 изображена схема рыхлителя с интенсификатором в момент внедрения рабочего органа в неразрыхленную почву; на фиг.2 - то же, в момент выпуска сжатого воздуха под почву.

Устройство включает накопительную камеру 1 с впускным патрубком 2 для подвода сжатого воздуха и с выпускной трубой 3, образующей с накопительной камерой 1 выпускную камеру. Выпускная труба 3 соединена с рабочим органом рыхлителя 4, имеющим выпускные отверстия 5. Выпускная камера имеет общую торцевую стенку накопительной камеры 1 и выпускной трубы 3, выполненную в виде мембраны 6 с пружиной 7.

Система управления выпуском воздуха выполнена из камеры управления с полостью 8, образованной мембраной 6 и крышкой 9, в которой имеется перепускное отверстие 10, соединенное с трехлинейным пневмораспределителем 11 и ресивером 12 системы подачи воздуха, которая включает также компрессор 13 и фильтр 14.

Трехлинейный распределитель управляется электромагнитом 15, имеющим электрический контакт.

В систему управления выпуском воздуха включено реле давления 16 с электроконтактами 17, позволяющее регулировать давление воздуха в зависимости от прочности почвы и глубины рыхления.

Электромагнит 15 через электрический контакт 17 реле давления и контакты 18 датчика усилия 19 на рабочем органе соединен с аккумулятором 20.

Пневмораспределитель выполнен двухпозиционным. В выпускной трубе 3 наполнено дополнительное отверстие 21.

Рабочий орган 4 крепится пальцем 22 к раме 23 и может поворачиваться вокруг пальца, при этом сжимается пружина 24, упирающаяся также в раму. При повороте рабочего органа 4 контакты 18 замыкаются.

Устройство работает следующим образом.

Сжатый воздух, проходя через патрубок 2, заполняет полость накопительной камеры 1. Одновременно сжатый воздух, проходя через распределитель 11, подается в отверстие 10 крышки 9. При этом давление по обе стороны мембраны одинаково, и она пружиной и сжатым воздухом в полости 8 прижимается к отверстию трубы 3, перекрывая его.

Как только рабочий орган 4 внедрится в почву (см.фиг. 2), он под действием реакции почвы повернется вокруг пальца 22, установленного на раме 23, пружина 24 сожмется, контакты 18 замкнутся. Ток от аккумулятора 20 посредством электромагнита 15 переключит распределитель 11. При этом воздух из полости 8 через отверстие 10, распределитель 11 и отверстие 21 попадает в полость трубы 3 и далее через отверстие 5 - под почву. Давление в полости 8 падает, под действием сжатого воздуха в накопительной камере 1 мембрана 6, сжимая пружину 7, резко отодвигается и открывает отверстие трубы 3, в результате чего под почву подается порция сжатого воздуха, почва приподнимается и рыхлится. Усилие на рабочем органе снижается, под действием пружины 24 он поворачивается вокруг пальца 22, контакты 18 размыкаются (см. фиг.1). Распределитель 11 соединяет полость 8 через отверстие 10 с ресивером 12. Мембрана 6 под действием пружины 7 перемещается и закрывает отверстие трубы 3. Далее циклы повторяются.

Предложенное устройство обеспечивает рыхление почвы при экономном расходовании сжатого воздуха. Энергия воздуха используется эффектно, так как, во-первых, импульс сжатого воздуха подается только после внедрения рабочего органа в неразрыхленную почву, а поэтому снижаются потери сжатого воздуха и более эффективно используется его энергия непосредственно на рыхление почвы; во-вторых, мембрана открывает выпускное отверстие за очень короткий промежуток времени, дросселированние воздуха практически исключается, что также снижает потери его энергии.

Запорное устройство мембранного типа не взаимодействует с почвой, а поэтому обеспечивается его надежная работа.

Кроме того, сброс воздуха из полости, образованной крышкой и мембраной, осуществляется под почву, а не в атмосферу, что также снижает расход воздуха, а при перемещении диафрагмы и в начале выброса воздуха более интенсивно повышается его давление в выпускной трубе, что обеспечивает более быстрое перемещение мембраны, время открытия отверстия уменьшается, потери энергии газа снижаются.

Применение рыхлителя с газодинамическим интенсификатором позволит повысить производительность тракторного агрегата на 40%.

Формула изобретения

Рыхлитель почвы с газодинамическим интенсификатором, который содержит полый зуб с выпускным отверстием, запорное устройство для подачи сжатого воздуха под почву порциями в виде импульсов, отличающийся тем, что имеет выпускную камеру и систему управления, при этом выпускная камера выполнена из выпускной трубы, сообщенной с полостью зуба, и из охватывающей ее накопительной камеры с впускным патрубком и запорным устройством, выполненным в виде подпружиненной мембраны, образующей общую торцевую стенку накопительной камеры и трубы и установленную с возможностью сообщения последних, а система управления выполнена из имеющей перепускное отверстие камеры управления, из трехлинейного пневмораспределителя с электромагнитом управления, из имеющего электроконтакт реле давления и с электроконтактом датчика усилия, причем пневмораспределитель выполнен двухпозиционным с возможностью сообщения в одной позиции перепускного отверстия камеры управления с системой подачи сжатого воздуха, а в другой - с полостью трубы посредством выполненного в ней дополнительного отверстия.

