МАШИНА ДЛЯ ПОДПОЧВЕННОГО ВНЕСЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ Российский патент 1998 года по МПК A01C15/04 A01C17/00 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к машинам для внесения в почву минеральных удобрений и микроэлементов при основной обработке почвы.

Известен глубокорыхлительн-удобритель прицепной гидрофицированный КПГ-2,2 с приспособлением для подачи минеральных удобрений для подпочвенного внесения одновременно с плоскорезной обработкой почвы, включающий раму, прицепное устройство, опорные колеса, их коленчатые оси, рабочие органы для безотвальной плоскорезной обработки, силовой цилиндр подъема рамы в транспортное положение, механизм регулировки глубины хода рабочих органов, механизм прицепного устройства, опора рамы, бункер для минеральных удобрений, дозаторы выдачи минеральных удобрений, вентилятор, гидропривод вентилятора, привод дозаторов, туконаправители, тукопроводы, воздуховоды смесительную камеру и делитель потоков.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства относится большая неравномерность распределения удобрений по ширине обработанной почвенной полосы рабочими органами плоскорезов.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному объекту по совокупности признаков является рабочий орган плоскореза, включающий стойку, пятку, левый и правый лемехи и закрепленные из тыльной части стойки и пятки тукопроводы, при этом нижние концы тукопроводов закреплены с переменным шагом по длине пятки. Это устройство принято за прототип.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относятся недостаточная равномерность распределения удобрения в тукопроводах и при выходе из каждого из них.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено изобретение, - подпочвенное внесение минеральных удобрений при обработке почвы без оборота почвенного пласта.

Технический результат - равномерное распределение удобрений по ширине захвата рабочего органа.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в машине для подпочвенного внесения минеральных удобрений, содержащей раму, опорные колеса, рабочие органы для обработки почвы, механизм подъема рамы, механизм регулирования глубины хода рабочих органов, механизм прицепного устройства, бункер для минеральных удобрений, дозирующие устройства, их привод, туконаправители, делители потоков туков и тукопроводы, вентилятор снабжен делителем воздушного потока и индивидуальными воздуховодами, каждый из которых соединен с делителем потоков удобрений, выполненных в виде взаимосопряженных камеры и корпуса, причем в камере установлены щитки для одновременного деления воздушного потока на дополнительные потоки с последующим сужением потоков в корпусе и подачей удобрений по тукопроводам, сформированным в пучки и установленных на тыльной части стоек и пяток рабочих органов для обработки почвы, при этом нижние концы тукопроводов равномерно размещены по ширине захвата рабочего органа и снабжены соплами, направленными в противоположную сторону от пятки рабочего органа; дозирующие устройства снабжены дополнительными сбрасывателями удобрений и туконаправителями; верхние части тукопроводов, закрепленные на стойке рабочего органа, соединены с тукопроводами делителя потоков удобрений резиновыми шлангами; тукопроводы за стойкой уложены в пучок параллельными рядами с равным шагом; пучок тукопроводов за стойкой рабочего органа сформирован из параллельных рядов, в каждом из которых число тукопроводов меньше на единицу; сопла на концах тукопроводов выполнены срезом вертикальной плоскостью, наклонной к оси тукопровода под углом 25 - 35^o; концевые участки тукопроводов отклонены от тыльной части пятки рабочего органа на угол 15 - 20^o.

За счет того, что сопла на концах тукопроводов равномерно распределены по ширине рабочего органа, а высеваемые удобрения разделены на дополнительные потоки вместе с самостоятельными воздушными потоками для транспортировки удобрений, достигается указанный технический результат.

Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах изобретения, позволил установить, что не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам изобретения.

Следовательно, изобретение соответствует требованию "новизна".

Для проверки соответствия изобретения требованию "изобретательского уровня", провели дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками изобретения, результаты которого показывают, что изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияния предусматриваемых существенными признаками изобретения преобразований на достижение технического результата.

Следовательно, изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 изображена конструктивно-технологическая схема машины для почвенного внесения минеральных удобрений, вид в плане; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - рабочий орган для внесения минеральных удобрений в пласт обрабатываемой почвы в аксонометрическом изображении; на фиг. 4 - то же, вид сбоку; на фиг. 5 - то же, вид в плане; на фиг. 6 - 10 - сечения А-А, Б-Б, В-В, Г-Г и Д-Д на фиг. 5, размещение и крепление тукопроводов на правой лапе рабочего органа; на фиг. 11 - сечение Е-Е на фиг. 1, поперечный разрез делителя потоков минеральных удобрений; на фиг. 12 - сечение Ж-Ж на фиг. 1, продольный разрез делителя потоков минеральных удобрений; на фиг. 13 - сечение З-З на фиг. 1, поперечный разрез воздуховода высоконапорного вентилятора; на фиг. 14 - сечение И-И на фиг. 4, размещение тукопроводов на верхней части стойки рабочего органа; на фиг. 15 - сечение К-К на фиг. 4, размещение тукопроводов на нижней части стойки (вариант); на фиг. 16 - место 1 на фиг.5, размещение сопла тукопровода на задней частик крыла лапы.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления заявленного технического решения, заключаются в следующем.

