гидроподкормщик к дождевальной машине
Классы МПК: | A01C23/04 распределение под давлением, распределение ила; приспосабливание оросительных систем для распределения жидких удобрений |
Автор(ы): | Салдаев А.М., Колганов А.В., Рогачев А.Ф., Бородычев В.В. |
Патентообладатель(и): | Салдаев Александр Макарович, Колганов Александр Васильевич, Рогачев Алексей Фруминович, Бородычев Виктор Владимирович |
Приоритеты: |
подача заявки:
1998-02-25 публикация патента:
20.11.1999 |
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и предназначено для приготовления раствора минеральных удобрении и подачи маточного раствора в водоподводящие трубопроводы дождевальной машины. Гидроподкормщик содержит прицепной бункер для удобрений, приводной от ходового колеса транспортер, дозирующую заслонку, смесительную камеру на выходе пруткового транспортера, водоподводящую магистраль и трубопровод для подачи рабочей жидкости после смешивания с маточным раствором, соединенные с всасывающей и нагнетательной коммуникациями насоса дождевальной машины. Гидроподкормщик с дождевальной машиной соединен механизмом смещения фаркопа прицепного бункера для удобрений. Смесительная камера снабжена делителями потоков удобрений, маточного раствора и рабочей жидкости. Делитель потока маточного раствора и рабочей жидкости выполнен в виде приемной конической воронки с установленным под ней активатором маточного раствора. Активатор выполнен в виде неподвижно установленных рабочих лопаток, каждая из которых представлена в виде тонкого диска и размещена в пазах верхнего и нижнего плоских колец. Верхнее кольцо сопряжено с приемной конической воронкой. Диски зафиксированы в кольцах посредством стопоров. Рабочие лопатки отклонены от радиального направления в противоположную сторону от сопла для подачи струи воды в полость между смесительной камерой и приемной конической воронкой. Сопло гидравлически связано посредством тройника с наклонной водоподводящей магистралью и вентилем смесителя маточ ного раствора. Смеситель маточного раствора установлен наклонно на донной части смесительной камеры. Изобретение обеспечивает повышение равномерности распределения минеральных удобрений и урожайности возделываемых сельскохозяйственных культур путем интенсификации процесса растворения минеральных удобрений и удаления шлама из смесительной камеры. 24 з.п. ф-лы, 9 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9
Формула изобретения
1. Гидроподкормщик к дождевальной машине, включающий прицепной бункер для удобрений с приводным от ходового колеса прутковым транспортером и дозирующей заслонкой, смесительной камерой на выходе пруткового транспортера с водоподводящей магистралью и трубопроводом для подачи рабочей жидкости после смешивания с маточным раствором, соединенными с всасывающей и нагнетательной коммуникациями насоса дождевальной машины, отличающийся тем, что гидроподкормщик с дождевальной машиной соединен механизмом смещения фаркопа прицепного бункера для удобрений, а смесительная камера снабжена делителями потоков удобрений, маточного раствора и рабочей жидкости, последний из них выполнен в виде приемной конической воронки с установленным под ней активатором маточного раствора в виде неподвижно установленных рабочих лопаток, каждая из которых представлена в виде тонкого диска и размещена в пазах верхнего и нижнего плоских колец, при этом верхнее кольцо сопряжено с приемной конической воронкой, а диски зафиксированы в кольцах посредством верхнего и нижнего стопоров, установленных в монтажных отверстиях на периферийных частях рабочих лопаток, к тому же рабочие лопатки отклонены от радиального направления в противоположную сторону от сопла для подачи струи воды в полость между смесительной камерой и приемной конической воронкой, а сопло гидравлически связано посредством тройника с наклонной водоподводящей магистралью и вентилем смесителя маточного раствора, установленного наклонно на донной части смесительной камеры. 