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: 02.11.2003

Извещение опубликовано: 27.07.2005 БИ: 21/2005

Популярные патенты:

2422377 Биоцидный концентрат

... решена не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков. Сущность изобретения поясняется примером его практического осуществления.Разрядное устройство установлено в рабочей емкости, по которой циркулирует обрабатываемая дистиллированная вода.Материал электродов (сталь, серебро, медь, титан, кремний, сплавы) выбирают в зависимости от назначения приготавливаемого концентрата, в частности для создания биоцидного эффекта следует использовать серебро или медь. Для автоматического регулирования и поддержания межэлектродного зазора 150-250 мкм с точностью ±5 мкм используется электропривод с микрометрическим винтом, связанный с датчиком, включающим полупроводниковый ...

2144756 Селекционная сеялка для посева семян в кассеты

... размечать не только отдельны блоки, но и определять местоположение на них каждого сорта. В процессе посадки сажальщику, даже имеющему предварительно составленную схему посадки, требуется поочередно обходить все повторности. При втором способе посева для соблюдения принципа случайного размещения кассет в теплице достаточно пометить кассеты, относящиеся к одной повторности, краской одинакового цвета или использовать одноцветные бирки. При высадке растений на постоянное место предварительная разбивка участка требуется только на блоки. Во время посадки растений на первой повторности ряды ячеек кассеты освобождаются поочередно, а бирка с обозначением сорта устанавливается около ...

2245013 Устройство для обмолота легкоповрежденных культур на примере нута (варианты)

... что в месте их наибольшего сближения впадина 8 одного (нижнего) вальца 4 расположена без контакта напротив выступа 9 другого (верхнего) вальца 3 (см. фиг.3). Все пары вальцов 1-4, включая приемные 1 и 2, установлены с возможностью взаимного дискретного смещения. Под молотильно-сепарирующим устройством размещена дека 10.Устройство снабжено лотком 11 и сепаратором 12 в виде встречно вращающихся двухлопастных битеров. Битеры сепаратора 12 размещены за парой обмолачивающих вальцов 3, 4 и над лотком 11. Частота вращения двухлопастных битеров сепаратора 12 в 2-3 раза больше частоты вращения вальцов 3 и 4 в последней паре обмолачивающих вальцов 3, 4.Нижний приемный валец 2 по отношению ...

2463776 Система и способ для массовой валки деревьев

... она имеет такие размеры, что сбор стволов по отдельности достаточно эффективен или что, например, обрезка ветвей и сучьев может считаться необходимой. С другой стороны, тонкомерные деревья могут либо вовсе не требовать обрезки сучьев, либо может быть достаточно только очень ограниченной обрезки. Для обеспечения максимально возможного выхода энергии древесину, намеченную для использования для выработки энергии, предпочтительно заготавливают без отрезания ветвей и верхушек, тогда как, например, сырье для бумажной промышленности должно подвергаться очистке от сучьев, по меньшей мере, в некоторой степени.Из уровня техники известны различные деревообрабатывающие машины, применяемые ...

2192734 Устройство для производства прессованных кип из корней лекарственных растений

... установленная над окном загрузки, не повышает как производительность пресса, так и степень уплотнения кипы из шерсти. Это вызвано тем, что окончательное прессование кипы производится одноосным сжатием прессуемого материала. Сущность изобретения заключается в следующем. Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - снижение затрат ручного труда. Технический результат - повышение производительности. Указанный технический результат в заявленном изобретении достигается тем, что в известном устройстве для производства прессованных кип из корней лекарственных растений, содержащем нижнюю траверсу, вертикально установленные направляющие, верхнюю траверсу, нижнюю ...

Еще из этого раздела:

2169462 Улей (варианты), способ его сборки и способ круглогодичного содержания в нем пчел

2050099 Косилка с всасывающим устройством

2161400 Способ определения активности агентов

2281645 Устройство для размещения цветов и растений с подсветкой (варианты)

2069949 Устройство для направленной передачи наследственной информации

2137365 Способ отпугивания биологических существ

2384052 Способ повышения эмбриональной жизнеспособности и естественной резистентности цыплят-бройлеров

2177223 Блесна

2281637 Способ производства зеленого корма при возделывании в орошаемом земледелии и устройство для его осуществления

2387127 Способ мелиорации в предгорной зоне и система для его реализации

Изобретения в сфере сельского хозяйства, животноводства, рыболовства

Рыхлитель почвы с газодинамическим интенсификатором

Изображения

Формула изобретения