РАБОЧИЙ ОРГАН РАЗБРАСЫВАТЕЛЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2004 года по МПК A01C17/00 A01C3/06 

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

Известен рабочий орган разбрасывателя сыпучих материалов, содержащий центробежный диск с лопатками и закрепленный на раме разбрасывателя дефлектор, состоящий из плоского щитка и сопряженного с ним выполненного в виде цилиндрической поверхности криволинейного участка, который охватывает диск и размещен концентрично с зазором относительно диска (см. авт. свид. СССР 1625386, А 01 С 17/00, 1988). Торец криволинейного участка дефлектора расположен со стороны, совпадающей с направлением вращения диска. При этом часть крупных частиц сыпучего материала, отраженных от лопаток в месте подачи материала на центробежный диск, не покидает диск, а движется вдоль поверхности криволинейного участка дефлектора и слетает с лопаток под углом до 60^o в сторону от продольной оси разбрасывателя. Это улучшает равномерность распределения сыпучего материала и увеличивает ширину захвата машины, так как без криволинейного участка дефлектора отраженный от лопаток сыпучий материал располагался бы в непосредственной близости от продольной оси разбрасывателя. Если разбрасыватель оборудовать двумя рабочими органами, симметрично расположенными относительно продольной оси машины, то из-за размещения криволинейных участков дефлекторов в междудисковом пространстве полностью будет исключено отрицательное взаимное воздействие центробежных дисков, что улучшит качество работы машины.

Недостатком указанного устройства является то, что оно не обеспечивает большую ширину рассева и достаточную равномерность распределения сыпучего материала по поверхности поля. Это происходит из-за того, что часть отраженного лопатками материала перелетает через криволинейный участок дефлектора и располагается в непосредственной близости от рассевающего диска. Другая его часть покидает центробежный диск в конечной зоне слета, взаимодействует с плоским щитком и распределяется вблизи от него. При этом происходит залипание щитка сыпучим материалом, что приводит к уменьшению дальности полета частиц отраженного материала. Предусмотренная регулировка устройства изменением положения дефлектора относительно диска неэффективна, так как дальность полета отраженного от плоского щитка сыпучего материала при этом изменяется незначительно. Если исключить известными способами отражение сыпучего материала от лопаток и просыпание его на почву с транспортера-питателя, то такое усовершенствованное устройство принципиально не способно качественно рассевать сыпучий материал, так как криволинейный участок дефлектора препятствует распределению материала вблизи от продольной оси разбрасывателя.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является рабочий орган разбрасывателя сыпучих материалов, включающий центробежный диск с лопатками и закрепленный на раме разбрасывателя дефлектор, состоящий из плоского щитка и сопряженного с ним выполненного в виде цилиндрической поверхности криволинейного участка, который охватывает диск и размещен концентрично с зазором относительно диска, причем торец криволинейного участка дефлектора расположен со стороны, противоположной направлению вращения диска (см. статью Н. Требушкова, Ю. Якимова, С. Волосникова, А. Карабаницкого и Н. Волошина "Лучше использовать разбрасыватели минеральных удобрений" в журнале "Техника в сельском хозяйстве", 1975, 9 с.68-70 прототип). Расположение торца криволинейного торца участка дефлектора со стороны, противоположной направлению вращения диска, улучшает равномерность распределения сыпучего материала и увеличивает ширину захвата разбрасывателя. Сыпучий материал при слете с центробежного диска с одной стороны рабочего органа скользит вдоль плоского щитка, а с другой отсекается торцом криволинейного участка дефлектора и рассевается по другую сторону от продольной оси разбрасывателя. Небольшая часть материала скользит вдоль криволинейного участка дефлектора и слетает с центробежного диска не в сторону машины, а со стороны плоского щитка.

Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает большую ширину рассева и достаточную равномерность распределения сыпучего материала по поверхности поля. Это происходит из-за того, что плоский щиток дефлектора установлен поперек продольной оси разбрасывателя. При этом со стороны плоского щитка сыпучий материал слетает с центробежного диска в секторе рассева, не превышающем угол 90^o. По другую сторону от продольной оси разбрасывателя сыпучий материал слетает с центробежного диска в секторе рассева, обычно превышающем угол 90^o, что вызывает неравномерность и асимметрию распределения материала по ширине захвата. Выравнивание значений секторов рассева хотя и приведет к симметричному и равномерному распределению материала относительно продольной оси разбрасывателя, но значительно уменьшит ширину захвата машины.

Техническим решением задачи является повышение равномерности распределения сыпучего материала по поверхности почвы и увеличение ширины захвата устройства.

