РАБОЧИЙ ОРГАН ЦЕНТРОБЕЖНОГО РАЗБРАСЫВАТЕЛЯ УДОБРЕНИЙ Российский патент 1999 года по МПК A01C17/00 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к рабочим органам для поверхностного внесения минеральных удобрений и известковых материалов, а также других сыпучих продуктов.

Известен рабочий орган центробежного разбрасывателя удобрений, включающий горизонтальный вращающийся диск с закрепленными на нем лопатками [1].

Недостатками указанного рабочего органа являются: недостаточная равномерность внесения удобрений по поверхности почвы и незначительная ширина захвата вследствие того, что вышеуказанный рабочий орган имеет одни и те же конструктивные параметры всех лопаток, т.е. высоту, длину и угол установки лопаток. Поэтому частицы удобрений, сходящие с поверхности лопаток, имеют одинаковые углы разбрасывания и скорости схода, что ведет к увеличению неравномерности внесения и уменьшению ширины захвата. Кроме того, с увеличением подачи, часть материала сходит не с поверхности лопаток, а с поверхности диска, т. к. не успевает достигнуть поверхности лопаток и частицы удобрений, не разогнавшись до больших скоростей, ссыпаются в непосредственной близости от диска, тем самым, увеличивая неравномерность внесения и уменьшая рабочую ширину захвата.

Для обеспечения стабильной работы рабочих органов центробежного типа, а именно для обеспечения схода частиц с поверхности лопаток, их высоту, при проектировании центробежных дисков, выбирают из расчета максимальной подачи удобрений. В реальных условиях эксплуатации подача удобрений на рабочий орган изменяется в очень больших пределах (у серийных от 0,1 до 12,5 кг/с), поэтому вся высота лопаток не используется. Отсюда лишние затраты мощности на преодоление сопротивления воздуха, увеличение металлоемкости, а следовательно и лишние энергозатраты.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является рабочий орган центробежного разбрасывателя удобрений, представляющий собой вращающийся диск с закрепленными на нем лопатками различной длины. Причем лопатки сгруппированы попарно по длине и установлены через 180^o [2].

Недостатками указанного рабочего органа являются: недостаточная равномерность внесения удобрений по поверхности почвы и незначительная ширина захвата вследствие того, что все лопатки данного рабочего органа имеют одинаковую высоту и установлены под одинаковыми углами к радиальному направлению. Кроме того, часть материала сходит не с поверхности лопаток, а с поверхности диска, потому что короткие лопатки расположены близко к центру диска и взаимодействуют с частицами только в начальный период движения, а в дальнейшем частицы удобрений довольно продолжительное время движутся по диску без взаимодействия с лопатками, тем самым нарушается технологический процесс работы центробежного диска.

При максимальной подаче удобрений на рабочий орган, наблюдается пересыпание частиц через лопатки и увеличивается сход материала в междисковое пространство, так как лопатки из-за недостаточной их длины и высоты уже не справляются с увеличившимся потоком удобрений.

Вследствие указанных выше недостатков данный рабочий орган не обеспечивает качественное распределение удобрений по поверхности поля и требует значительных затрат энергии на преодоление сил инерции и сил сопротивления воздуха.

Изобретение решает задачу повышения равномерности внесения удобрений и увеличения ширины захвата, а также снижения энергозатрат на привод рабочих органов (при внесении больших доз удобрений и мелиорантов).

Это достигается тем, что в рабочем органе центробежного разбрасывателя удобрений, содержащем центробежный диск с закрепленными на нем лопатками разной длины, установленными таким образом, что лопатки одинаковых размеров расположены друг напротив друга, согласно изобретению, лопатки выполнены разной высоты и отклонены от радиального направления на разные углы, причем лопатки расположены по ходу вращения диска в порядке уменьшения их размера и угла отклонения от радиального направления. Лопатки установлены на диске таким образом, что центры их симметрии расположены на дуге окружности радиусом R=(0,33-0,38) D_d, где D_d - диаметр диска.

Наиболее длинные лопатки выходят за кромку диска на расстояние

где L - расстояние между центрами дисков разбрасывателя, мм.

Благодаря этому обеспечивается перехват частиц, попадающих в междисковое пространство при больших подачах, когда делитель установлен в положении, обеспечивающем наибольшее проходное сечение туко-направителя.

За счет такой конструкции и расположения лопаток, снижаются затраты энергии на преодоление сопротивления воздуха, так как лопатки меньшей высоты расположены в аэродинамической тени высоких лопаток.