Машина для подпочвенного внесения минеральных удобрений, извести и микроэлементов (см. фиг. 1 и 2) содержит раму 1, удлинитель 2 с прицепной серьгой 3, пневматические опорные колеса 4, коленчатую ось 5, рабочие органы 6 и 7 для безотвальной плоскорезной обработки (см. фиг. 3 - 5), силовой цилиндр 8 (Ц-75) механизма 9 подъема рамы 1, механизм 10 регулирования глубины хода рабочих органов 6 и 7, аналогичный механизм для изменения высоты прицепной серьги 3 на удлинителе 2 (на чертежах не показан), бункер 11 с емкостью для минеральных удобрений, дозирующие устройства 12 и 13 для подачи удобрений, высоконапорный вентилятор 14 с гидроприводом 15, делитель потока воздуха 16 (фиг. 13), воздуховоды 17, 18, 19 и 20, туконаправители 21, делители потоков удобрений 22 (см. фиг. 11 и 12), тукопроводы 23 (см. фиг. 6 - 10, 14 - 16) и щитки тукопроводов 24 (см. фиг. 3 - 10), механизм 25 привода дозирующих устройств 12 и 13, механизм включения привода дозирующих устройств 12 и 13 (не показан) и опора рамы 1 (не показана).

Рама 1 выполнена плоской из продольных и поперечных балок. Места сопряжения продольных и поперечных балок усилены плитами и косынками. На раме 1 смонтированы основные узлы машины.

Удлинитель 2 размещен на передней части рамы 1 и соединен с ней шарнирно. Кроме этого, удлинитель 2 с рамой 1 соединен механизмом изменения положения прицепной серьги 3 на передней части удлинителя 2. Это позволяет агрегатировать машину с любым видом энергетического средства независимо от высоты расположения прицепной скобы (фаркопа).

Серьга 3 имеет ушко для установки на фаркопе. Серьга 3 с удлинителем 2 соединена шарниром, ось которого расположена горизонтально. Крайнее нижнее положение серьги 3 на удлинителе ограничено упором. Это позволяет механизатору одному присоединить машину к трактору.

Машина снабжена двумя опорными пневматическими колесами 4 размером 6,0 • 16 (170 - 406 мм). Диски колес 4 установлены на ступицах, которые посредством разнотипных роликоподшипников свободно вращаются на осях 26 (левая и правая). Оси 26 смонтированы во втулках коленчатой оси 5.

Коленчатая ось 5 с рамой 1 соединена шарнирно посредством двух кронштейнов 27. Коленчатая ось 5 может подкатываться под раму 1, при этом рабочие органы 6 и 7 заглубляются в почву или выкатываются из под нее, переводя раму 1 и рабочие органы 6 и 7 в транспортные положения. Транспортный просвет при этом составляет не менее 200 мм.

Рабочие органы 6 и 7 для безотвальной плоскорезной обработки почвы содержат стойки 28, пятки 29, отъемные по мере износа, лемех левый 30, лемех правый 31, долото 32. Стойки 28 рабочих органов 6 и 7 снабжены отверстиями 33 и 34 для соединения парой болтов M 30 • 120 с продольными балками рамы 1. На стойках 28 сварными швами закреплены П-образные кронштейны 35 для размещения регулировочных болтов 36 с контргайками 37.

На кронштейне рамы 1 шарнирно установлено основание силового цилиндра 8 (Ц-75) механизма 9 подъема рамы 1. Полости силового цилиндра 8 рукавами высокого давления соединены с раздельно-агрегатной гидравлической системой трактора.

Механизм 9 подъема рамы 1 представлен кулаком 38, установленным свободно на коленчатой оси 5 и параллельно ему кронштейном 39. Последний жестко соединен сварными швами с коленчатой осью 5. Верхняя часть кулака 38 пальцем 40 соединена с вилкой штока силового цилиндра 9.

