ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ АППАРАТ РАЗБРАСЫВАТЕЛЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ И СПОСОБ ЕГО НАСТРОЙКИ Российский патент 2003 года по МПК A01C17/00 A01C3/06 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к центробежным аппаратам разбрасывателей сыпучих материалов, например минеральных удобрений.

Известен центробежный аппарат разбрасывателя сыпучих материалов, содержащий приводной горизонтальный диск с лопатками, материалонаправитель с выходным окном и выполненный в виде двух ловушек индикатор для настройки центробежного аппарата (см. пат. Голландии 152151, А 01 С 17/00, 1965). Использование индикатора позволяет настраивать центробежный аппарат на максимальную ширину захвата машины и симметричное распределение сыпучего материала относительно продольной оси разбрасывателя, что улучшает равномерность распределения сыпучего материала по поверхности почвы и увеличивает ширину захвата машины.

При этом реализуется известный способ настройки центробежного аппарата, включающий подачу сыпучего материала на вращающийся приводной диск и улавливание его после слета с лопаток двумя ловушками, сравнение масс сыпучего материала в каждой ловушке и путем регулировки центробежного аппарата достижение условия, чтобы массы сыпучего материала в каждой ловушке были равны (см. пат. Голландии 152151, А 01 С 17/00, 1965). Способ позволяет качественно проводить настройку центробежного аппарата по объективным экспериментальным данным без предварительного выезда в поле.

Недостатком устройства и способа его настройки является большая потеря сыпучего материала, так как ловушки индикатора установлены по краям сектора рассева и основная масса материала не собирается в них, а разбрасывается вокруг центробежного аппарата.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является центробежный аппарат разбрасывателя сыпучих материалов, содержащий приводной горизонтальный диск с лопатками, материалонаправитель с выходным окном и выполненный в виде двух ловушек индикатор для настройки центробежного аппарата, причем ловушки индикатора прикреплены друг к другу и разделены вертикальной перегородкой (см. авт. свид. СССР 1160966, А 01 С 17/00, 1983 - прототип). Для обеспечения сосредоточенной подачи сыпучего материала на приводной диск дополнительно использована воронка. Положение выходного отверстия воронки над приводным диском и размещение вертикальной перегородки индикатора относительно приводного диска определены расчетом с использованием математических выражений. Такая конструкция индикатора и центробежного аппарата позволяет собирать в ловушках практически весь сыпучий материал, что позволяет сократить потери сыпучего материала в процессе выполнения настройки центробежного аппарата.

При этом реализуется известный способ настройки центробежного аппарата, включающий сосредоточенную подачу сыпучего материала на вращающийся приводной диск и улавливание его после слета с лопаток двумя ловушками, соединенными в индикатор посредством вертикальной перегородки, сравнение масс сыпучего материала в каждой ловушке и путем регулировки центробежного аппарата достижение условия, чтобы массы сыпучего материала в каждой ловушке были равны (см. авт. свид. СССР 1160966, А 01 С 17/00, 1983 - прототип). Способ позволяет проводить настройку центробежного аппарата по объективным экспериментальным данным без предварительного выезда в поле, а потери сыпучего материала в процессе выполнения настройки центробежного аппарата минимальны.

Недостатком устройства и способа его настройки является то, что для обеспечения сосредоточенной подачи на приводной диск сыпучего материала используется воронка, которая технологически не связана с материалонаправителем. Это ограничивает возможности производимой настройки, так как регулировка центробежного аппарата при этом возможна только за счет изменения угла установки лопаток к радиусу приводного диска.

Техническим решением задачи является повышение качества настройки центробежного аппарата, вызванной переходом на рассев сыпучего материала с измененными фрикционными свойствами, с возможностью применения всех известных способов регулировок центробежного аппарата на равномерность распределения сыпучего материала по поверхности почвы при максимальной ширине захвата устройства.

