УСТРОЙСТВО И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ АГРЕГАТ ДЛЯ ВНЕСЕНИЯ В ПОЧВУ ГРАНУЛИРОВАННЫХ ХИМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ И ИХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН Российский патент 1995 года по МПК A01C15/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для внесения гранулированных удобрений в почву.

На фиг. 1 изображено устройство для внесения в почву гранулированных химических материалов в аксонометрии; на фиг. 2 поперечный разрез распределительного и приемного клапанов; на фиг. 3-5 поперечные разрезы клапана в момент выполнения последовательности операций по соединению и открытию; на фиг. 6 вид снизу распределительного клапана, разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 7 вид в плоскости круглых кулачковых канавок; на фиг. 8 вид сверху распределительного клапана, разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 9 разобранный вид приемного клапана; на фиг. 10 разобранный вид распределительного клапана.

Устройство для внесения в почву гранулированных химических материалов содержит одиночный высевающий аппарат 10 семян, установленный на раме 12 для навешивания рабочих органов. Этот высевающий аппарат снабжен банкой высевающего аппарата 14, непосредственно соединенной с дозатором семян (на фиг. не показан), который направляет семена в высевающий блок 16. Этот высевающий блок образует борозду, в которую высеваются семена, после чего высевающий блок закрывает борозду.

Высевающий аппарат также снабжен бункером для хранения гранулированного химического материала 18, в котором смонтирован дозатор гранулированного химического материала (на фиг. не показан) для распределения и подачи гранулированного химического материала в сошник 20 для внесения в почву химического вещества. На крышке 22 бункера для хранения химического материала установлен приемный клапан 24. Кроме того в этой же крышке образовано окно 26 для контроля содержания бункера.

Как правило, в бункер хранения химического материала загружаются пестициды (например, инсектициды, гербициды и фунгициды), которые могут использоваться в виде гранул. Гранулированный материал обычно состоит из пестицидов и наполнителя, в качестве которого могут выступать: а) сорбирующие почвы, например, глины; б) несорбирующие почвы, например, песок и известняк; в) смольные частицы или гранулы, например, частицы из поливинилхлорида.

Чтобы загрузить химические вещества в бункер, необходимо прежде всего соединить распределительный клапан 30, который является составным элементом упаковки с гранулированными химикатами 28, с приемным клапаном. Распределительный клапан соединяется с приемным клапаном в результате простого ввинчивания по часовой стрелке распределительного клапана в приемный клапан. Хотя настоящее изобретение предусматривает соединение упаковки с химикатами с бункером, однако, упаковка с химикатами может также непосредственно соединяться с приемным клапаном, который располагается сразу же над дозатором для химикатов. При такой конфигурации упаковка с химикатами сама будет выполнять функцию бункера для хранения химикатов сеялки. За счет установки приемного клапана непосредственно на крышке бункера предлагаемая закрытая система обработки химикатов значительно облегчает процесс ее установки на существующих сеялках.

Предлагаемую закрытую систему обработки гранулированных химикатов можно также использовать для загрузки семян в сеялку. Химикаты можно будет непосредственно вносить в семена. В последнем случае с помощью предлагаемой закрытой системы обработки гранулированных химикатов семена можно будет загружать в банку высевающего аппарата. В данном случае дозатор семян будет выполнять функцию дозирующего клапана, а высевающий блок функцию средства для внесения удобрений и ядохимикатов.

На фиг. 2-5 показана внутренняя конструкция приемного клапана и распределительного клапана. Приемный клапан соединяется с крышкой 22 самой сеялки. Приемный клапан содержит стационарный диск 32 клапана, который крепится к колонке 34. Сама колонка содержит крестообразный элемент, который определяет контуры четырех проходов, через которые гранулированный химический материал может попадать в бункер. Приемный клапан содержит также скользящую втулку 36, снабженную конусообразным отражателем 38. Скользящая втулка снабжена седлом клапана (подвижной частью) 40, которое взаимодействует со стационарным диском 32 с целью закрытия приемного клапана. Между конусообразной частью 44 и нижней стороной отражателя 38 устанавливается смещающая пружина 42, которая и обеспечивает непосредственное контактирование седла клапана со стационарным диском. Смещающая пружина опирается на опорные площадки 45, образованные на конусообразной части. Между скользящей втулкой 36 и конусообразной частью 44 устанавливается пыленепроницаемое уплотнение 47. Это пыленепроницаемое уплотнение находится в стирающем контакте со скользящей втулкой, чтобы исключить вероятность просачивания пыли и гранул химического материала из бункера. Скользящая втулка имеет опоры 46, которые выходят за пределы крестообразных элементов колонки и соединяются с помощью кольца 48. Верхняя часть стационарного диска снабжена удлиняющимися в вертикальном направлении выступами 49.