Механизм 10 регулирования глубины хода рабочих органов 6 и 7 содержит полую гайку 41 с воротком 42, винты 43 и 44 соответственно с левой и правой резьбами, кронштейн 45 рамы 1, кулак 46, размещенный свободно на коленчатой оси 5 и ее кронштейн 47, являющийся ограничителем поворота коленчатой оси 5. Кронштейн 47 замкнутым сварным швом соединен с коленчатой осью 5.

Бункер 11 для удобрений выполнен в виде прямоугольной призмы с крышкой на верхней стенке. Боковые стенки и донная часть бункера 11 выполнены из листовой стали толщиной 0,8 мм. Донная часть выполнена в виде двух усеченных прямоугольных пирамид с широкими основаниями в верхней части. Горловины 48 донной части бункера 11 совмещены с дозирующими устройствами 12 и 13.

Дозирующие устройства 12 и 13 представлены двумя приводными коническими тарелками, снабженными сводообрушивателями и двумя парами сбрасывателей 49. Сбрасыватели 49 туков выполнены в виде двулопастных ступиц, размещенных на горизонтальном валу 50 с возможностью их смещения вдоль него.

Высоконапорный вентилятор 14 установлен на раме 1. Вал вентилятора 14 посредством зубчатой муфты соединен с выходным валом гидромотора 13 (ГМШ-46). Гидромотор 14 соединен трубопроводами и рукавами высокого давления с гидросистемой агрегатируемого трактора.

Выходная горловина 51 высоконапорного вентилятора 14 снабжена делителем потока воздуха 16 (см. фиг. 13). Делитель потока воздуха 16 с помощью вертикального щитка 52 и двух горизонтальных полок 53 создает четыре параллельных потока с равным напором. Вентилятор 14 соединен посредством делителя потока 16 с воздуховодами 17, 18, 19 и 20. Воздуховоды 17 - 20 выполнены в виде труб с прямоугольным профилем, каждая из которых соединена с делителями потоков удобрений 22 (см. фиг. 11 и 12).

Под каждым сбрасывателем 49 удобрений дозирующих устройств 12 и 13 размещен туконаправитель 21. Туконаправитель 21 выполнен в виде воронки, суженная часть которой соединена с делителем 22 потоков удобрений.

Делитель 22 потоков удобрений (см. фиг. 11 и 12) имеет прямоугольный корпус 54, верхняя часть которого крепежными элементами 55 через упругую прокладку 56 соединена с камерой 57 делителя туков и воздушных потоков.

Во внутренней полости камеры 57 посредством контактной сварки размещены щитки 58. Верхние концы 59 щитков 58 во внутренней полости камеры выполнены с сужением по сравнению с нижними концами 60. Нижние концы 60 щитков 58 сопряжены с корпусом 54 делителя 22. В корпусе 54 делителя 22 выполнены параллельные сквозные цилиндрические ступенчатые отверстия 61. Нижняя суженная часть каждого отверстия 61 снабжена резьбой М16х1,0. В резьбовых отверстиях 62 ввернуты штуцера 63 с развальцованными трубками 64. Штуцера 63 сопряжены с корпусом 54 посредством прорезиненных прокладок 65. Нижние концы трубок 64 выполнены с двумя локальными развальцовками 66, на которых размещены резиновые шланги 67. На развальцовках 66 трубок 64 резиновые шланги 67 закреплены хомутами 68. Нижние концы резиновых шлангов 67 аналогичным образом соединены с верхними концами тукопроводов 23 на стойках 28 рабочих органов 6 и 7.

Тукопроводы 23 размещены в створе стойки 28 рабочего органа 6 (7). Пучок трубопроводов 23 рабочего органа 6 (7) за его стойкой 28 размещен либо в два ряда с равным числом тукопроводов 23 (см. фиг. 14), либо с уменьшением числа тукопроводов 23 от стойки 28 по одному в каждом ряду (см. фиг. 15). Пучок тукопроводов 23 со стойкой 28 рабочего органа 6 (7) соединен хомутами 69 и болтами 70 с гайками и шайбами, пропущенными в отверстиях 71 стойки 28. Пучок тукопроводов 23 в нижней части стойки 28 распределятся на два направления: на левое крыло пятки 29 и на правое крыло пятки 29 по пять тукопроводов 23 в каждом направлении. При ширине захвата рабочего органа 6 (7) 110 см каждый тукопровод 23 распределяет удобрения на полосу шириной 12 - 13 см. Тукопроводы 23 размещены под левым и правым щитками 24. Каждый щиток 24 закреплен пятью болтами 72 (М10х25) в резьбовых отверстиях 73 на задних торцевых частях левого и правого крыльев пятки 29 рабочего органа 6 (7). Наиболее удаленные концы тукопроводов 23 соединены с щитками 24 и пяткой 29 посредством скоб 74, 75, 76, 77 и 78. Задний конец каждой скобы 74 - 78 пропущен в прямоугольном отверстии 79 щитка 24. Передний конец скобы 74 (75 - 78) снабжен круглым отверстием 80. В отверстии 80 через плоскую и пружинную шайбы размещен крепежный болт 72 щитка 24. Профиль скоб 74 - 78 с увеличением числа тукопроводов 23 представлен на фиг. 6 - 10. Удаленные концы тукопроводов 23 выполнены со срезами 81 в вертикальной плоскости. Угол наклона плоскости среза к оси тукопроводов 23 не превышает 25 - 35^o, что образует эжектор для распыления удобрений. Для равномерного распределения удобрений по ширине захвата рабочего органа 6 (7) оси конечных участков трубопроводов 23 дополнительно наклонены к вертикальной грани щитков 24 под углом 15 - 20^o.

