Протравливатель корнеклубнеплодов

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Гродненский государственный аграрный университет(72) Авторы Пестис Витольд Казимирович Ладутько Сергей Николаевич Заяц Эдуард Владимирович Свиридов Александр Викторович Бычек Павел Николаевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Гродненский государственный аграрный университет(57) Протравливатель корнеклубнеплодов, содержащий смеситель рабочей жидкости с насосом и дозатором, камеру протравливания с дисковым распылителем жидкости и вентилятором, отличающийся тем, что передняя стенка камеры протравливания установлена под углом 3555 к горизонту и представляет собой лоток, поверх которого смонтирован скребковый транспортер, рабочая ветвь которого соприкасается с верхней частью лотка, при этом скорость движения транспортера в 46 раз меньшая, чем скорость элеватора, подающего корнеклубнеплоды в камеру протравливания, высота скребков равна(0,30,4)К, шаг скребковК, где К - средний диаметр корнеклубнеплодов, а снаружи камеры протравливания в верхней части установлен электродвигатель, соединенный кинематически с повышающим частоту вращения редуктором, выход которого соединен через уплотнение с расположенным внутри камеры протравливания дисковым распылителем, кромка которого заострена под углом 1520 к плоскости диска с нижней его стороны,а снаружи задней стенки камеры протравливания установлен электродвигатель, соединенный через уплотнение с расположенным внутри камеры вентилятором.(56) 1. Халанский В.М., Горбачев И.В. Сельскохозяйственные машины. - М. Колос, 2003. 624 с. 2.2239970 2, 2004. 3.1634 , 2004 (прототип). 4. Рукавишников Б.И. Сверхмалообъемное опрыскивание инсектицидами. Сб. Итоги науки. Защита растений. Т.1 // Под ред. Л.П. Балашев. - М. ВИНИТИ, 1972. 5. Ладутько С.Н. Анализ работы вентиляторных опрыскивателей. Мех. и электр. соц. сел. хоз-ва. - М. Колос. - 1978. -8. - С. 1113. Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для покрытия малыми дозами защитных веществ перед закладкой корнеплодов сахарной свеклы на хранение. Известен ультрамалообъемный протравливатель для обработки семенных клубней картофеля перед закладкой их в хранилища или при посадке 1, с.215. Камеру протравливания, снабженную дисковыми распылителями, устанавливают на транспортере-загрузчике или на сортировальном пункте. Рабочая жидкость, приготовленная в блоке подачи и дозирования, поступает к распылителям, дробится на капли размером 4080 мкм и наносится на клубни, движущиеся с лентой транспортера через камеру протравливания. Норма расхода рабочей жидкости 0,060,24 л/т, производительность до 30 т/ч. Однако данный протравливатель предназначен только для обработки клубней картофеля и непригоден для корнеплодов сахарной свеклы в связи с существенными отличиями их физико-механических свойств. Кроме того, клубни, движущиеся с лентой транспортера через камеру протравливания,не могут быть равномерно обработаны аэрозолем рабочего раствора со всех сторон. Известна установка для жидкостной обработки корнеклубнеплодов 2, содержащая резервуар, в котором расположена наклонная решетка, под которой установлены дисковые распылители жидкости на горизонтальной поперечной оси вращения в резервуаре, а между решеткой и дисковыми распылителями на четверть окружности со стороны вращения установлен рассекатель. Предполагается, что дисковые распылители захватывают раствор и под действием центробежных сил выбрасывают крупнокапельный аэрозоль раствора в сторону решетки на рассекатель, на котором происходит разбивание капель аэрозоля в пылевидную мелкокапельную фракцию, которая проходит сквозь наклонную решетку, по которой скатываются корнеклубнеплоды и покрываются пленкой аэрозоля. Однако в связи с тем, что корнеклубнеплоды всегда имеют некоторое количество прилипшей к ним почвы, раствор, находящийся в нижней части резервуара, будет сравнительно быстро загрязняться за счет смывания почвы и стекания крупных капель вниз. Кроме того, крупные капли не могут дробиться на более мелкие за счет их удара о неподвижную поверхность рассекателя, который будет обильно смачиваться жидкостью,которая затем будет стекать вниз. Кроме того, гарантированное скатывание корнеклубнеплодов с решетки вниз без ее встряхивания может быть обеспечено при угле ее наклона не менее 35, а не 15, как показано на чертеже патента. Кроме того, подобное устройство должно иметь приспособление для очистки решетки от налипающих на нее увлажненных частиц почвы. Кроме того, данная установка не может быть смонтирована на мобильной машине. Некоторые из отмеченных выше недостатков устранены в малообъемном протравливателе картофеля 3, который содержит смеситель рабочей жидкости с насосом и дозатором,камеру протравливания с роликовым транспортером-рольгангом и дисковым распылителем с вентиляторными лопатками, размещенными на периферии диска (прототип). 