Машина для внесения жидких органических удобрений

(51)01 23/00 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МАШИНА ДЛЯ ВНЕСЕНИЯ ЖИДКИХ ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ(71) Заявитель Республиканское унитарное научно-исследовательское предприятие Институт механизации сельского хозяйства Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Степук Леонид Яковлевич Петровец Владимир Романович Подшиваленко Игорь Леонович Барановский Иван Васильевич(73) Патентообладатель Республиканское унитарное научно-исследовательское предприятие Институт механизации сельского хозяйства Национальной академии наук Беларуси(57) Машина для внесения жидких органических удобрений, включающая распределительную головку, в корпусе которой расположен ротор, содержащий патрубки и конус,отличающаяся тем, что ротор содержит стакан, конус закреплен на дне ротора соосно с ним и выполнен в виде фигуры, образованной вращением гиперболы, а патрубки, концы которых эквидистантны стенке корпуса распределительной головки, имеют форму логарифмической спирали и приварены к стакану под углом , определяемым зависимостью 8604 1 2006.10.30 Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для внесения жидких органических удобрений (ЖОУ). Известна прицепная машина МЖТ-6 для внесения жидких органических удобрений 1, состоящая из цистерны, ходовых колес с балансирной подвеской, самозагружающего устройства, вакуумной установки, центробежного насоса, всасывающего и напорного трубопроводов, переключающего и разливочного устройств. Разливочное устройство служит для дозировки и распределения удобрений по поверхности поля и состоит из патрубка,надетого на нагнетательный трубопровод, задвижки и распределительного щитка. Работа машины МЖТ-6. Жидкие органические удобрения из цистерны центробежным насосом подаются в нагнетательный трубопровод и далее в разливочное устройство. Выходя через отверстие в задвижке с большой скоростью, жидкость ударяется в распределительный щиток и веером (шириной 612 м) распределяется по поверхности поля. Основные недостатки машины МЖТ-6. Высокая неравномерность распределения удобрений по ширине захвата машины (5060 при допускаемой 25 ) колебание рабочей ширины захвата, ведущее к появлению пропусков между полосами внесения или наложению этих полос большие потери азота за счет испарения (4050 ) смыв азота с растений и почвы и в связи с этим перераспределение их по площади поля, загрязнение окружающей среды, они являются источниками неприятных запахов, уничтожают насекомых. Эту машину не рекомендуется применять при сильном ветре и при микро- и макронеровностях поля, которые приводят к повышению фактической неравномерности внесения удобрений. Известна прицепная штанговая машина для внесения жидких органических удобрений немецкой фирмы 2, состоящая из цистерны, ходовых колес с балансирной подвеской, самозагружающего устройства, вакуумной установки, центробежного насоса, всасывающего и напорного трубопроводов, распределяющего устройства, трехсекционной штанги, выливных шлангов. В качестве распределяющего устройства служит распределительная головка, представляющая собой цилиндрический корпус, на дне которого по периметру в два ряда располагаются выливные отверстия. Снаружи корпуса к этим отверстиям приварены выливные штуцера, на которые надеваются выливные шланги-понизители. Сверху цилиндрический корпус плотно закрыт крышкой, в центре которой вварен нагнетательный трубопровод, идущий от центробежного насоса цистерны. Внутри цилиндрического корпуса располагается распределительный ротор, представляющий собой прямоугольный корпус,длина которого меньше внутреннего диаметра цилиндрического корпуса. Ротор расположен по диаметру цилиндрического корпуса, и во время работы он вращается вокруг своей оси. Сверху в ротор с небольшим зазором входит конец нагнетательного трубопровода. Правый и левый концы ротора перекрывают по три выливных отверстия, расположенных в дне цилиндрического корпуса. Недостатком данной распределительной головки является то, что рабочая жидкость,проходя через ротор, дважды меняет свое направление движения на угол 90, вследствие чего теряется энергия потока и что ведет к потребности увеличивать напор жидкости на входе в ротор. Увеличение напора жидкости на входе в ротор ведет к увеличению энергоемкости процесса распределения навоза по полю, неравномерности попадания навоза в выливные отверстия, а значит, к увеличению неравномерности распределения ЖОУ по ширине захвата штанги навоз из полости ротора просачивается через зазоры в полость цилиндрического корпуса, и поэтому ротор вращается в объеме жидкости, что также ведет к дополнительным энергозатратам, а присутствующие в навозе механические примеси засоряют полости распределительной головки, что также снижает равномерность внесения. Таким образом, данная распределительная головка при ее использовании на штанговых машинах не может обеспечить качественного выполнения технологического процесса. Известна прицепная штанговая машина для внесения ЖОУ немецкой фирмы 8604 1 2006.10.30 загружающего устройства, вакуумной установки, центробежного насоса, всасывающего и напорного трубопроводов, распределяющего устройства, трехсекционной штанги, выливных