2. Гидроподкормщик по п.1, отличающийся тем, что механизм смещения фаркопа прицепного бункера для удобрений выполнен в виде установленной в кронштейнах подвижной штанги, снабженной бугелем для шарнирного соединения с фаркопом и соединенной со штоком силового гидроцилиндра, основание которого размещено на продольном брусе U-образной балки связи с рамой транспортно-энергетического средства дождевальной машины. 3. Гидроподкормщик по п.2, отличающийся тем, что подвижная штанга выполнена в виде правильной многогранной призмы. 4. Гидроподкормщик по п.1, отличающийся тем, что смесительная камера выполнена в виде полого цилиндра с наклонным срезом в верхней части и усеченного полого конуса в ее нижней части, при этом большее основание конуса сопряжено с нижним срезом цилиндра, а донная часть смесительной камеры совмещена с малым основанием конуса и делителем потока удобрений. 5. Гидроподкормщик по п.4, отличающийся тем, что верхний наклонный срез смесительной камеры обращен в сторону дозирующей заслонки бункера для удобрений. 6. Гидроподкормщик по п.1 или 4, отличающийся тем, что делитель потока удобрений выполнен в виде полого кругового конуса, вершина которого обращена в сторону дозирующей заслонки, и размещен в центре донной части смесительной камеры. 7. Гидроподкормщик по п. 6, отличающийся тем, что диаметр основания кругового конуса делителя потока удобрений относится к диаметру донной части смесительной камеры как 1 : (4 - 5). 8. Гидроподкормщик по п.1 или 4, отличающийся тем, что камера для смешивания маточного раствора образована пространством между приемной конической воронкой и делителем потока удобрений. 9. Гидроподкормщик по п.1, отличающийся тем, что смеситель маточного раствора выполнен в виде наклонного водоподводящего патрубка и смонтирован между делителем потока удобрений и активатором. 10. Гидроподкормщик по п.9, отличающийся тем, что патрубок смесителя маточного раствора установлен под углом 25 - 35o к донной части смесительной камеры. 11. Гидроподкормщик по п.1 или 4, отличающийся тем, что смесительная камера снабжена окном для визуальной оценки протекания технологического процесса подготовки рабочей жидкости. 12. Гидроподкормщик по п. 11, отличающийся тем, что окно выполнено на конусной части смесительной камеры. 13. Гидроподкормщик по п. 11, отличающийся тем, что вентиль смесителя маточного раствора установлен перед окном смесительной камеры. 14. Гидроподкормщик по п.1, отличающийся тем, что трубопровод для подачи рабочей жидкости после смешивания с маточным раствором соединен со смесительной камерой посредством всасывающего патрубка и управляемого вентиля, шток которого посредством вертикально установленной штанги связан с поплавковым уровнемером. 15. Гидроподкормщик по п. 14, отличающийся тем, что шток управляемого вентиля соединен со штангой поплавкового уровнемера посредством резьбовой муфты. 16. Гидроподкормщик по п.14 или 15, отличающийся тем, что штанга размещена в паре направляющих
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для приготовления раствора минеральных удобрений и подачи маточного раствора (рассола) в водоподводящие трубопроводы дождевальной машины. Известен прицепной гидроподкормщик к двухконсольным дождевальным агрегатам ДДА-100МА, включающий прицепной бункер для удобрений с приводом от ходового колеса, транспортером, дозирующей заслонкой, смесительной камерой на выходе транспортера с подводящим и отводящим трубопроводами, соединенными с напорной и всасывающими линиями насоса дождевальной машины, прицепной бункер соединен с дождевальной машиной посредством механизма бокового смещения (см. Прицепной гидроподкормщик к двухконсольным дождевальным агрегатам ДДА-100МА /Составитель А. М. Салдаев. Информационный листок Волгоградского ЦНТИ N 382-90. Волгоград. 1990. 