Задача достигается тем, что центробежный аппарат содержит приводной горизонтальный диск с лопатками, над которым расположен материалонаправитель с выходным окном, а также установленный возле приводного диска и выполненный в виде двух ловушек индикатор для настройки центробежного аппарата, причем ловушки индикатора прикреплены друг к другу и разделены вертикальной перегородкой, материалонаправитель снабжен заслонкой, которая в период настройки центробежного аппарата закреплена с возможностью перекрытия части выходного окна для обеспечения сосредоточенной подачи сыпучего материала на приводной диск в пределах центрального угла, равного 20-30^o, а индикатор установлен с возможностью фиксированного поворота вокруг приводного диска, например, путем консольного закрепления индикатора на рычаге, другой конец которого прикреплен к раме разбрасывателя при помощи шарнира, который снабжен фиксатором и установлен соосно с приводным диском. Это позволяет применить способ настройки центробежного аппарата, заключающийся в том, что положение индикатора относительно приводного диска первоначально устанавливают экспериментально с использованием модельного сыпучего материала, при рассеве которого разбрасывателем ранее были достигнуты наилучшие агротехнические показатели, для чего путем уменьшения с двух сторон ширины выходного окна материалонаправителя сначала обеспечивают сосредоточенное место подачи сыпучего материала на приводной диск в пределах центрального угла, равного 20-30^o, затем подбором угла смещения индикатора вокруг приводного диска достигают равенства масс в ловушках слетевшего с лопаток модельного сыпучего материала и фиксируют это положение индикатора путем отметки его на раме разбрасывателя, а при настройках центробежного аппарата, вызванных изменением фрикционных свойств у предназначенных для рассева сыпучих материалов, оставляют неизменными как первоначально экспериментально установленное и зафиксированное положение индикатора, так и степень сосредоточения места подачи сыпучего материала на приводной диск.

Новизну авторы и заявитель усматривают в том, что такое решение обеспечивает качественную настройку центробежного аппарата для повышения равномерности распределения сыпучего материала по поверхности почвы и увеличения ширины захвата устройства. Необходимость в настройке центробежного аппарата, способного качественно рассевать какой-либо сыпучий материал, принятый за модельный, возникает только тогда, когда нужно использовать для рассева сыпучий материал с отличными, чем у модельного фрикционными свойствами. Эффект достигается за счет того, что при настройке центробежного аппарата можно применять все известные способы его регулировки, например, за счет изменения угла установки лопаток к радиусу приводного диска, места подачи сыпучего материала на приводной диск, конусности приводного диска и др. Такая универсальность настройки обусловлена тем, что положение индикатора относительно приводного диска первоначально устанавливают экспериментально с использованием модельного сыпучего материала при сосредоточенной его подаче с материалонаправителя на приводной диск, а затем при настройках центробежного аппарата оставляют неизменными как первоначально экспериментально установленное и зафиксированное положение индикатора, так и степень сосредоточения места подачи сыпучего материала на приводной диск. Иными словами, для обеспечения сосредоточенной подачи сыпучего материала на приводной диск используется не дополнительная воронка, а часть материалонаправителя, и положение индикатора относительно диска определено не расчетом, а экспериментально. Для выполнения настройки центробежного аппарата материалонаправитель снабжен заслонкой, которая закреплена с возможностью перекрытия части выходного окна для обеспечения сосредоточенной подачи сыпучего материала на приводной диск в пределах центрального угла, равного 20-30^o. Кроме того, индикатор установлен с возможностью фиксированного поворота вокруг приводного диска, например, путем консольного закрепления индикатора на рычаге, другой конец которого прикреплен к раме разбрасывателя при помощи шарнира, который снабжен фиксатором и установлен соосно с приводным диском.

Заявленное решение не следует явным образом из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии данного решения критерию "изобретательский уровень".

Данное техническое решение может быть использовано в сельскохозяйственном машиностроении при разработке разбрасывателей минеральных удобрений и разбросных сеялок, что позволяет сделать вывод о соответствии решения критерию "промышленная применимость".

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показан центробежный аппарат разбрасывателя в разрезе по Б-Б на фиг.2; на фиг.2 - центробежный аппарат разбрасывателя в разрезе по А-А на фиг.1.