шлангов. В качестве распределяющего устройства использована распределительная головка немецкой фирмы - 3, наиболее близкая предлагаемой распределительной головке по техническому решению и принятая в качестве прототипа, состоящая из цилиндрического корпуса, по периметру которого с наружной стороны в два ряда радиально приварены штуцера выливных шлангов крышки, плотно закрывающей цилиндрический корпус, в центре которой располагается нагнетательный трубопровод, концом входящий в стакан распределительного ротора крестообразного распределительного ротора, состоящего из круглого стакана и приваренных к нему через 90 четырех труб прямоугольного сечения. Ротор вращается вокруг оси, проходящей через центр стакана. Привод ротора осуществляется от гидромотора. К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что в известном устройстве высокая неравномерность распределения навоза по выливным шлангам вследствие того, что выливные штуцера располагаются в два ряда и площадь сечения каждого патрубка ротора намного больше, чем площадь сечения выливных штуцеров. Это ведет к тому, что во время работы только часть жидкости попадает в выливные шланги, а остальная часть заполняет корпус головки, в котором расположен распределительный ротор, что приводит к существенному увеличению сопротивления передвижению ротора в жидкости и случайному, спонтанному попаданию части жидкости из корпуса головки в отдельные шланги-понизители, вызывая неравномерное распределение ее по ширине захвата штанги. Кроме того, в известном устройстве ЖОУ, вытекая из напорного трубопровода, попадают в ротор, где, ударяясь в его дно, меняют направление движения на 90, что также вызывает дополнительные потери напора. Патрубки ротора располагаются радиально,вследствие чего наблюдаются ударный вход жидкости из стакана ротора в патрубок и образование зоны отжима с вихревым движением жидкости, дополнительно поглощающим энергию. При этом неизбежно явление кавитации, ускоряющее износ ротора 4. Задачей изобретения является снижение неравномерности и энергоемкости процесса распределения ЖОУ по поверхности поля. Решение указанной задачи при осуществлении изобретения достигается тем, что машина для внесения жидких органических удобрений, включающая распределительную головку, в корпусе которой расположен ротор, содержащий патрубки и конус, отличающаяся тем, что ротор содержит стакан, конус, закрепленный на дне ротора соосно с ним, и выполнен в виде фигуры, образованной вращением гиперболы, а патрубки, концы которых эквидистантны стенке корпуса распределительной головки, имеют форму логарифмической спирали и приварены к стакану под углом , определяемым зависимостью, где- меридиональная скорость- окружная скорость. На фиг. 1 изображена штанговая машина для внесения жидких органических удобрений, вид сбоку на фиг. 2 - то же, вид сзади, вид сверху на фиг. 3 - схема к формуле на фиг. 4 - предлагаемая распределительная головка, вид сбоку на фиг. 5 - то же, вид сверху. Штанговая машина для внесения жидких органических удобрений (фиг. 1, 2) включает цистерну 1, центробежный насос 2, напорный трубопровод 3, распределительную головку 4, гидропривод распределительного ротора 5, выливные шланги 6, трехсекционную штангу 7. Распределительная головка представляет собой цилиндрический корпус 8(фиг. 4, 5), сверху плотно закрываемый крышкой 9, в центре которой вварен конец нагнетательного трубопровода 3. Снаружи цилиндрического корпуса 8 радиально приварены выливные штуцера 11. Внутри корпуса распределительной головки располагается распределительный ротор, состоящий из стакана 12, конуса 13, выполненного в форме фигуры, 3 8604 1 2006.10.30 образованной вращением гиперболы, и изогнутых патрубков 10. Ротор вращается вокруг оси, проходящей через центр головки, и получает привод от гидромотора 7. Патрубки 10 имеют плавно изогнутую форму, близкую к логарифмической спирали,концы которых выполнены эквидистантно боковой стенке корпуса 8 распределительной головки (фиг. 5). Благодаря этому площади сечения патрубков на выходе имеют эллипсовидную форму и существенно превышают площади их поперечного сечения. Тем самым обеспечивается увеличение периода времени, когда живое сечение патрубков 10 совпадает с живым сечением выливных штуцеров 11 (фиг. 4, 5). А это, в свою очередь, приводит к снижению энергоемкости процесса перетекания удобрений из ротора в выливные шлангипонизители, так как уменьшается время воздействия струй на стенку корпуса 8, вместе с этим повышается равномерность подачи жидкости в шланги-понизители, так как исключается случайное попадание в них некоторой части жидкости из корпуса головки. Работа штанговой машины для внесения жидких органических удобрений осуществляется следующим образом. Навоз из цистерны 1 центробежным насосом 2 через нагнетательный трубопровод 3 подается в распределительный ротор головки 4. Благодаря наличию конуса в дне ротора ЖОУ плавно меняют направление движения на 90 и под действием центробежных сил направляются к концу патрубков 10. При совпадении патрубков 10 с выливными штуцерами 11 удобрения вытекают в выливные шланги-понизители и далее на поверхность поля. Источники информации Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.