4 с.). Описанный гидроподкормщик имеет высокую производительность, обусловленную непрерывной подачей удобрений из бункера на растворение в открытую сверху смесительную камеру. При этом подача удобрений согласована по скорости движения дождевального агрегата. Это обеспечивает равномерность внесения минеральных удобрений и микроэлементов по поверхности орошаемого участка. Недостатком конструкции гидроподкормщика является накопление шлама в смесительной камере. При внесении больших доз минеральных удобрений, последние ссыпаются прутковым транспортером на поплавковый уровнемер. Это приводит к тому, что маточный раствор переливается через верхний обрез смесительной камеры. Наиболее близким аналогом к заявленному объекту по совокупности признаков является гидроподкормщик к дождевальной машине, включающий прицепной бункер для удобрений с приводом от ходового колеса, транспортером и дозирующей заслонкой, смесительной камерой на выходе транспортера с подводящим и отводящим трубопроводами, соединенными с напорной и всасывающими линиями насоса дождевальной машины, в котором смесительная камера снизу снабжена сливным штуцером с отходящим вверх гибким трубопроводом, переходящим посредством изгиба в наклоненную вниз в сторону оросительного канала сливную часть, при этом вершина изгиба трубопровода размещена на продольной оси гидроподкормщика и снабжена отверстием для доступа воздуха, конец сливной части гибкого трубопровода размещен в непосредственной близости от водозаборного клапана всасывающей линии насоса дождевальной машины (см. RU, патент, N 2081547, МПК6 A 01 C 23/04. Гидроподкормщик к дождевальной машине //Ванеян С.С. Заявлено 08.12.1992, опубликовано 20.06.1997). В описанной конструкции прицепного гидроподкормщика конструктивно-технологические недостатки смесительной камеры решаются дренажным трубопроводом для слива маточного раствора в канал. Однако этот путь нельзя считать рациональным и экологически безопасным. Сущность изобретения заключается в следующем. Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - интенсификация процесса растворения минеральных удобрений и удаление шлама из смесительной камеры. Технический результат - повышение равномерности распределения минеральных удобрений, урожайности возделываемых сельскохозяйственных культур и надежности выполнения технологического процесса. Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном гидроподкормщике к дождевальной машине, включающем прицепной бункер для удобрений с приводным от ходового колеса прутковым транспортером и дозирующей заслонкой, смесительной камерой на выходе пруткового транспортера с водоподводящей магистралью и трубопроводом для подачи рабочей жидкости после смешивания с маточным раствором, соединенными с всасывающей и нагнетательной коммуникациями насоса дождевальной машины, гидроподкормщик с дождевальной машиной соединен механизмом смещения фаркопа прицепного бункера для удобрений, а смесительная камера снабжена делителями потоков минеральных удобрений, маточного раствора и рабочей жидкости, последний из них выполнен в виде приемной конической воронки с установленным под ней активатором маточного раствора в виде неподвижно установленных рабочих лопаток, каждая из которых представлена в виде тонкого диска и размещена в пазах верхнего и нижнего плоских колец, при этом верхнее кольцо сопряжено с приемной воронкой, а диски зафиксированы в кольцах посредством верхнего и нижнего кольцевых стопоров, установленных в монтажных отверстиях на периферийных частях рабочих лопаток, к тому же рабочие лопатки отклонены от радиального направления в противоположную сторону от сопла для подачи струи воды в полость между смесительной камерой и приемной конической воронкой, а сопло гидравлически связано посредством тройника с наклонной водоподводящей магистралью и вентилем смесителя маточного раствора, установленного наклонно на донной части камеры; механизм смещения фаркопа прицепного бункера для минеральных удобрений выполнен в виде установленной в кронштейнах подвижной штанги, снабженной бугелем для шарнирного соединения с фаркопом и соединенной со штоком силового гидроцилиндра, основание которого размещено на продольном брусе U-образной балки связи с рамой транспортно-энергетического средства дождевальной машины; подвижная штанга выполнена в виде правильной многогранной призмы; смесительная камера выполнена в виде полого цилиндра с наклонным