УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВНУТРИПОЧВЕННОГО ВНЕСЕНИЯ ЖИДКИХ УДОБРЕНИЙ Российский патент 2004 года по МПК A01C23/02 

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к устройствам для внутрипочвенного внесения удобрений.

Известны устройства для внесения жидких удобрений методом накалывания, включающие инжектирующие иглы, перемещаемые посредством бесконечных цепей и соединенные шлангами с распределителем, а также нажимной механизм для заглубления игл. Например, а.с. №398204 Устройство к машинам-растениепитателям для внесения жидких удобрений, патент №1552815 (Франция) от 08.05.67 года Автоматический инжектор для внесения жидких удобрений в почву.

Известны также устройства, включающие инжектирующие иглы, перемещаемые при заглублении в почву синхронно скорости движения машины специальными приводами, гидравлическими или механическими. Например, а.с. №292622 (Франция) Устройство для внесения в почву жидких удобрений и ядохимикатов, а.с. №410726 Устройство для внутрипочвенного внесения жидкостей, а.с. №345894 Механизм привода игл игольчатых подкормщиков; патент №2789522 (США) от 23.04.57 г. Аппарат для инъектирования веществ в почву.

Общим недостатком указанных устройств является их большая расчетная масса, под воздействием которой происходит заглубление инъектирующих игл в почву.

Известны устройства а.с. №470267 Устройства для глубокого очагового внесения жидких веществ в почву, а.с. №439263 Устройство для внутрипочвенного очагового внесения жидкостей, эффективность работы которых в меньшей мере зависит от массы агрегата за счет применения вращающихся инъекторов - буров. Однако эти устройства теряют в скорости выполнения технологических операций.

Из описываемых устройств наиболее близко к предложенному по своей технической сущности и достигаемому результату - это устройство по патенту №2789522.

Наряду с применяемым в известных устройствах заглублением инъектирующих игл способом вдавливания и бурения известны устройства, которые обеспечивают заглубление клиновидных предметов в почву или иное воздействие на почву способом удара. Из этих устройств наиболее близко к конструкции предложенного устройство с падающими грузами, например механизм подъема и сбрасывания плиты трамбовочной машины Д-471 (Справочник конструктора дорожных машин. Под ред. И.П.Бородачева. - М.: Машиностроение, 1965, с.423).

Целью настоящего изобретения является обеспечение скоростного внутрипочвенного внесения удобрений инъектирующими иглами, заглубляемыми в почву ударом.

Поставленная цель достигается изменением конструкции известных устройств. В предложенную конструкцию устройства вводится механизм подающего ударного молота с канатным управлением, связанный с механизмом синхронного перемещения инъектирующих игл с движением машины.

Предложенное устройство изображено на схемах, где

на фиг.1 изображен общий вид устройства, размещенного на шасси;

на фиг.2 изображена схема устройства;

на фиг.3 изображено устройства молота;

на фиг.4 изображен механизм синхронного перемещения игл;

на фиг.5 изображена инъектирующая игла.

Устройство состоит из подрамника 1, который прикрепляется к полевой машине 2 для внесения удобрений. Подрамник в транспортном положении поднимается. На подрамнике установлен механизм 3 подъема и сбрасывания молота 4, который помещен между направляющими стойками 5. Также на подрамнике установлен механизм синхронного перемещения 6 инъектирующих игл 7, к которым жидкие удобрения подводятся шлангами 8 от насоса машины 9. Привод механизмов осуществляется от колеса машины 10 механическими передачами 11.

Молот состоит из обоймы 12, в которой помещены ударные молотки 13 в количестве, равном числу инъектирующих игл. В верхней части обоймы прикреплен трос 14 от механизма подъема и сбрасывания.

Кроме молота и троса в механизм подъема и сбрасывания входит стрела 15, на верхнем конце которой закреплены неподвижные блоки полиспаста 16, подвижный кривошип 17 с блоками полиспаста, вал привода 18 с поводком.

Механизм синхронного перемещения инъектирующих игл включает цепную передачу 19 с одинаковым числом зубьев и поводком 20, прикрепленным к одному из звеньев цепи, каретку 21 с иглами, ведомую штангу 22 и скобу 23.

Инъектирующая игла состоит из корпуса 24, иглы 25, наковальни 26, буферной пружины 27 и возвратной пружины 28.

Работает устройство следующим образом.