Центробежный аппарат разбрасывателя сыпучих материалов содержит приводной горизонтальный диск 1 с лопатками 2, над которым расположен материалонаправитель 3 с выходным окном 4 и индикатор 5 для настройки центробежного аппарата. Индикатор 5 установлен возле приводного диска 1 и выполнен из двух ловушек 6 и 7, которые прикреплены друг к другу и разделены вертикальной перегородкой 8. Под каждой ловушкой 6 и 7 индикатора 5 установлено по поддону 9. Материалонаправитель 3 снабжен заслонкой 10. Для обеспечения сосредоточенной подачи сыпучего материала на приводной диск 1 в пределах центрального угла, равного 20-30^o, в период настройки центробежного аппарата заслонка 10 установлена в рабочем положении, то есть прикреплена к материалонаправителю 3 для перекрытия части выходного окна 4. Для уменьшения потерь при настройке центробежного аппарата заслонка 10 оборудована дополнительной заслонкой (не показана), которая способна закрывать не перекрытую часть выходного окна 4. После завершения настройки центробежного аппарата заслонка 10 должна быть закреплена в нерабочем положении, которое на фиг.1 обозначено пунктирной линией. Индикатор 5 установлен с возможностью фиксированного поворота вокруг приводного диска 1, например, путем консольного закрепления индикатора 5 на рычаге 11. При этом другой конец рычага 11 прикреплен к раме разбрасывателя при помощи шарнира 12, который снабжен фиксатором 13 и установлен соосно с приводным диском 1. Индикатор 5 может быть выполнен складным, что уменьшит его габариты в нерабочем положении. По завершению настройки центробежного аппарата индикатор 5 должен быть переведен в нерабочее положение, которое показано пунктирными линиями на фиг.2.

Устройство работает следующим образом.

Сначала выполняют калибровочные работы с целью экспериментального определения положения индикатора 5 относительно приводного диска 1 с использованием модельного сыпучего материала, при рассеве которого разбрасывателем ранее были достигнуты наилучшие агротехнические показатели, то есть наименьшая неравномерность при максимальной ширине захвата машины. Для этого перекрывают выходное окно 4 материалонаправителя 3 путем установки и фиксации в рабочем положении заслонки 10 при закрытой дополнительной заслонке (не показана). Засыпают в материалонаправитель 3 модельный сыпучий материал. Выключают фиксатор 13 и, вручную поворачивая рычаг 11, переводят индикатор 5 в рабочее положение, которое в дальнейшем каждый раз закрепляют на раме разбрасывателя при помощи фиксатора 13 шарнира 12. Включают в работу приводной диск 1. Выдвигают дополнительную заслонку, открывая тем самым часть выходного окна 4 для возможности истечения сыпучего материала на приводной диск 1 в пределах центрального угла, равного 20-30^o. Сыпучий материал, поданный на приводной диск 1 из выходного окна 4, подхватывают лопатки 2 и отбрасывают его в индикатор 5, где он разделяется на две части вертикальной перегородкой 8, захватывается ловушками 6 и 7, а затем поступает в поддоны 9. Каждый раз для окончания очередного опыта дополнительную заслонку закрывают. Затем приводной диск 1 отключают из работы, а собранный в поддонах 9 сыпучий материал взвешивают и результаты сравнивают между собой. Если в ловушке 7, первой по ходу вращения приводного диска 1, собрано больше сыпучего материала, то индикатор 5 проворачивают в сторону, противоположную направлению приводного диска 1. Если в ловушке 7 собрано меньше сыпучего материала, то индикатор 5 проворачивают по направлению вращения приводного диска 1. Так подбором угла смещения индикатора 5 вокруг приводного диска 1 достигают равенства масс в ловушках 6 и 7 слетевшего с лопаток 2 модельного сыпучего материала. Помечают это положение индикатора 5, ориентируясь по углу поворота рычага 11 относительно рамы разбрасывателя. Используя поставленную метку, в дальнейшем оставляют это положение индикатора 5 неизменным при настройках центробежного аппарата, вызванных изменением фрикционных свойств у предназначенных для рассева сыпучих материалов. По завершению калибровочных работ заслонку 10 и индикатор 5 переводят в нерабочие положения, закрепляют их на раме разбрасывателя.