срезом в верхней части и усеченного полого конуса в ее нижней части, при этом большее основание конуса сопряжено с нижним срезом цилиндра, а донная часть смесительной камеры совмещена с малым основанием конуса и делителем потока сухих удобрений; верхний наклонный срез смесительной камеры обращен в сторону дозирующей заслонки бункера для удобрений; делитель потока минеральных удобрений выполнен в виде полого кругового конуса, вершина которого обращена в сторону дозирующей заслонки, и размещен в центре донной части смесительной камеры; диаметр основания кругового конуса делителя потока удобрений относится к диаметру донной части смесительной камеры как 1: (4-5); камера для смешивания маточного раствора образована пространством между приемной конической воронкой и делителем потока минеральных удобрений; смеситель маточного раствора выполнен в виде наклонного водоподводящего патрубка и смонтирован между делителем потока минеральных удобрений и активатором; патрубок смесителя маточного раствора установлен под углом 25-35o к донной части смесительной камеры; смесительная камера снабжена окном для визуальной оценки протекания технологического процесса подготовки рабочей жидкости; окно выполнено на конусной части смесительной камеры; вентиль смесителя маточного раствора установлен спереди окна смесительной камеры; трубопровод для подачи рабочей жидкости после смешивания с маточным раствором соединен со смесительной камерой посредством всасывающего патрубка и управляемого вентиля, шток которого посредством вертикально установленной штанги связан с поплавковым уровнемером; шток управляемого вентиля соединен со штангой поплавкового уровнемера посредством резьбовой муфты; штанга размещена в паре направляющих
на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1, диаметральный разрез нижней части смесительной камеры;
на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг. 2, горизонтальное сечение нижней конусной части смесительной камеры с активатором и делителями потоков минеральных удобрений, маточного раствора и рабочей жидкости;
на фиг. 4 - сечение В-В на фиг.3, диаметральный разрез смесителя маточного раствора и его размещение на донной части смесительной камеры;
на фиг. 5 - сечение Г-Г на фиг.3, радиальное сечение активатора, положение лопаток в виде дисков в пазах верхнего и нижнего колец и их фиксирование посредством стопорных колец;
на фиг. 6 - сечение Д-Д на фиг.3, диаметральный разрез смесительной камеры с патрубком трубопровода для подачи рабочей жидкости;
на фиг. 7 - горизонтальное сечение Е-Е на фиг. 1, водоподводящая коммуникация к смесителю маточного раствора и к соплу камеры для смешивания маточного раствора;
на фиг. 8 - вид Ж на фиг. 1, механизм смещения фаркопа одноосного разбрасывателя минеральных удобрений 1-РМГ-4М, вид в плане;
на фиг. 9 - то же, положение звеньев механизма для изменения курса прицепного гидроподкормщика. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, заключаются в следующем. Двухконсольный дождевальный агрегат ДДА-100МА АООТ "Волгоградский экспериментальный завод оросительной техники" смонтирован на транспортно-энергетическом средстве 1, например, гусеничном тракторе класса 3 т ВТ-100 АО "Волгоградский тракторный завод" (см. фиг. 1) и содержит опорную раму 2, водоподводящий пояс 3, ферму 4 с короткоструйными насадками, всасывающую коммуникацию 5, приводной насос 6 и нагнетательную коммуникацию 7. Прицепной гидроподкормщик 8, связанный с транспортно-энергетическим средством 1 посредством механизма 9 смещения фаркопа 10 одноосного разбрасывателя 11 минеральных удобрений 1-РМГ-4М, имеет смесительную камеру 12, водоподводящую магистраль 13 и трубопровод 14 для подачи рабочей жидкости после смешивания с маточным раствором. В штатном прицепном разбрасывателе 11 минеральных удобрений 1-РМГ-4М демонтированы следующие узлы: делитель потока сухих гранулированных или порошкообразных удобрений, два дисковых ротора метателя удобрений, их гидропривод и клиноременная передача со шкивами. Без изменений в конструкции серийного разбрасывателя 