На поле устройство опускается на подрамнике 1 из транспортного положения в рабочее. При движении машины механизмы устройства приводятся в движение от колеса 10. Механизм 3 подъема и сбрасывания молота работает следующим образом: вал привода с поводком 18 подхватывает подвижной кривошип 17 с блоками полиспаста и ведет его до точки ВМТ. При этом через неподвижные блоки 16 происходят выборка каната 14 и подъем молота 4. Одновременно механизм 6 синхронного перемещения инъектируюших игл передвигает каретку 21 с иглами в положение удара под молот. В положении ВМТ кривошип 17 под весом молота обгоняет поводок и происходит сброс и падение молота, который наносит удар по наковальне 26 иглы. Каждая игла заглубляется в почву под воздействием своего молотка 13. Молотки в обойме 12 сидят подвижно, что предотвращает перекос обоймы 12 в случае попадания иглы на твердый предмет в почве. От поломки иглы в этом случае предусмотрена буферная пружина 27. При углублении иглы в почву канал внутри иглы соединяется с отверстием в корпусе 24, к которому через шланг 8 подводится от насоса 9 жидкое удобрение. Происходит инъекция удобрения в почву. В случае попадания иглы на твердый предмет совмещения канала и отверстия не происходит, таким образом удобрение не выпрыскивается из иглы. После удара молот 4 поднимается механизмом 3, игла заглубляется пружиной 28 из почвы и передвигается обратно в положение удара. В случае сильного залипания иглы в почве дополнением к пружине 28 служит скоба 23, которая при движении каретки 21 принудительно извлекает иглу из почвы.

Расчет, подтверждающий рациональность технического решения.

Научно-исследовательским, конструкторским и проектно-технологическим институтом жидких удобрений (НИКПТИЖ) проводились исследовательские работы с устройствами для внутрипочвенного внесения жидких удобрений при помощи инъектирующих игл.

Глубина внесения определяется величиной 120...140 мм. Средняя твердость почвы на этом горизонте пастбищ равняется 50 кг/см². Опыты показали, что для полного заглубления иглы ⊘ 14 под действием веса машины с устройством требуется не менее 40 кг. Также известно, что нагрузка на I нож культиватора при внесении аммиака агрегатом АБА-0,5 после вспашки составляет в зависимости от типа почвы от 90 до 200 кг.

Принимаем твердость почвы равной 50 кг/см². Отсюда теоретическое давление, которое следует оказать на иглу ⊘ 14 для вдавливания ее в почву будет равно

Рассчитаем вес молота ⊘ предлагаемого устройства исходя из формулы удельного импульса удара (Справочник конструктора дорожных машин. Под ред. И.П.Бородачева. - М.: Машиностроение, 1965, с.424).

откуда

Принимаем

i = 0,15 кг·с/см²

F = 1,54 см² (игла ⊘ 14)

g = 981 см/с²

H = 100 см

Даже завышая дополнительный вес оснастки (канаты, рама, редуктор) до 5...7 кг на одну иглу, приходим к выводу, что устройство, вдавливающее инъектирующую иглу в почву, на порядок тяжелее предлагаемого устройства, заглубляющего иглу в почву ударом молота.

Изобретение относится к устройствам для внутрипочвенного внесения жидких удобрений методом накалывания инъектирующими иглами за счет использования механизма подъема и сбрасывания молота, производящего удар по иглам, и механически с ним связанного механизма синхронного перемещения игл. Устройство содержит инъектирующие иглы и средство, заглубляющее иглы в почву, в виде падающего молота. Молот выполнен в виде обоймы, в которой подвижно соединены ударные молотки с возможностью взаимодействия со своей иглой. Каждая игла заглубляется в почву под воздействием своего молотка. Это обеспечивает перекос обоймы в случае попадания иглы на твердый предмет, что позволяет изготовить более надежное и менее материалоемкое устройство. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для внутрипочвенного внесения жидких удобрений методом накалывания, содержащий инъектирующие иглы, механизм для перемещения и средство для заглубления их в почву синхронно скорости движения полевой машины, отличающееся тем, что средство, заглубляющее инъектирующие иглы в почву, выполнено в виде падающего молота, соединенного с механизмом его подъема и сбрасывания, причем молот выполнен в виде обоймы, в которой подвижно установлены ударные молотки с возможностью взаимодействия со своей инъектирующей иглой.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что привод механизма синхронного перемещения инъектирующих игл механически связан с приводом механизма подъема и сбрасывания молота.