Приемный клапан 24 также снабжен внешним колпачком (первой частью) 50 с прямыми стенками 52, которые снабжены простирающимся внутрь выступами 54. Этот внешний колпачок используется для соединения распределительного клапана с приемным клапаном. Внешний колпачок телескопическим образом принимает в себя внутренний колпачок (поворотное средство) 56 распределительного клапана. Внутренний колпачок распределительного клапана снабжен кулачковыми канавками 58 (фиг. 7), которые входят в рабочее зацепление с выступами 54 для последующего перемещения распределительного клапана вниз по направлению к приемному клапану.

Распределительный клапан 30 крепится к распределительному соплу упаковки с химикатами 28 с помощью соединительных элементов 59, которые входят в рабочее зацепление с пазами 61, образованными на распределительном клапане. Распределительный клапан образует распределительный блок для упаковки химикатов. Распределительный клапан имеет корпус 60 с проходом 62. Внутри упомянутого корпуса располагается элемент скользящего клапана 64, снабженный трубчатым стаканом 65. Клапанный элемент 64 смещается вниз под воздействием пружины 66, чтобы обеспечить контактирование кромки 67 стакана 65 с первым седлом 68 клапана. Седло 68 клапана скошено внутрь, чтобы образовать уплотняющую поверхность для скошенной наружу кромки 67. Было установлено, что является желательным, чтобы кромка 67 была выполнена острой кромкой, чтобы она могла разрезать захваченные гранулы в тот момент, когда клапаны вращаются и проходят через нейтральную позицию кулачковой канавки. На верхней части клапанного элемента установлена направляющая стойка 70, которая взаимодействует с направляющим отверстием 72, выполненным в корпусе 60 для обеспечения правильного вертикального движения скользящего клапанного элемента. Корпус 60 образует воздушный карман над клапанным элементом 64, чтобы гранулированные химикаты не уплотнялись и не сжимались над элементами 64 и тем самым препятствовали его открытию.

На фиг. 3 видно, что после первоначального соединения распределительного клапана с приемным клапаном седло (подвижная часть) 40 приемного клапана входит в зацепление с вторым седлом клапана 74, расположенным ниже первого седла клапана 68 распределительного клапана. После зацепления седлом 40 приемного клапана второго седла клапана (средства зацепления) 74 оно образует закрытый канал для гранулированного химического материала, проходящего из распределительного клапана в приемный клапан. Второе седло клапана 74 снабжено перекрывающим фланцем 75, который перекрывает гнездо 40 приемного клапана, чтобы исключить вероятность чрезмерного скапливания гранулированного химического материала на поверхности раздела клапана.

Распределительный клапан 30 снабжен простирающимися вниз блокирующими выступами 76, которые взаимодействуют с простирающимися вверх выступами 49 приемного клапана 24 с целью образования блокирующего средства для предотвращения возможного вращения клапанного элемента 64. Кроме того в данном случае образуется стирающее действие между клапанным элементом 64 и первым седлом 68 распределительного клапана, когда распределительный клапан 30 удаляется от приемного клапана 24.

При снятии упаковки с химикатами с сеялки распределительный клапан 30 вращается против часовой стрелки относительно приемного клапана 24. Взаимодействующие выступы 49 и 76 блокируют клапанный элемент 64 относительно стационарного диска 32 и вызывают тем самым относительное вращение между первым седлом 68 распределительного клапана и клапанным элементом 64. Стирающее действие облегчает процесс закрытия распределительного клапана 30 в результате удаления захваченных гранул химического материала из пространства между клапанным элементом 64 и седлом клапана 68. Стационарный диск 32 смахивает гранулы химического материала с кольцеобразной кромки 77 распределительного клапана и седла клапана 40 приемного клапана после его установки в закрытую позицию.

