Машина штанговая для внесения минеральных удобрений

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МАШИНА ШТАНГОВАЯ ДЛЯ ВНЕСЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ(71) Заявитель Республиканское унитарное предприятие Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по механизации сельского хозяйства(72) Авторы Степук Леонид Яковлевич Барабанов Вячеслав Владимирович(73) Патентообладатель Республиканское унитарное предприятие Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по механизации сельского хозяйства(56)5575 , 2009. СТЕПУК Л.Я. и др. Машины для применения средств химизации в земледелии. - Минск Дикта, 2006. - С. 90-103.13570 1, 2010.1254 1, 1996.5924239, 1999.1692334 2, 1991.(57) Машина штанговая для внесения минеральных удобрений, содержащая раму с установленным на ней кузовом с транспортерами, правую и левую распределяющие шнековые штанги, в кожухах которых установлены загрузочные горловины и шнеки, в нижней части кожухов выполнены выгрузные отверстия, под которыми расположены накопительные емкости с катушечными дозаторами, отличающаяся тем, что над крайними от загрузочных горловин выгрузными отверстиями в верхней части кожухов левой и правой распределяющих шнековых штанг установлены датчики уровня удобрений, а накопительные 17624 1 2013.10.30 емкости с прикрепленными к ним катушечными дозаторами расположены под всеми выгрузными отверстиями, причем объемкаждой последующей накопительной емкости от загрузочной горловины распределяющей шнековой штанги определен из выражения 60 2(1),ш где- производительность катушечного дозатора при максимальной дозе внесения удобрений, кг/с- номер катушечного дозатора от загрузочной горловины распределяющей шнековой штанги- расстояние между катушками дозаторов штанги, м ш - шаг винта штанги, м- частота вращения винта штанги, мин-1- объемная масса удобрений, кг/м 3- максимальная расчетная производительность шнека штанги, кг/с- коэффициент заполнения кожуха шнека под загрузочной горловиной. Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к машинам для внесения на поверхность почвы твердых минеральных удобрений и других сыпучих материалов. У всех известных машин с механическими штанговыми распределяющими рабочими органами, которые различаются между собой по типу транспортирующих устройств,удобрения перемещаются в штанге методом волочения и распределение удобрений происходит через высевные отверстия, расположенные в нижней части штанги, под действием гравитации и выдавливанием или выносятся катушками дозаторов. Внести требуемые дозы удобрений с высокой равномерностью распределения такими машинами практически невозможно, так как для этого необходимо полное согласование производительности транспортирующего устройства штанги с производительностью высева удобрений. Устранив указанный недостаток, можно значительно снизить неравномерность распределения удобрений по поверхности поля. Известна полуприцепная машина французской фирмы 160 1, состоящая из рамы, шасси, кузова и шнековых распределяющих рабочих органов - правой и левой штанг. Высев удобрений этими рабочими органами осуществляется через калиброванные дозирующие отверстия, выполненные в нижней части кожухов шнеков. Доза высева регулируется перекрытием дозирующих отверстий заслонками. Недостатком данной машины является высокая неравномерность внесения удобрений,что объясняется невозможностью полного согласования производительности винта шнека и дозирующих отверстий, причем избыток удобрений через отверстия в торцах штанги неконтролируемо выбрасывается на поле. Кроме того, на уклонах производительность левой и правой штанг будет неодинакова. Известен подкормщик штанговый РШУ-12 2, состоящий из рамы, бункера, распределяющих штанг, выполненных в виде трубчатого остова, соединенного фланцами с проводной и натяжной головками. Трубчатый остов, головка приводная и головка натяжная образуют замкнутый контур,внутри которого перемещается рабочая цепь с шайбами. Высевные отверстия штанг, выполненные снизу подающей ветви трубчатого контура,перекрываются регулировочными заслонками. 