Щитки 24 тукопроводов 23 выполнены из листовой стали толщиной 3 мм. Передняя и задняя части щитков 24 выполнены с разновеликими отбортовками. Задние отбортовки снабжены прямоугольными сквозными пазами 79 (25 • 2 мм). На передних отбортовках выполнены сквозные круглые отверстия 80 диаметром 11 мм. Верхние грани 82 щитков 24 расположены ниже поверхности пяток 29 на 2 - 3 мм, что исключает трение почвы о поверхность щитков 24.

Механизм 25 привода дозирующих устройств 12 и 13, снабженный механизмом включения при переводе рамы 1 из транспортного положения в рабочее, включает фланец 83 на ступице левого пневматического опорного колеса 4, пары универсальных шарниров Гука, телескопического вала 84, ведущей звездочки 85, установленной на валу рамы 1. Ведущая звездочка 85 посредством втулочно-роликовой цепи 86 с натяжной звездочкой 87 соединены с ведомой звездочкой 88, размещенной на горизонтальном ведомом валу 50 сбрасывателей 49 туков. От горизонтального ведомого вала 50 посредством открытых пар конических шестерен получают вращение тарелки дозаторов 12 и 13. Норму высева изменяют тремя сменными звездочками с числом зубьев Z₁ = 12, Z₂ = 18 и Z₃ = 30 на ведомом валу 49.

Машина для подпочвенного внесения минеральных удобрений работает следующим образом.

Перед началом работы машину посредством прицепной серьги 3 соединяют с прицепной скобой агрегатируемого трактора. Рукавами высокого давления левую секцию гидрораспределителя гидросистемы трактора соединяют с приемным, выходным и дренажным штуцерами гидромотора 15 привода высоконапорного вентилятора 14. Рукавом высокого давления соединяют бесштоковую полость силового цилиндра 9 (Ц-75) с правой выносной секцией гидросистемы агрегатируемого трактора.

Далее гидроцилиндром 8 раму 1 машины переводят в транспортное положение и вместе с рабочими органами 6 и 7 перевозят на контрольную площадку для установки сельхозмашин и орудий на заданную глубину обработки почвы. Под опорные колеса 4 устанавливают бруски толщиной Δ = H₁ - h, где H₁ - глубина заделки удобрений, h - глубина колеи. При внесении азотных удобрений H₁ устанавливают равным 12 см, калийных - 18 см, а при внесении фосфорных - 24 см. Глубина колеи h составляет 2 - 3 см. Механизмом 10 колеса 4 приподнимают на толщину брусков Δ над опорной плоскостью. Далее винтовым механизмом прицепной серьги 3 удлинителя 2 рамы 1 добиваются горизонтального положения продольных брусьев рамы 1. После этого приступают к регулировке положений стоек 28 рабочих органов 6 и 7. Для этого гайки М30 на крепежных болтах М30х 140 в отверстиях 33 и 34 стойки 28 ослабляют на два - три оборота. Затем освободив контргайку 37 на регулировочном болту 36, вывинчивают болт 36 в П-образном кронштейне 35 таким образом, чтобы лезвия лемехов 31 и 32 были параллельны поверхности регулировочной площадки обоих рабочих органов 6 и 7. Затем затягивают гайку М30 на болтах крепления стоек 29 на продольных брусьях рамы 12.

Далее вращением левого пневматического колеса 4 проверяют привод дозирующих устройств 12 и 13 и сбрасывателей 49 на горизонтальных валах 50. Устраняют все неисправности. После этого включают гидропривод 15 вентилятора 14 и рукой проверяют равномерность напора воздушных потоков сопел 81 на концах тукопроводов 23. При замеченных несоответствиях проводят те или иные корректуры в делителях 22 потоков удобрений. После этого в бункер 11 засыпают удобрения.