Способ настройки центробежного аппарата осуществляют следующим образом. Перекрывают выходное окно 4 материалонаправителя 3 путем установки и фиксации в рабочем положении заслонки 10 при закрытой дополнительной заслонке (не показана). Засыпают в материалонаправитель 3 сыпучий материал, предназначенный для рассева центробежным аппаратом. Выключают фиксатор 13 и, вручную поворачивая рычаг 11, переводят индикатор 5 в положение, которое было отмечено в результате выполнения калибровочных работ. Закрепляют индикатор 5 на раме разбрасывателя при помощи фиксатора 13 шарнира 12. Включают в работу приводной диск 1. Выдвигают дополнительную заслонку для подачи сыпучего материала на приводной диск 1 из выходного окна 4. Поданный на приводной диск 1 сыпучий материал подхватывают лопатки 2 и отбрасывают его в индикатор 5. После того, как в поддонах 9 соберется от 500 до 1000 грамм сыпучего материала, дополнительную заслонку закрывают, а приводной диск 1 отключают из работы. Взвешивают собранный в поддонах 9 сыпучий материал и результаты сравнивают между собой. Применяя известные способы регулировок центробежного аппарата, достигают равенства масс в ловушках 6 и 7 слетевшего с лопаток 2 сыпучего материала. После этого центробежный аппарат разбрасывателя настроен на стабильно лучшую равномерность и максимальную ширину рассева, гарантированную заводом-изготовителем. По завершению настроечных работ заслонку 10 и индикатор 5 переводят в нерабочие положения, закрепляют их на раме разбрасывателя. Разбрасыватель готов к выезду в поле и способен рассевать сыпучий материал, отличающийся от модельного по фрикционным свойствам, с наилучшими агротехническими показателями работы.

Часть выходного окна 4, обеспечивающая сосредоточенное место подачи сыпучего материала на приводной диск 1, не должна быть размещена с какого-либо края выходного окна материалонаправителя 3. Это затруднит технологическое обслуживание индикатора 5 и может вызвать погрешности в настройке центробежного аппарата из-за попадания в ловушки 6 и 7 индикатора 5 части сыпучего материала, отраженного от рамы машины или ее отражательных щитков. Центральный угол, равный 20-30^o, определяют замером, как это показано на фиг 2. Значения этого угла, меньшие 20^o, могут привести к значительному уменьшению ширины выходного окна 4, в результате чего истечение из него сыпучего материала будет неустойчивым. Известно, что для беспрепятственного гравитационного истечения сыпучего материала через щель ее ширина должна быть не меньше, чем в семь раз увеличенное среднее геометрическое значение максимального размера частиц (см. Каталымов А.В., Любартович В.А. Дозирование сыпучих и вязких материалов. Л.: Химия, 1990, с. 24). Увеличение центрального угла свыше 30^o может привести к погрешности измерений, так как при этом начнет влиять на результат форма кривой распределения сыпучего материала по ширине выходного окна 4. Этот предельный угол подачи сыпучего материала на приводной диск 1 определен нами экспериментально и назван элементарным (см. Якимов Ю.И., Карабаницкий А.П. Реализация заданного распределения минеральных удобрений по ширине захвата центробежных разбрасывателей.// В кн.: Механизация сельскохозяйственного производства. -Краснодар, 1978. - Вып. 156 (184). - С. 119-133). Основная масса сыпучего материала, поданного на горизонтальный приводной диск 1 в пределах элементарного центрального угла, равного 30^o, слетает с лопаток 2 в секторе рассева в пределах 60^o. Поэтому для уменьшения потерь сыпучего материала при настройке центробежного аппарата угол охвата индикатором 5 приводного диска 1 должен составлять 60-80^o. Превышение этого угла свыше 80^o нерационально, так как ведет к неоправданному увеличению размеров индикатора 5, что может усложнить процесс настройки. Желательно, чтобы ловушки 6 и 7 имели одинаковые размеры.