На фиг. 7 показана кулачковая канавка 58 распределительного клапана 30. Эта кулачковая канавка имеет три различные части: часть введения 80, нейтральная часть 82 и открывающая часть (наклонный задний участок) 84. Часть введения 80 представляет собой секцию, где происходит введение выступов в канавку. На всем протяжении части введения кулачковой последовательности выступ 54 входит в часть введения 80 (фиг. 3). Наклонная плоскость 81 части введения 80 обеспечивает опускание распределительного клапана 30 и его установку напротив приемного клапана 24. Это движение вниз обеспечивает первоначальное открытие приемного клапана 24 и соединение седла клапана 40 со вторым седлом 74 распределительного клапана (фиг. 4). Нейтральная часть (горизонтальный промежуточный участок) 82 кулачковой канавки представлена по существу горизонтальной поверхностью. Нейтральная часть сохраняет показанную на фиг. 4 конфигурацию, т.е. ситуацию, когда приемный клапан находится в открытом положении, а распределительный клапан в закрытом положении. На протяжении нейтральной части кулачковой канавки распределительный клапан поворачивается примерно на 69^о от конца части введения 80 до начальной точки открывающейся части 84. Это образует определенную задержку во времени, в течение которого гранулированный химический материал имеет возможность пройти через клапанные элементы в течение выполнения операции удаления. Кроме того эта задержка во времени увеличивает длительность стирающего действия клапанного элемента 64 и стационарного диска 32. Открывающаяся часть 84 снабжена наклонной плоскостью 85, которая еще больше стимулирует опускание распределительного клапана 30 и его установку напротив приемного клапана 24.

На всем протяжении открывающейся части кулачковой последовательности стационарный диск 32 будет контактировать с нижней стороной клапанного элемента 64, что способствует отходу скользящей части 64 от первого седла 68 распределительного клапана. После этого находящийся в упаковке 28 для химикатов гранулированный материал свободно проходит через проход 62 и попадает в каналы, образованные крестообразной заслонкой 34.

В течение выполнения операции опорожнения содержимого упаковки эта упаковка будет вращаться через открывающуюся часть 84, заставляя распределительный клапан 30 подниматься вверх и отходить от приемного клапана 24. После достижения выступами приемного клапана нейтральной части кулачковых канавок клапана принимают конфигурацию, показанную на фиг. 4. Дальнейшее вращение распределительного клапана 30 относительно приемного клапана 24 (через нейтральную часть кулачковой последовательности) обуславливает возникновение стирающего действия между клапанным элементом 64 и первым седлом 68 распределительного клапана. После достижения выступами приемного клапана 24 части введения кулачковой канавки происходит закрытие приемного клапана 24, упаковку для химикатов можно снимать.

После раскрытия скользящей части 64 относительно седла клапана 68 стационарный диск 32 входит в трубчатый стакан 65. Поэтому всякий раз, когда через распределительный клапан проходит поток химического материала, стационарный диск 32 приподнимается над кромкой клапана 67, чтобы гранулированный химический материал мог свободно проходить через приемный клапан (в этот момент распределительный клапан будет закрываться). Кроме того, сразу же после закрытия распределительного клапана скользящая втулка 36 начинает подниматься, давая тем самым возможность находящемуся в закрытом канале гранулированному химическому материалу выходить из нижней части втулки и попадать в бункер. Это движение скользящей втулки вверх облегчает загрузку в бункер дополнительного количества гранулированного химического материала, находящегося в закрытом канале, в тех случаях, когда бункер полностью загружен и упаковка еще не отсоединена.

Следует иметь в виду, что выступы 54 и канавка 58 могут располагаться в обратной конфигурации. Другими словами, выступы 54 могут располагаться на внутреннем колпачке 56, а сама канавка может располагаться на внешнем колпачке 50.