2 17624 1 2013.10.30 Избыток невысеянных удобрений в конце штанги возвращается цепью с шайбами к загрузочной горловине, где, перемешиваясь с вновь поступающей порцией удобрений,продолжает движение к высевным отверстиям. Недостатком подкормщика является высокая неравномерность внесения минеральных удобрений. Объясняется это тем, что высевные отверстия выполняются малых размеров(ширина отверстия - 6 мм) согласно технологическим требованиям по дозам. Поэтому невысеянные удобрения, проходя по замкнутому контуру штанги, подвергаются интенсивному механическому воздействию с истиранием и измельчением гранул, а это, в свою очередь, является причиной залипания и забивания высевных отверстий, что и приводит к неравномерному высеву удобрений по длине штанги и, соответственно, по ширине захвата машины. Известна машина штанговая для внесения минеральных удобрений 3, состоящая из рамы, кузова, транспортеров, распределяющих шнековых штанг, в нижней части кожухов которых выполнены отверстия, под которыми расположены катушечные дозаторы, причем размеры отверстий больше размера максимального сводообразующего отверстия для вносимого удобрения. Недостатком машины является высокая неравномерность внесения минеральных удобрений из-за невозможности соблюдения условия равенства производительности шнека штанги и производительности катушечных дозаторов, которые зависят от точности их изготовления, физико-механических свойств минеральных удобрений, кинематических параметров. Кроме того, изменение дозы внесения удобрений требует изменения производительности катушечных дозаторов и шнека штанги, функциональные зависимости у которых различны. Для шнека, удовлетворяющего требованиям производительности по внесению максимальных доз удобрений, наблюдается их пульсирующая подача на катушки дозаторов через отверстия, расположенные ближе к концу штанги, что приводит, соответственно, к пульсирующему высеву на поле, а следовательно, и к высокой неравномерности внесения удобрений. Кроме того, невозможность соблюдения равенства производительностей шнека штанги и катушечных дозаторов ведет к недогрузке крайних катушечных дозаторов или к их перегрузке и заклиниванию шнека штанги. Установка накопительных емкостей перед катушечными дозаторами позволяет устранить указанные недостатки, причем объем накопительных емкостей должен быть разным по длине штанги - увеличиваться от загрузочной горловины штанги к ее концу. Это вызвано тем, что количество удобрений в кожухе штанги уменьшается по мере их продвижения к крайнему катушечному дозатору вследствие высева удобрений предыдущими дозаторами. Задачей предлагаемого изобретения является снижение неравномерности внесения удобрений. Поставленная задача достигается за счет того, что в машине штанговой для внесения минеральных удобрений, содержащей раму с установленным на ней кузовом с транспортерами, правую и левую распределяющие шнековые штанги, в кожухах которых установлены загрузочные горловины и шнеки, в нижней части кожухов выполнены выгрузные отверстия, под которыми расположены накопительные емкости с катушечными дозаторами, над крайними от загрузочных горловин выгрузными отверстиями в верхней части кожухов левой и правой распределяющих шнековых штанг установлены датчики уровня удобрений, а накопительные емкости с прикрепленными к ним катушечными дозаторами расположены под всеми выгрузными отверстиями, причем объемкаждой последующей накопительной емкости от загрузочной горловины распределяющей шнековой штанги определен из выражения 60 2(1) 17624 1 2013.10.30 где- производительность катушечного дозатора при максимальной дозе внесения удобрений, кг/с- номер катушечного дозатора от загрузочной горловины штанги- расстояние между катушками дозаторов штанги, м ш - шаг винта штанги, м в - частота вращения винта штанги, мин-1- объемная масса удобрений, кг/м 3- максимальная расчетная производительность шнека штанги, кг/с- коэффициент заполнения кожуха шнека под загрузочной горловиной. Накопительные емкости с увеличивающимся объемом от загрузочной горловины к крайней и датчики уровня удобрений обеспечивают бесперебойную работу катушечных дозаторов, исключают их переполнение, а также недозагрузку. На