Улучшению качества распределения способствует установка на диске лопаток разной длины и высоты, их взаимное расположение и выступающие за кромку диска лопатки, обеспечивающие перехват частиц, попавших в междисковое пространство. При такой конструкции рабочего органа каждая лопатка имеет свой сектор метания. Благодаря этому улучшается общая картина распределения удобрений по поверхности почвы.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен рабочий орган (вид сверху). На фиг.2-разрез А-А фиг.1.

Рабочий орган центробежного разбрасывателя удобрений содержит диск 1 с установленными на нем лопатками 2-4 разной длины и высоты. Для снижения дисбаланса, лопатки одинаковых размеров установлены друг против друга. Лопатки 2, имеющие наименьшую высоту и соответственно длину, установлены на поверхности диска впереди лопаток 3 промежуточного размера, а лопатки 3, в свою очередь, впереди наиболее высоких и длинных лопаток 4.

Все лопатки установлены на диске таким образом, что центры их симметрии расположены на дуге окружности радиусом R=(0,33-0,38)D_d.

Кроме того, лопатки каждого размера установлены по отношению к радиальному направлению под определенными углами. Причем, лопатки 3 отклонены назад (по ходу вращения) на больший угол, чем лопатки 2, а лопатки 4 на больший угол, чем лопатки 3.

Лопатки 4 выходят за кромку диска 1 на расстояние

Рабочий орган центробежного разбрасывателя работает следующим образом.

При малых подачах удобрений частицы материала вступают, прежде всего, во взаимодействие с лопатками 4, имеющими максимальную высоту, и под действием центробежных сил после некоторого движения по рабочим поверхностям лопаток 4 сходят с них и распределяются по поверхности почвы. Частота вращения рабочего органа и высота выступающей части лопаток достаточна для осуществления схода всех частиц только с поверхности лопаток 4, выступающих над лопатками 3. До лопаток 3, меньшей высоты, чем лопатки 4, частицы не успевают доходить. По мере увеличения подачи удобрений на диск, в работу включаются лопатки 3 меньшей высоты, так как выступающая часть лопаток 4 уже не справляется с возросшим потоком удобрений. При достижении наибольшей подачи в работу включаются самые низкие лопатки 2, и выступающая за кромку диска часть лопаток 4, которая обеспечивает сход частиц, случайно попавших за пределы диска без взаимодействия с лопатками, и, в частности, частиц, попавших в междисковое пространство.

При этом частицы удобрений, сходя с поверхности лопаток разной длины, установленных под разными углами к радиусу диска, приобретают различные скорости и углы схода, благодаря чему распределяются на большее расстояние и более равномерно.

Кроме того, известно, что частицы на диске движутся по спиралевидным кривым, поэтому благодаря предлагаемому расположению лопаток, поток частиц, движущийся по поверхности центральной части диска, разделяется внутренними кромками лопаток на отдельные части, каждая из которых движется по "своей" лопатке. Такое разделение потока способствует равномерной загрузке всех лопаток, что в свою очередь способствует улучшению качества распределения.

Таким образом, предлагаемый рабочий орган для поверхностного внесения минеральных удобрений и известковых материалов, а также других сыпучих продуктов позволяет повысить качество распределения удобрений и увеличить ширину захвата, а также снизить энергоемкость распределения.

Изобретение используется в сельском хозяйстве и относится, в частности, к рабочим органам для поверхностного внесения минеральных удобрений и известковых материалов, а также других сыпучих продуктов. Рабочий орган содержит центробежный диск с установленными на нем под различными углами к радиальному направлению лопатками различной высоты и длины. Лопатки одинаковых размеров установлены друг напротив друга. Лопатки, имеющие наименьшую высоту и соответственно длину, установлены на поверхности диска впереди лопаток промежуточного размера, которые - впереди наиболее высоких лопаток. Центры симметрии всех лопаток расположены на дуге окружности радиусом R, R=(0,33-0,38)D_d, где D_d - диаметр диска. А наиболее длинные лопатки выходят за кромку диска на расстояние

где L - расстояние между центрами дисков разбрасывателя, мм. Изобретение позволяет повысить равномерность внесения удобрений и увеличить ширину захвата, а также снизить энергозатраты на привод рабочих органов. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Рабочий орган центробежного разбрасывателя удобрений, содержащий центробежный диск с закрепленными на нем лопатками разной длины, установленными так, что лопатки одинаковых размеров расположены друг напротив друга, отличающийся тем, что лопатки выполнены разной высоты и установлены под разными углами к радиальному направлению, причем лопатки расположены по ходу вращения диска в порядке уменьшения их размера и угла отклонения от радиального направления. 2. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что центры симметрии лопаток расположены на дуге окружности радиусом R = (0,33 - 0,38)D_d где D_d - диаметр диска. 3. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что наиболее длинные лопатки выходят за кромку диска на расстоянии

где L - расстояние между центрами дисков разбрасывателя, мм.