Задача достигается тем, что рабочий орган разбрасывателя включает центробежный диск с лопатками и закрепленный на раме разбрасывателя дефлектор, состоящий из плоского щитка и сопряженного с ним выполненного в виде цилиндрической поверхности криволинейного участка, который охватывает диск и размещен концентрично с зазором относительно диска, причем торец криволинейного участка дефлектора расположен со стороны, противоположной направлению вращения диска, щиток дефлектора отклонен в горизонтальной плоскости от продольной оси разбрасывателя со стороны его рамы на угол 50-60^o, а у однодискового рабочего органа, кроме того, торец криволинейного участка дефлектора размещен под углом 0-20^o от оси центробежного диска, перпендикулярной продольной оси разбрасывателя, в сторону, противоположную направлению вращения диска. При снабжении рабочего органа дополнительно центробежным диском с дефлектором, то есть в случае применения двухдискового рабочего органа, диски расположены симметрично относительно продольной оси разбрасывателя, криволинейные участки дефлекторов размещены рядом, а торец криволинейного участка дефлектора каждого диска расположен под углом 70-90^o в сторону, противоположную направлению вращения диска, от линии, проходящей через оси дисков.

Новизну автор и заявитель усматривают в том, что такое решение обеспечивает повышение равномерности распределения сыпучего материала по поверхности почвы и увеличение ширины захвата устройства. Эффект достигается за счет того, что закрепление щитка дефлектора на машине с отклонением в горизонтальной плоскости от продольной оси разбрасывателя со стороны его рамы на угол 50-60^o дает возможность слетать сыпучему материалу с центробежного диска в сторону щитка от продольной оси разбрасывателя в секторе рассева, превышающем угол 90^o, на 30-40^o. У однодискового рабочего органа размещение торца криволинейного участка дефлектора под углом 0-20^o от оси центробежного диска, перпендикулярной продольной оси разбрасывателя, обеспечивает слет примерно такой же массы сыпучего материала с центробежного диска в противоположную сторону от продольной оси разбрасывателя в секторе рассева, превышающем угол 90^o. Это обеспечивает симметричное и равномерное распределение сыпучего материала и увеличивает ширину захвата. В случае применения двухдискового рабочего органа симметричность распределения сыпучего материала обеспечивается симметричным расположением центробежных дисков относительно продольной оси разбрасывателя, а также тем, что криволинейные участки дефлекторов размещены рядом. В связи с тем, что торец криволинейного участка дефлектора каждого диска расположен под углом 70-90^o в сторону, противоположную направлению вращения диска, от линии, проходящей через оси дисков, слетающий с дисков с перекрытием сыпучий материал равномерно рассевается в средней части ширины захвата машины. Размещение центробежных дисков на некотором расстоянии от продольной оси разбрасывателя и увеличение сектора рассева каждого диска в сторону щитка от продольной оси разбрасывателя, превышающего угол 90^o, обеспечивают увеличение ширины захвата машины, симметричность и равномерность распределения сыпучего материала по поверхности почвы.

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 чертежами, где на фиг.1 показан однодисковый рабочий орган на виде сверху; на фиг.2 - двухдисковый рабочий орган на виде сверху; на фиг.3 - распределение сыпучего материала по поверхности почвы и по ширине захвата однодискового рабочего органа разбрасывателя; на фиг. 4 - распределение сыпучего материала по поверхности почвы и по ширине захвата двухдискового рабочего органа разбрасывателя.

Рабочий орган разбрасывателя сыпучих материалов содержит центробежный диск 1 с лопатками 2 и закрепленный на раме 3 разбрасывателя дефлектор 4. Внешние торцы лопаток 2 совпадают с краем диска 1. Дефлектор 4 состоит из плоского щитка 5 и сопряженного с ним криволинейного участка 6, который выполнен в виде цилиндрической поверхности. Криволинейный участок 6 охватывает диск 1 и размещен концентрично с зазором относительно диска 1. Торец 7 криволинейного участка 6 дефлектора 4 расположен со стороны, противоположной направлению вращения диска 1. Щиток 5 дефлектора 4 отклонен в горизонтальной плоскости от продольной оси А-А разбрасывателя со стороны его рамы 3 на угол 50-60^o. У однодискового рабочего органа торец 7 криволинейного участка 6 дефлектора 4 размещен под углом 0-20^o от оси Б-Б центробежного диска 1 в сторону, противоположную направлению вращения диска (фиг.1). При этом ось Б-Б перпендикулярна оси А-А. При оснащении рабочего органа дополнительно центробежным диском 8 с дефлектором 9 центробежные диски 1 и 8 расположены симметрично относительно продольной оси А-А разбрасывателя, а криволинейные участки 6 и 10 дефлекторов 4 и 9 размещены рядом (фиг.2). Дефлектор 9 также содержит плоский щиток 11. Торцы 7 и 12 криволинейных участков 6 и 10 дефлекторов 4 и 9 расположены под углом 70-90^o в сторону, противоположную направлению вращения соответствующих дисков 1 и 8, от линии В-В, проходящей через центры O₁ и О₂ дисков 1 и 8. Оси А₁-А₁ и А₂-А₂, проходящие через центры O₁ и О₂ соответствующих дисков 1 и 8, параллельны продольной оси А-А разбрасывателя.