2 43072008.04.30 Передняя и задняя поверхности камеры протравливания снабжены лепестковыми шторками из синтетического непромокаемого материала для предотвращения выноса частиц взвеси рабочего состава в окружающее пространство. Количество рабочей жидкости,поступающей на распылитель, регулируется дозатором. Частота вращения распылителя более 10 тыс. мин-1. Сходящий с распылителя тонкий слой жидкости дробится на мелкие капли, которые в виде тонкодисперсной взвеси воздушным потоком осаждаются на движущийся по рольгангу картофель. Однако наличие рольганга усложняет конструкцию протравливателя, увеличивает его массу, делает непригодным для использования в полевых условиях, например для установки на подборщик-погрузчик сахарной свеклы. Кроме того, наличие дискового распылителя с отогнутыми по его периметру лопатками не приводит к повышению дисперсности распыла, так как медианно-массовый диаметр капель (ММД) при работе таких распылителей зависит от частоты их вращения и диаметра диска. При одинаковой частоте вращения диаметр капли обратно пропорционален квадратному корню из диаметра диска 4. Заявленная полезная модель направлена на упрощение конструкции протравливателя корнеклубнеплодов, снижение его металлоемкости, улучшение качества обработки корнеклубнеплодов растворами препаратов. Сущность полезной модели заключается в следующем. Протравливатель корнеклубнеплодов содержит смеситель рабочей жидкости с насосом и дозатором, камеру протравливания с дисковым распылителем жидкости и вентилятором,причем передняя стенка камеры протравливания установлена под углом 3555 к горизонту и представляет собой лоток, поверх которого смонтирован скребковый транспортер, рабочая ветвь которого соприкасается с верхней частью лотка, при этом скорость движения транспортера в 46 раз меньшая, чем скорость элеватора, подающего корнеклубнеплоды в камеру протравливания, высота скребков равна(0,30,4)К, шаг скребковК, где К - средний диаметр корнеклубнеплодов. Снаружи камеры протравливания в верхней части установлен электродвигатель, соединенный кинематически с повышающим частоту вращения редуктором, выход которого соединен через уплотнение с расположенным внутри камеры протравливания дисковым распылителем, кромка которого заострена под углом 1520 к плоскости диска с нижней его стороны, а снаружи задней стенки камеры протравливания установлен электродвигатель, соединенный через уплотнение с расположенным внутри камеры вентилятором. На фигуре изображена принципиальная схема предлагаемого протравливателя корнеклубнеплодов, который содержит смеситель рабочей жидкости с насосом и дозатором (на чертеже не показаны), камеру протравливания 1 с дисковым распылителем 2 и вентилятором 3. Передняя стенка камеры протравливания установлена под углом 3555 к горизонту и представляет собой лоток 4, наклоненный внутрь камеры. Поверх лотка 4 смонтирован скребковый транспортер 5, верхняя ветвь которого соприкасается с лотком, а скорость движения транспортера 5 в 46 раз меньшая, нежели скорость элеватора 6, подающего корнеплоды в камеру протравливания. Высота скребков равна(0,30,4)К, а шаг скребковК, где К - средний диаметр корнеклубнеплодов. Снаружи камеры протравливания 1 в верхней ее части установлен электродвигатель 7,выходной вал которого соединен с повышающим частоту вращения редуктором 8, выход которого соединен через уплотнение с расположенным внутри камеры протравливания распылителем 2, кромка диска которого заострена под углом 1520 С с нижней (нерабочей) его стороны. Подача жидкости от насоса и дозатора на дисковый распылитель 2 осуществляется по трубке 9. Снаружи задней стенки камеры протравливания 1 установлен электродвигатель 10,соединенный через уплотнение с расположенным внутри камеры вентилятором 3. 3 43072008.04.30 Герметизация камеры протравливания осуществляется верхними 11 и нижними 12 лепестковыми шторками. Протравливатель работает следующим образом. Корнеплоды сахарной свеклы транспортером 6 подаются через шторки 11 на лоток 4, угол наклона которого 3555, благодаря чему корнеплоды скатываются вниз практически с ускорением силы тяжести. Именно качению, а не скольжению корнеплодов способствуют скребки транспортера 4,через которые корнеплоды перекатываются. Медленно движущиеся по лотку 4 скребки транспортера 5 очищают лоток от налипающих частиц почвы и выносят ее за пределы камеры протравливания 1. Вращающийся с большой частотой дисковый распылитель 2 дробит поступающую на него струйку жидкости на мельчайшие капли, которые заполняют камеру 1 и покрывают относительно густой сеткой капельной жидкости скатывающиеся по лотку 4 корнеплоды,которые выходят за пределы камеры 1 через шторку 12. Заостренные кромки диска способствуют образованию более тонкой пленки жидкости, сходящей с диска, которая распадается на более мелкие капли. Создаваемый вентилятором 3 воздушный поток направляет мелкие капли в сторону движущихся по лотку 4 корнеклубнеплодов, что уменьшает количество осевшей жидкости на заднюю стенку камеры протравливания и улучшает качество обработки корнеклубнеплодов. Производительность предлагаемого протравливателя зависит от ширины и