Использование предлагаемого устройства и способа его настройки позволяет повысить равномерность распределения сыпучего материала по поверхности почвы, увеличить ширину его рассева. Это способствует повышению урожайности сельскохозяйственных культур, увеличению производительности машин, экономии топлива и снижению затрат труда.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к центробежным аппаратам разбрасывателей сыпучих материалов, например минеральных удобрений. Материалонаправитель 3 центробежного аппарата снабжен заслонкой 10, которая в период настройки аппарата закреплена с возможностью перекрытия части выходного окна 4 для обеспечения сосредоточенной подачи сыпучего материала на приводной диск 1 в пределах центрального угла, равного 20-30^o. Индикатор 5 установлен с возможностью фиксированного поворота вокруг диска 1 путем консольного закрепления индикатора на рычаге 11, другой конец которого прикреплен к раме разбрасывателя при помощи шарнира 12, который снабжен фиксатором 13 и установлен соосно с диском 1. Положение индикатора 5 относительно диска 1 первоначально устанавливают экспериментально с использованием модельного сыпучего материала, при рассеве которого разбрасывателем ранее были достигнуты наилучшие агротехнические показатели. Для этого путем уменьшения с двух сторон ширины выходного окна 4 материалонаправителя 3 сначала обеспечивают сосредоточенное место подачи сыпучего материала на диск 1 в пределах центрального угла, равного 20-30^o, затем подбором угла смещения индикатора 5 вокруг диска 1 достигают равенства масс в ловушках 6 и 7 слетевшего с лопаток 2 модельного сыпучего материала и фиксируют это положение индикатора 5 путем отметки его на раме разбрасывателя. При настройках центробежного аппарата, вызванных изменением фрикционных свойств у предназначенных для рассева сыпучих материалов, оставляют неизменными как первоначально экспериментально установленное и зафиксированное положение индикатора 5, так и степень сосредоточения места подачи сыпучего материала на приводной диск 1. Это обеспечивает повышение качества настройки аппарата с возможностью применения всех известных способов регулировок аппарата на равномерность распределения сыпучего материала по поверхности почвы при максимальной ширине захвата. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

1. Центробежный аппарат разбрасывателя сыпучих материалов, содержащий приводной горизонтальный диск с лопатками, над которым расположен материалонаправитель с выходным окном, а также установленный возле приводного диска и выполненный в виде двух ловушек индикатор для настройки центробежного аппарата, причем ловушки индикатора прикреплены друг к другу и разделены вертикальной перегородкой, отличающийся тем, что материалонаправитель снабжен заслонкой, которая в период настройки центробежного аппарата закреплена с возможностью перекрытия части выходного окна для обеспечения сосредоточенной подачи сыпучего материала на приводной диск в пределах центрального угла, равного 20-30^o, а индикатор установлен с возможностью фиксированного поворота вокруг приводного диска, например, путем консольного закрепления индикатора на рычаге, другой конец которого прикреплен к раме разбрасывателя при помощи шарнира, который снабжен фиксатором и установлен соосно с приводным диском. 2. Способ настройки центробежного аппарата по п.1, включающий сосредоточенную подачу сыпучего материала на вращающийся приводной диск и улавливание его после слета с лопаток двумя ловушками индикатора, сравнение масс сыпучего материала в каждой ловушке и достижение условия равенства масс сыпучего материала в каждой ловушке путем регулирования центробежного аппарата, отличающийся тем, что положение индикатора относительно приводного диска первоначально устанавливают экспериментально с использованием модельного сыпучего материала, для чего путем уменьшения с двух сторон ширины выходного окна материалонаправителя сначала обеспечивают сосредоточенное место подачи сыпучего материала на приводной диск в пределах центрального угла, равного 20-30^o, затем подбором угла смещения индикатора вокруг приводного диска достигают равенства масс в ловушках слетевшего с лопаток модельного сыпучего материала и фиксируют это положение индикатора путем отметки его на раме разбрасывателя, а при настройках центробежного аппарата, вызванных изменением фрикционных свойств у предназначенных для рассева сыпучих материалов, оставляют неизменными как первоначально экспериментально установленное и зафиксированное положение индикатора, так и степень сосредоточения места подачи сыпучего материала на приводной диск.