Устройство работает следующим образом.

Поданный на вращающийся диск 1 сыпучий материал подхватывается лопатками 2, слетает с их концов с абсолютной скоростью V_a под углом γ к касательной К-К, проведенной к краю диска 1, и рассевается лопатками 2 по поверхности почвы (фиг. 1). Причем экспериментально определено, что расчетное значение угла γ можно принять равным 30^o. При работе неподвижного разбрасывателя с однодисковым рабочим органом сыпучий материал слетает с центробежного диска 1 в сторону щитка 5 от продольной оси А-А разбрасывателя в секторе рассева в пределах угла 120-130^o и распределяется на почве в зонах рассева D_c и Е_с (фиг. 3). Причем в зоне D_с материал распределяется в пределах угла 90^o, а в зоне Е_с - в пределах угла 30-40^o, так как щиток 5 дефлектора 4 отклонен в горизонтальной плоскости от продольной оси А-А разбрасывателя на угол 50-60^o. При этом залипания щитка 5 сыпучим материалом происходить не будет, так как его плоскость практически совпадает с направлением слета материала с лопаток 2 центробежного диска 1. Одновременно с этим с центробежного диска 1 сыпучий материал слетает в противоположную сторону от оси А-А в секторе рассева в пределах угла 130-150^o, так как торец 7 криволинейного участка 6 дефлектора 4 размещен под углом 0-20^o к оси Б-Б против направления вращения диска 1, и распределяется на почве в зоне рассева С_с. При движении разбрасывателя сыпучий материал, высеянный в зонах D_с, Е_с и С_с, распределяется по ширине захвата машины соответственно в количествах D_p, Е_р и С_р. При этом ширина захвата машины увеличилась, а распределение сыпучего материала по ширине захвата машины стало симметричным и более равномерным.

При работе неподвижного разбрасывателя с двухдисковым рабочим органом сыпучий материал слетает с центробежных дисков 1 и 8 в сторону соответствующих щитков 5 и 11 от осей А₁-А₁ и А₂-А₂ в секторах рассева в пределах углов 120-130^o и распределяется на почве в зонах рассева D_с1, Е_с1, D_с2 и Е_с2 то есть так же, как и у однодискового рабочего органа (фиг.4). Одновременно с этим сыпучий материал слетает с центробежных дисков 1 и 8, начиная от осей A₁-A₁ и А₂-А₂ в сторону оси А-А. Он слетает в секторах рассева в пределах углов 60-80^o, так как торцы 7 и 12 криволинейных участков 6 и 10 расположены под углом 70-90^o против направления вращения дисков 1 и 8 от линии O₁-О₂, и распределяется на почве в соответствующих зонах C_c1 и С_с2, перекрывающихся в зоне C_c12. При движении разбрасывателя сыпучий материал, высеянный в зонах d_с1, Е_с1, С_с1, D_с2, Е_с2 и С_с2 распределяется по ширине захвата машины соответственно в количествах D_p1, Е_р1, C_p1, D_p2, E_p2 и С_р2. В связи с тем, что торец криволинейного участка дефлектора каждого диска расположен под углом 70-90^o в сторону, противоположную направлению вращения диска, от линии O₁-О₂, слетающий с дисков с перекрытием сыпучий материал равномерно рассевается в средней части ширины захвата машины. К тому же размещение центробежных дисков 1 и 8 на некотором расстоянии от продольной оси разбрасывателя А-А и увеличение сектора рассева каждого диска 1 и 8 в сторону щитков 5 и 11 от продольной оси разбрасывателя А-А, превышающего угол 90^o, обеспечивают увеличение ширины захвата машины, симметричность и равномерность распределения сыпучего материала по поверхности почвы. Кроме того, из-за размещения криволинейных участков 6 и 10 дефлекторов 4 и 9 рядом в междудисковом пространстве полностью исключается отрицательное взаимное воздействие центробежных дисков, что улучшает качество работы машины.

Отклонение щитка 5 дефлектора 4 в горизонтальной плоскости от продольной оси А-А разбрасывателя со стороны его рамы 3 на угол, превышающий 60^o, уменьшит зону рассева Е_с, а следовательно, и долю сыпучего материала Е_р, распределившегося по ширине захвата машины. Это вызовет уменьшение ширины захвата машины и асимметричность распределения сыпучего материала по ширине захвата. Уменьшение же этого угла менее 50^o, хотя и увеличит ширину захвата машины, но вызовет неравномерность распределения сыпучего материала и асимметричность его распределения из-за большой массовой доли Е_р. Кроме того, чрезмерное уменьшение значения этого угла приведет к усложнению конструкции разбрасывателя, так как возникнет необходимость размещать плоский щиток 5 далеко под кузовом машины. Это заключение справедливо как для однодискового, так и для двухдискового центробежного рабочего органа.