11 остались подрессоренная рама 15 прицепного разбрасывателя, цельнометаллический кузов 16 грузоподъемностью 4 т, шиберная заслонка 17 с механизмом 18 его перемещения, прутковый транспортер 19, ведомый вал 20, ведущий вал 21 пруткового транспортера 19, опорные колеса 22, пневматическое колесо 23 привода пруткового транспортера 19, силовой цилиндр 24 механизма 25 включения пруткового транспортера 19. Цельнометаллический кузов 16 прицепного бункера для удобрений снабжен тентом 26. Тент 26 имеет деревянный каркас 27, который обтянут полиэтиленовой пленкой марки Н. Тент 26 исключает попадание влаги как при работе самоходной дождевальной машины ДДА-100МА, так и от естественных осадков в виде дождя. Передняя часть рамы 15 снабжена фаркопом 10 в виде кольца. Фаркоп 10 с рамой транспортно-энергетического средства 1 соединен посредством механизма 9 смещения одноосного прицепного разбрасывателя 11 минеральных удобрений от курса двухконсольного дождевального агрегата ДДА-100МА (фиг. 1, 8 и 9). Для этого на задней части рамы транспортно-энергетического средства 1 монтируют дополнительную U-образную балку 28. Механизм 9 смещения фаркопа 10 прицепного бункера для минеральных удобрений выполнен в виде установленной в кронштейнах подвижной штанги, снабженной бугелем для шарнирного соединения с фаркопом и соединенной со штоком силового гидроцилиндра, основание которого размещено на продольном брусе U-образной балки 28 связи с рамой транспортно-энергетического средства 1 дождевальной машины. Для этого на задней вертикальной полке балки 28 сварными швами закреплены два кронштейна 29 и 30. В кронштейнах 29 и 30 выполнены соосные отверстия. В отверстиях кронштейнов 29 и 30 размещена подвижная штанга 31, выполненная в виде правильной многогранной призмы. Под размер и форму подвижной штанги 31 в кронштейнах 29 и 30 выполнены соответствующие отверстия с полями допусков на линейные и угловые размеры, обеспечивающие плавность перемещения штанги 31 в кронштейнах 29 и 30. Подвижная штанга 31 снабжена бугелем 32, охватывающим штангу 31 и фиксируемым на ней пальцем 33. Бугель 32 имеет паз 34 (см. фиг.1), в котором посредством пальца 35 зафиксирован фаркоп 10 рамы 15 одноосного прицепного разбрасывателя 11 минеральных удобрений. На левом продольном брусе 36 U-образной балки 28 замкнутым сварным швом вертикально закреплен палец 37. На пальцах 37 и 33 механизма 9 смещения одноосного разбрасывателя 11 размещен шарнирно силовой гидроцилиндр 38 двустороннего действия. Ход штока гидроцилиндра 38 позволяет перемещать фаркоп 10 рамы 15 одноосного прицепного разбрасывателя 11 в линейном диапазоне t (см. фиг.9). Опыт эксплуатации двухконсольных дождевальных машин ДДА-100МА в агрегате с прицепными гидроподкормщиками 8 показывает, что при перемещении транспортно-энергетического средства 1 с дождевальным агрегатом ДДА-100МА задним ходом для повторного полива с целью увеличения поливной нормы, одноосный прицепной разбрасыватель 11 из-за люфтов между пальцем 33 и фаркопом 10 и неровностей поверхности технологической дороги вдоль оросительного канала резко отклоняется от курса либо влево, либо вправо. Изменение курса трактора с работающей дождевальной машиной ДДА-100МА отрицательно сказывается как на выполнении технологического процесса, так и на технической надежности дождевального агрегата. Смесительная камера 12 прицепного гидроподкормщика 8 установлена на раме 15 посредством монтажных кронштейнов (см.фиг. 1). Смесительная камера 12 выполнена в виде полого цилиндра с наклоном и срезом в верхней части и усеченного полого конуса в ее нижней части, при этом большее основание конуса сопряжено с нижним срезом цилиндра, а донная часть смесительной камеры 12 совмещена с малым основанием конуса и делителем потока удобрений. Смесительная камера 12 на раме 15 установлена таким образом, чтобы выносимые минеральные удобрения за пределы шиберной заслонки 17 прутковым транспортером 19 ссыпались на середину ее дна. Смесительная камера 12 соединена с дождевальным агрегатом следующим образом. Водоподводящая