Приемный клапан 24 и распределительный клапан 30 устроены и располагаются таким образом, чтобы приемный клапан всегда открывался первым и закрывался последним. Общая конструкция клапанов содержит средство определения последовательности выполнения операций, которое гарантирует, что гранулированный химический материал не будет преждевременно проходить через распределительный клапан, т.е. раньше того момента, когда откроется приемный клапан. Точно так же и закрытие первым распределительного клапана дает возможность захваченному между клапанами гранулированному химическому материалу свободно проходить через приемный клапан в бункер еще до момента разъединения клапанов.

В соответствии с настоящим изобретением мы имеем возможность удалять упаковку с химическим материалом с бункера в тот момент, когда она частично содержит гранулированный химический материал, при этом благодаря срабатыванию распределительного клапана обеспечивается автоматическая герметизация этой упаковки.

В случае практического использования настоящего изобретения пользователь должен прежде всего центрировать распределительный клапан упаковки с химическим веществом относительно приемного клапана средства для внесения удобрений и ядохимикатов. Затем пользователь соединяет распределительный клапан с приемным клапаном. С помощью предлагаемой системы операция соединения заключается во вращении упаковки с химикатами относительно приемного клапана, однако можно использовать и другие способы соединения. Затем предлагаемая система будет автоматически открывать приемный клапан и распределительный клапан. Открытие двух клапанов происходит в такой последовательности, чтобы первым автоматически открывался приемный клапан. В соответствии с изобретением открытие распределительного клапана после открытия приемного клапана задерживается во времени на заданное движение соединения двух клапанов. В описанном выше варианте изобретения заданное движение соединения включает в себя вращение распределительного клапана примерно на 69^о через нейтральную часть кулачковой канавки. После полного опорожнения упаковки с химикатами и их загрузки в средство для внесения удобрений и ядохимикатов распределительный клапан отсоединяется от приемного клапана. В течение выполнения операции разъединения распределительный клапан и приемный клапан автоматически закрываются. Последовательность закрытия клапанов такова, что первым закрывается распределительный клапан, а приемный клапан закрывается последним. Закрытие приемного клапана задерживается во времени на заданное движение соединения, чтобы дать возможность гранулированному химическому материалу свободно пройти из пространства между клапанами через приемный клапан и попасть в бункер. В течение указанной задержки во времени клепанные седла приемного клапана и распределительного клапана очищаются от остатков гранул.

В описанном предпочтительном варианте изобретения клапана автоматически открываются после правильного их соединения друг с другом. Однако, после соединения клапанов друг с другом открыть клапаны можно также и вручную.

Использование: устройства для внесения в почву гранулированных химических материалов и распылительный клапан, преимущественно, для распределения гранулированного химического материала на упаковки с химикатами в средство для их внесения в почву. Сущность: устройство содержит распределительный клапан и приемный клапан. Распределительный клапан и приемный клапан автоматически открываются после соединения клапанов и также автоматически закрываются после отсоединения клапанов друг от друга. Клапаны выполнены такой конфигурации, чтобы приемный клапан всегда открывался первым и закрывался последним. Клапаны приводятся в действие кулачковой конструкцией, имеющей нейтральную часть, которая выступает в качестве элемента задержки во времени между моментом открытия и закрытия клапанов, чтобы дать возможность гранулированному материалу свободно выходить из интервала между клапанами и проходить через приемный клапан. 3 с. и 21 з. п. ф-лы, 10 ил.