При движении агрегата вместе с машиной по поверхности поля от левого опорного колеса посредством телескопического карданного вала 84, звездочки 85, цепи 86, ведомой звездочки 87 получают привод дозирующие устройства 12 и 13 и валы 50 сбрасывателей туков 49. Удобрения из бункера 11 поступают по туконаправителям 21 в четыре делителя 22 потоков удобрений. При работающем гидромоторе 15 вентилятора 14 засасываемый воздушный поток в горловине 51 под рабочим давлением делителем воздушного потока 16 разделяется на четыре русла и по воздуховодам 17 - 20 поступают в камеры 57. Щитками 59 в камере 57 воздушные потоки и потоки удобрений дополнительно разделяются на пять самостоятельных потоков и удобрения воздушным потоком направляются в отверстия 61 корпуса 54 и по тукопроводам 23 перемещаются в сопла 81. За счет среза концов тукопроводов 23 создается разрежение потоков воздуха, давление потока резко сбрасывается, скорость воздуха резко возрастает, а вносимые удобрения распределяются шириной 10 - 12 см. Щиток 24 над соплами 81 удерживают пласт обрабатываемой почвы и создает условия для лучшего распределения удобрений.

Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании изобретения следующей совокупности условий:
средство, воплощающее изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в сельскохозяйственном машиностроении;
для изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
средство, воплощающее изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, изобретение соответствует требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству.

Использование: изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к машинам для внесения в почву минеральных удобрений и микроэлементов при основной обработке почвы. Сущность: машина содержит раму, опорные колеса, рабочие органы для обработки почвы, механизм подъема рамы, механизм регулировки глубины хода рабочих органов, механизм прицепного устройства, бункер для минеральных удобрений, дозирующие устройства, их привод, вентилятор с гидроприводом, воздуховоды, туконаправители, делители потоков туков и тукопроводы. Вентилятор снабжен делителем воздушного потока и индивидуальными воздуховодами, каждый из которых соединен с делителем потоков удобрений, выполненный в виде взаимосопряженных камеры и корпуса, причем в камере установлены щитки для одновременного деления туков и воздушного потока на дополнительные потоки с последующим сужением потоков в корпусе и подачей удобрений по тукопроводам. Тукопроводы сформированы в пучки и установлены на тыльной части стоек и пяток рабочих органов для обработки почвы. Нижние концы тукопроводов равномерно размещены по ширине захвата рабочего органа и снабжены соплами. 6 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Машина для подпочвенного внесения минеральных удобрений, содержащая раму, опорные колеса, рабочие органы для обработки почвы, механизм подъема рамы, механизм регулирования глубины хода рабочих органов, механизм прицепного устройства, бункер для минеральных удобрений, дозирующие устройства, их привод, вентилятор с гидроприводом, воздуховоды, туконаправители, делители потоков туков и тукопроводы, отличающаяся тем, что вентилятор снабжен делителем воздушного потока и индивидуальными воздуховодами, каждый из которых соединен с делителем потоков удобрений, выполненным в виде взаимосопряженных камеры и корпуса, причем в камере установлены щитки для одновременного деления туков и воздушного потока на дополнительные потоки с последующим сужением потоков в корпусе и подачей удобрений по тукопроводам, сформированных в пучки и установленных на тыльной части стоек и пяток рабочих органов для обработки почвы, при этом нижние концы тукопроводов равномерно размещены по ширине захвата рабочего органа и снабжены соплами, направленными в противоположную сторону от пятки рабочего органа. 2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что дозирующие устройства снабжены дополнительными сбрасывателями удобрений и туконаправителями. 3. Машина по п.1, отличающаяся тем, что верхние части тукопроводов, закрепленные на стойке рабочего органа, соединены с тукопроводами делителя потоков удобрений резиновыми шлангами. 4. Машина по п.1, отличающаяся тем, что тукопроводы за стойкой уложены в пучке параллельными рядами с равным числом. 5. Машина по п.1, отличающаяся тем, что пучок тукопроводов за стойкой рабочего органа сформирован из параллельных рядов, в каждом из которых число тукопроводов меньше на единицу. 6. Машина по п.1, отличающаяся тем, что концевые участки тукопроводов отклонены от тыльной части пятки рабочего органа на угол 25 - 30^o. 7. Машина по п.1, отличающаяся тем, что концевые участки тукопроводов отклонены от тыльной части пятки рабочего органа на угол 15 - 20^o.