скорости движения подающего элеватора 6, так как скорость падающих на лоток 3 или катящихся по нему корнеплодов практически не зависит от сопротивления воздуха и может быть определена по формуле 2 м с , где Н - высота падения корнеплодов, м- ускорение силы тяжести 9,81 м/с 2. Так, при 1,0 м скорость 29,8114,43 м с , что значительно превышает скорость подающего элеватора, которая обычно менее 2 м/с. Если принять производительность погрузчика корнеклубнеплодов равной 30 т/ч, а на выдном элеваторе, в конце его, установить предлагаемый протравливатель, то за 1 мин будет проходить 0,5 т. При заданной норме подачи рабочего раствора, например 3 л/т за 1 мин должно распыляться 1,5 л жидкости. Для такой подачи жидкости можно использовать насос с электродвигателем, работающим от электрооборудования трактора напряжением 12 или 24 В, производительность насоса 0,56,0 л/мин. Такой насос, а также регулятор давления с манометром предлагает ООО НПП Белама плюс, г. Горки Могилевской обл. В одном из опытов, проведенных нами, по исследованию дискового распылителя, изготовленного из компакт-диска диаметром 120 мм, толщиной 1,5 мм, закрепленного на валу шлифовальной машинки типа 125-650, частота вращения 11 тыс. мин-1,окружная скорость диска 3,140,12 11000 окр 69 м / с , 60 60 получена такая структура распыла Здесь- размер капель жидкости- процентное содержание количества капель в каждой группе- процентное содержание массы жидкости в каждой группе капель,учитывая, что объем капли равен 1/63, а плотность равна единице. 43072008.04.30 При указанном распределении медианно-массовый диаметр капель ММД 240 мкм. Если же из спектра распыла исключить единичные капли 350 и 420 мкм, то ММД будет равен 140 мкм, что уже близко к сведениям, указанным в учебнике 1, с.215. Известно 5, что одна капля диаметром 420 мкм соединит столько же жидкости,сколько (42070)3216 капель диаметром 70 мкм. И с этим надо считаться при настройке аппаратуры на заданный расход жидкости. Получившие в последние годы распространение инжекторные или элекционные распылители 1, с.220 для предлагаемого протравливателя непригодны, так как отсутствие в их спектре распыла мельчайших капель не обеспечит должной туманообразной среды в камере протравливания, что снизит качество обработки корнеклубнеплодов. Получить расход жидкого пестицида менее 1 л/мин можно, используя желтые или оранжевые щелевые распылители с диаметром выходных отверстий соответственно 0,6 и 1,0 мм 1, с.241. Однако эти распылители применить весьма сложно, так как через такие малые отверстия может проходить жидкость после тщательной фильтрации, что приемлемо только для истинных растворов, но не суспензий рабочей жидкости. В этой связи дисковый распылитель имеет бесспорное преимущество, так как жидкость может подаваться на него через отверстия большие, нежели 1 мм, и расход жидкости может регулироваться, меняя производительность насоса. Вполне логично, что с уменьшением подачи жидкости капли распыленной жидкости становятся более мелкими. Предложенный протравливатель корнеклубнеплодов может быть смонтирован на выходе погрузочного транспортера самоходного погрузчика сахарной свеклы типа СПС-4.2,выгрузного элеватора кормоуборочной машины КС-6 Б, погрузного транспортера подборщика-погрузчика корнеплодов ППК-6 Полесье или погрузчика свеклы ПС-200, выпускаемого ОАО Амкодор-ударник. Высота камеры протравливания 1 может быть определена из соотношения 1(2),где- длина лотка 4, по которому скатываются корнеплоды свеклы для качественного покрытия каплями жидкости можно принять 2 К, где К - средний диаметр корнеплода- диаметр ведущей и ведомой звездочек скребкового транспортера 5- угол наклона лотка. При 120 , К 86 мм,40 получим 1(23,14862120) 40500 мм. В свеклопогрузчике - очистителе СПС-4,2 А погрузочная высота транспортера до 3,5 м,что значительно превышает высоту кузова транспортного средства, которая не более 2,1 м. В этой связи некоторое снижение загрузочной высоты за счет установки на выходе загрузочного транспортера предлагаемого устройства практически несущественно. Камеру протравливания 1 можно изготовить из листовой стали, скребковый транспортер 5 - из запчастей погрузчика, для привода можно использовать цепи и звездочки, например, из списанного зерноуборочного комбайна, из которого можно взять и вентилятор с электродвигателем, а также еще один электродвигатель, работающий от аккумуляторной батареи, для привода дискового распылителя. Редуктор можно подобрать из списанных электроприборов, учитывая, что потребная мощность для привода распыливающего диска будет на порядок меньше, чем для привода отрезного диска шлифовальной машинки. Внедрение предложенного протравливателя в производство позволит с незначительными производственными затратами произвести качественную обработку, например, корнеплодов сахарной свеклы от кагатной гнили разработанными в Республике Беларусь биологическими препаратами перед закладкой корнеплодов на хранение. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5