Если у однодискового рабочего органа разместить торец 7 криволинейного участка 6 под некоторым углом от оси Б-Б в сторону вращения диска 1, то сыпучий материал распределится в секторе рассева со значением угла более 150^o, что вызовет асимметрию распределения материала по ширине захвата машины из-за увеличения массовой доли С_р и приведет к слету части материала в сторону разбрасывателя. Если при этом разместить торец 7 криволинейного участка 6 дефлектора 4 под углом, большим 20^o, к оси Б-Б против направления диска 1, то это уменьшит зону рассева С_с, а следовательно, и массовую долю С_р. Это приведет к уменьшению ширины захвата машины и вызовет асимметрию распределения материала по ширине захвата.

Если у двухдискового рабочего органа разместить торцы 7 и 12 криволинейных участков 6 и 10 под углом более 90^o от линии О₁-О₂ против направления вращения дисков 1 и 8, то сыпучий материал распределится на почве в меньших по площади зонах рассева C_c1 и С_с2. Это приведет к сокращению площади зоны перекрытия С_с12, а следовательно, к уменьшению массовой доли С_р1 и С_р2 в центральной части распределения сыпучего материала по ширине захвата машины, что вызовет неравномерность распределения. Напротив, уменьшение значения этого менее 70^o приведет к увеличению массовой доли С_р1 и С_р2 в центральной части распределения сыпучего материала по ширине захвата машины, что уменьшит ширину захвата. Кроме того, чрезмерное уменьшение этого угла приведет к слету части материала в сторону соседних дисков.

Более точное значение углов внутри указанных интервалов следует определять экспериментально при разработке конкретной конструкции машины.

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

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к центробежным разбрасывателям сыпучих материалов, например минеральных удобрений. В рабочем органе щиток дефлектора отклонен в горизонтальной плоскости от продольной оси разбрасывателя со стороны его рамы на угол 50-60^o. У однодискового рабочего органа торец криволинейного участка дефлектора размещен под углом 0-20^o от оси центробежного диска 1, перпендикулярной продольной оси разбрасывателя, в сторону, противоположную направлению вращения диска. Рабочий орган дополнительно снабжен центробежным диском с дефлектором. Диски расположены симметрично относительно продольной оси разбрасывателя, а криволинейные участки дефлекторов размещены рядом. Торцы криволинейных участков дефлекторов каждого диска расположены под углом 70-90^o в сторону, противоположную направлению вращения дисков, от линии, проходящей через оси дисков. Это обеспечивает повышение равномерности распределения сыпучего материала по поверхности почвы и увеличение ширины захвата устройства. 2 с.п. ф-лы, 4 ил.

1. Рабочий орган разбрасывателя сыпучих материалов, включающий центробежный диск с лопатками и закрепленный на раме разбрасывателя дефлектор, состоящий из плоского щитка и сопряженного с ним, выполненного в виде цилиндрической поверхности криволинейного участка, который охватывает диск и размещен концентрично с зазором относительно диска, причем торец криволинейного участка дефлектора расположен со стороны, противоположной направлению вращения диска, отличающийся тем, что щиток дефлектора отклонен в горизонтальной плоскости от продольной оси разбрасывателя со стороны его рамы на угол 50-60°, при этом у однодискового рабочего органа торец криволинейного участка дефлектора размещен под углом 0-20° от оси центробежного диска, перпендикулярной продольной оси разбрасывателя, в сторону, противоположную направлению вращения диска.2. Рабочий орган разбрасывателя сыпучих материалов, включающий центробежный диск с лопатками и закрепленный на раме разбрасывателя дефлектор, состоящий из плоского щитка и сопряженного с ним, выполненного в виде цилиндрической поверхности криволинейного участка, который охватывает диск и размещен концентрично с зазором относительно диска, причем торец криволинейного участка дефлектора расположен со стороны, противоположной направлению вращения диска, отличающийся тем, что щиток дефлектора отклонен в горизонтальной плоскости от продольной оси разбрасывателя со стороны его рамы на угол 50-60°, при этом у двухдискового рабочего органа диски расположены симметрично относительно продольной оси разбрасывателя и криволинейные участки дефлекторов размещены рядом, а торец криволинейного участка дефлектора каждого диска расположен под углом 70-90° в сторону, противоположную направлению вращения диска, от линии, проходящей через оси дисков.