фиг. 1 изображена схема машины штанговой для внесения минеральных удобрений, на фиг. 2 - схема распределяющей шнековой штанги с накопительными емкостями и катушечными дозаторами, на фиг. 3 - разрез штанги по оси катушечного дозатора. Машина штанговая для внесения минеральных удобрений состоит из рамы 1 с установленным на ней кузовом 2, шиберных дозаторов 3, транспортеров 4, правой распределяющей шнековой штанги 5 и левой распределяющей штанги 6 с загрузочными горловинами 7, шнеков 8, у которых в нижней части кожухов 9 выполнены выгрузные отверстия 10. К кожухам 9 шнеков 8 под выгрузными отверстиями 10 присоединены накопительные емкости 11 дозаторов 12 с катушками 13. Над крайними от загрузочной горловины выгрузными отверстиями 10 в левой и правой распределяющих штангах 5 и 6 установлены датчики 14 уровня удобрений. Накопительные емкости 11 с увеличивающимся объемом от загрузочной горловины к краю штанги расположены под всеми выгрузными отверстиями. Объем каждой последующей накопительной емкости от загрузочной горловины определяется по формуле 60 2(1),шв(1) где- производительность катушечного дозатора при максимальной дозе внесения удобрений, кг/с- номер катушечного дозатора от загрузочной горловины штанги- расстояние между катушками дозаторов штанги, м ш - шаг винта штанги, м в - частота вращения винта штанги, мин-1- объемная масса удобрений, кг/м 3- максимальная расчетная производительность шнека штанги, кг/с- коэффициент заполнения кожуха шнека под загрузочной горловиной. Машина штанговая для внесения минеральных удобрений работает следующим образом. Удобрения, находящиеся в кузове 2, транспортерами 4 направляются к шиберным дозаторам 3. Отдозированный поток удобрений поступает в загрузочные горловины 7 левой распределяющей шнековой штанги 5 и правой распределяющей штанги 6. Шнеки 8, вращаясь, перемещают удобрения по левой распределяющей шнековой штанге 5 и правой распределяющей штанге 6. Проходя над выгрузными отверстиями 10 в нижней части кожухов 9 шнеков 8, удобрения просыпаются в накопительные емкости 11. Заполнение накопительных емкостей 11 при неподвижных катушках 13 дозаторов 12 происходит до момента срабатывания датчика уровня 14. При достижении максимальной высоты слоя удобрений в левой или правой штанге датчик 14 подает сигнал на отключение привода шнека 8 транспортера 4, направляющего удобрения через шиберные дозаторы 3 в штангу. 17624 1 2013.10.30 При включении привода катушечных дозаторов левой и правой распределяющих шнековых штанг 5 и 6 машина начинает движение с установленной скоростью. Удобрения из накопительных емкостей 11 катушками 13 дозаторов 12 выносятся на поверхность поля. Расчет объема накопительной емкости поясняется примером. Для шнека с параметрами шн 0,12 - наружный диаметр винта 0,032 м - диаметр вала ш 0,15 м в 150 мин-10,91100 кг/м 30,0583 кг/с (при максимальной дозе внесения 700 кг/га и скорости движения 12 км/с). Производительность шнекового транспортера 4 с. 3910,015 шв(2 ш-2), т/час или 0,0131(2 ш-2)шв, кг/с. Максимальная расчетная производительность шнека штанги (1)0,0131 (0,122-0,0322)0,15150110014,33 (кг/с). Объем накопительной емкости для крайнего и среднего катушечного дозатора 600,0583236(361)0,25 360,00144 м 31,44 дм 30,15 150 1100 1(4,330,90,058336) 600,05832 18(181)0,250,00022 м 30,22 дм 3 . 0,15 150 1100 1 (4,330,90,0583 18) Преимущество предлагаемой модели состоит в том, что машина штанговая для внесения минеральных удобрений с датчиками уровня и накопительными емкостями исключает переполнение распределяющих штанг, недозагрузку дозаторов, пульсацию удобрений и влияние неравномерного рельефа полей на качество распределения удобрений, обеспечивает высокую равномерность внесения удобрений. 18 Источники информации 1. Буклет 9211135221 тел. (33)0299008484. 2. Степук Л.Я., Дашков В.Н., Петровец В.Р. Машины для применения средств химизации в земледелии Учебное пособие. - Минск Дикта, 2006. - С. 90-102. 3. Патент РБ 5575, 2009. 4. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин. В 2 т. - М. Машгиз, 1962. Т. 1 - 665 с. - С. 391 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5