магистраль 13 соединена с нагнетательной коммуникацией 7 дождевального агрегата ДДА-100МА посредством вваренного штуцера 39 с проходным сечением 1", двухходового крана 40, гибкого рукава 41 с хомутами 42 и 43, оцинкованной водопроводной трубы 44, закрепленного кронштейнами 45 и 46 на внешней боковине кузова 16 уголка 47 и вертикального трубопровода 48 (см. фиг. 1). С вертикального трубопровода 48 часть потока воды поступает на наклонный участок 49 (см. фиг. 7). С резьбового конца трубопровода 48 поток воды, поступающий под рабочим давлением, делится на два русла. Для этого на резьбовой части 50 вертикального трубопровода 48 установлен тройник 51. Перпендикулярный отвод тройника посредством сгона 52 и муфты 53 связан с соплом 54. Таким образом, сопло 54 гидравлически связано посредством тройника 51 с наклонным участком 49 и водоподводящим трубопроводом 48. Сопло 54 установлено тангенциально к поверхности смесительной камеры 12. Выходное отверстие 55 сопла 54 на внутренней стенке смесительной камеры 12 показано на фиг.3 и 7. Направление тока воды из сопла 54 показано на фиг.3 стрелкой. Наклонный участок 49 водоподводящей магистрали 48 через вентиль 56, сгон 57, уголковую муфту 58 соединен со смесителем 59 маточного раствора, выполненного в виде наклонного водоподводящего патрубка (см. фиг. 1, 4 и 7). Места взаимных сопряжений водоподводящей сети имеют соответствующие уплотнения из подметочного материала, пропитанного антикоррозионным составом, и поджаты гайками 60. Смеситель 59 маточного раствора установлен наклонно на донной части смесительной камеры 12. Патрубок смесителя 59 маточного раствора установлен под углом 25-30o к донной части смесительной камеры 12 (см. фиг.4). Для визуальной оценки протекания технологического процесса смешивания маточного раствора с потоком воды перед вентилем 5 6 (см. фиг.7) на задней части стенки смесительной камеры 12 выполнено окно 61 из прозрачного органического стекла. Окно 61 выполнено на конусной части смесительной камеры 12. Для удобства обслуживания маховичок вентиля 56 смесителя 59 маточного раствора установлен перед окном 61 смесительной камеры 12. Окно 61 смесительной камеры 12 для визуальной оценки протекания технологического процесса подготовки рабочей жидкости расположено на высоте 500-600 мм от уровня земли. Место сопряжения окна 61 со стенкой смесительной камеры 12 имеет соответствующее уплотнение. Трубопровод 14 для подачи рабочей жидкости после смешивания маточного раствора минеральных удобрений (см. фиг. 1) содержит штуцер 62, вваренный во всасывающую коммуникацию 5, двухходовой кран 63 с условным проходным сечением 2"", гибкий трубопровод 64, соединенный хомутами 65 с оцинкованной водопроводной трубой 66. Оцинкованная водопроводная труба 66 кронштейнами установлена на раме 15 разбрасывателя 11 минеральных удобрений. Водопроводная труба 66 для подачи рабочей жидкости после смешивания маточного раствора минеральных удобрений соединена с управляемым вентилем 67 (см. фиг.6). Вход управляемого вентиля 67 соединен сгоном 68, который посредством двух гаек 69 и 70 с трубной резьбой на 2"" через прокладки 71 соединен со стенкой смесительной камеры 12. Вход сгона 68 связан верхней уголковой муфтой 72, наклонным сгоном 73, нижней уголковой муфтой 74 со всасывающим патрубком 75. Всасывающий патрубок 75 установлен тангенциально к внешней стенке смесительной камеры 12. Входное отверстие 76 всасывающего патрубка 75 показано на фиг.1, 2 и 6. Места взаимных сопряжений на резьбовых стенках оцинкованной трубы 66, управляемого вентиля 67, сгонов 68 и 73, уголковых муфт 72 и 74 уплотнены подмоткой и загерметизированы фасонными гайками 77 с трубной резьбой на 2"". Шток 78 управляемого вентиля 67 соединен с штангой 80 поплавкового уровнемера 81 посредством резьбовой муфты 79. Штанга 80 поплавкового уровнемера 81 установлена в паре направляющих 82. Направляющие 82 закреплены на горизонтальных полках




Класс A01C23/04 распределение под давлением, распределение ила; приспосабливание оросительных систем для распределения жидких удобрений