1. Устройство для внесения в почву гранулированных химических материалов, содержащее средство для внесения в почву химических материалов, дозирующий клапан, связанный со средством для внесения в почву химических материалов, упаковку для химических материалов, связанную с дозирующим клапаном, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и безопасности в работе, оно содержит распределительный клапан, установленный на упаковке, приемный клапан, соединенный с дозирующим клапаном и с упаковкой через распределительный клапан. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит средство определения очередности открытия и закрытия приемного клапана, связанное с распределительным клапаном. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что средство определения очередности открытия и закрытия приемного клапана содержит средство задержки автоматического закрытия приемного клапана. 4. Устройство для внесения в почву гранулированных химических материалов, содержащее средство для внесения в почву химических материалов, дозирующий клапан, связанный со средством для внесения в почву химических материалов, упаковку для химических материалов, связанную с дозирующим клапаном, отличающееся тем, что оно содержит распределительный клапан, установленный на упаковке, приемный клапан, соединенный с дозирующим клапаном и с упаковкой через распределительный клапан, бункер, установленный между приемным и дозирующим клапанами. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что оно содержит средство определения очередности закрытия приемного клапана, связанное с распределительным клапаном. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что средство определения очередности содержит средство задержки автоматического закрытия приемного клапана. 7. Распределительный клапан преимущественно для распределения гранулированного химического материала из упаковки с химическим материалом в средство для их внесения в почву, содержащее корпус, имеющий проход и первое седло клапана, клапанный элемент, установленный в корпусе с возможностью скольжения и имеющий острую кромку, связанную с первым седлом клапана, отличающийся тем, что он содержит средство смещения клапанного элемента в закрытое положение, средство соединения распределительного клапана с приемным клапаном и средством зацепления приемного клапана со средством для внесения химических материалов в почву для автоматического открытия и закрытия приемного клапана, связанное с распределительным клапаном. 8. Клапан по п. 7, отличающийся тем, что он содержит размещенное на распределительном клапане средство для центрирования распределительного клапана с приемным клапаном. 9. Клапан по п.7, отличающийся тем, что он содержит средство определения очередности автоматического открытия и закрытия приемного клапана, связанное с распределительным клапаном. 10. Клапан по п.9, отличающийся тем, что средство определения очередности содержит средство задержки автоматического закрытия приемного клапана, связанное с распределительным клапаном. 11. Клапан по п.7, отличающийся тем, что он содержит поворотное средство, установленное между корпусом и первой частью приемного клапана, и средство зацепления второй, подвижной, части приемного клапана для автоматического открытия приемного клапана. 12. Клапан по п.7, отличающийся тем, что клапанный элемент установлен с возможностью как осевого, так и поворотного перемещения относительно корпуса. 13. Клапан по п.11, отличающийся тем, что поворотное средство установлено на корпусе и снабжено кулачковой канавкой, связанной с выступом приемного клапана, для приведения в движение распределительного клапана в направлении к приемному клапану. 14. Клапан по п.13, отличающийся тем, что кулачковая канавка имеет горизонтальный промежуточный и наклонный задний участки. 15. Клапан по пп.13 и 14, отличающийся тем, что он содержит ряд кулачковых канавок. 16. Клапан по п.7, отличающийся тем, что средство смещения выполнено в виде пружины. 17. Клапан по п.7, отличающийся тем, что клапанный элемент снабжен по крайней мере одним блокирующим выступом, связанным с выступом приемного клапана. 18. Сельскохозяйственный агрегат, содержащий раму, на которой установлены бункер с крышкой для химического материала и средство для внесения химического материала в почву, дозирующий клапан, связанный с бункером и со средством для внесения химического материала, отличающийся тем, что он содержит упаковку химического материала, приемный клапан, установленный на крышке бункера и соединенный с упаковкой и с распределительным клапаном, установленным на упаковке. 19. Агрегат по п.18, отличающийся тем, что он содержит средство определения очередности открытия и закрытия приемного клапана, связанное с распределительным клапаном. 20. Агрегат по п.19, отличающийся тем, что средство определения очередности содержит средство задержки автоматического закрытия приемного клапана. 21. Агрегат по п.18, отличающийся тем, что распределительный клапан содержит корпус, имеющий проход и первое седло клапана, клапанный элемент, установленный в корпусе с возможностью скольжения и имеющий острую кромку, связанную с первым седлом клапана, средство смещения клапанного элемента в закрытое положение, средство соединения распределительного клапана с приемным клапаном и средство зацепления приемного клапана со средством для внесения химических материалов в почву для автоматического открытия и закрытия приемного клапана, связанное с распределительным клапаном. 22. Агрегат по п.18, отличающийся тем, что приемный клапан расположен между распределительным и дозирующим клапанами. 23. Агрегат по п.18, отличающийся тем, что бункер расположен между приемным и дозирующим клапанами. 24. Агрегат по п.19, отличающийся тем, что средство определения очередности содержит средство задержки открытия распределительного клапана и закрытия приемного клапана.