СПОСОБ ОПРЫСКИВАНИЯ И САМОДВИЖУЩИЙСЯ ОПРЫСКИВАТЕЛЬ ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЭТОГО СПОСОБА Российский патент 2006 года по МПК A01M7/00 

Изобретение относится к нанесению жидких растворов на обрабатываемую площадь, в частности к опрыскиванию сельскохозяйственных угодий удобрениями и средствами защиты растений, и может быть использовано в сельском хозяйстве и промышленности при необходимости обработки территории жидкими растворами.

Известен способ опрыскивания обрабатываемой поверхности с помощью тракторного прицепного опрыскивателя с вентиляторным распылительным устройством, в котором создаваемый воздушно-жидкостный поток направлен назад или с помощью сопла в одну сторону от опрыскивателя (Шамаев Г.П., Шеруда С.Д. Механизация защиты сельскохозяйственных культур от вредителей и болезней. М., Колос, 1978, с.29-42).

Однако такой способ не обеспечивают высокой эффективности и качества опрыскивания, вследствие небольшой ширины захвата и осуществления способа на прицепных опрыскивателях.

Наиболее близким аналогом заявляемого способа, выбранным в качестве прототипа, является способ создания воздушно-жидкостного потока для опрыскивания обрабатываемой поверхности, включающий разгон вентилятором всасываемого потока воздуха, внесение жидкости в разогнанный воздушный поток, деление потока в сопле на разнонаправленные струи перегородками, расположенными под разными углами относительно обрабатываемой поверхности (Пат. РФ №2201294, МПК⁷ В 05 В 7/32, опубл. 2003). Общими существенными признаками известного и заявляемого способов являются создание воздушного потока, внесение в него рабочей жидкости и опрыскивание воздушно-жидкостным потоком обрабатываемой поверхности.

В известном способе рабочая жидкость транспортируется воздушным потоком в одном направлении, ширина захвата опрыскивания при этом небольшая. Кроме того, воздушный поток, образованный вентилятором, используется только для опрыскивания, а способ, вследствие этого, осуществляется на прицепных опрыскивателях. Все это приводит к снижению эффективности и качества опрыскивания.

Известен вентиляторный прицепной опрыскиватель ОВТ-1В, включающий раму на колесах, установленные на ней емкость для рабочей жидкости, систему ее подачи к вентиляторному рабочему органу с соплом, которое направляет раскрученный вентилятором поток распыленной жидкости в одну сторону (Шамаев Г.П., Шеруда С.Д. Механизация защиты сельскохозяйственных культур от вредителей и болезней. М., Колос, 1978, с.41-42).

Недостатками такого опрыскивателя являются зависимость от транспортного средства, к которому он прицепляется, однобокость опрыскивания и, вследствие этого, низкие производительность и экономичность.

Наиболее близким аналогом заявляемого устройства, выбранным в качестве прототипа, является универсальный вентиляторный опрыскиватель, который для передвижения по полю прицепляется к трактору. Опрыскиватель включает раму на колесах, установленные на ней емкость для рабочей жидкости, работающие от вала отбора мощности трактора соединенную с емкостью систему подачи рабочей жидкости с насосом и рабочий орган с двумя вентиляторами, расположенными параллельно направлению движения опрыскивателя (А.с. СССР №1053802, МПК³ А 01 М 7/00, опубл. 1983). Общими существенными признаками известного и заявляемого устройств являются рама на колесах и установленные на ней по меньшей мере одна емкость для рабочей жидкости, по меньшей мере два рабочих элемента, образующие воздушные потоки вращением лопастей, и соединенная с емкостью система подачи рабочей жидкости с помпой.

При работе известного опрыскивателя его передвижение по полю осуществляется трактором, что приводит к утяжелению и громоздкости устройства, сдавливанию почвы и с/х культур, пробуксовке на влажной почве, а вследствие того, что распыленная жидкость попадает в воздушный поток, перпендикулярный направлению движения опрыскивателя, обрабатывается зона по левую и правую сторону от опрыскивателя, а позади него остается "мертвая зона", что снижает производительность и экономичность устройства.

В основу первого из группы изобретений поставлена задача усовершенствования способа опрыскивания, в котором путем увеличения количества и мощности воздушных потоков, а также изменения их направления обеспечивается повышение ширины захвата опрыскивания и одновременно самопередвижение опрыскивателя, что приводит к повышению эффективности и качества опрыскивания.

В основу второго из группы изобретений поставлена задача усовершенствования опрыскивателя, в котором путем изменения конструкции и расположения рабочих элементов обеспечивается его самопередвижение и увеличение ширины захвата опрыскивания, возможность краевой обработки без выезда на поле, уменьшение сдавливания почвы и пробуксовки на влажной почве. За счет этого увеличиваются производительность и экономичность опрыскивателя.

Первая поставленная задача решается тем, что в способе опрыскивания, включающем создание воздушного потока, внесение в него рабочей жидкости и опрыскивание воздушно-жидкостным потоком обрабатываемой поверхности, в соответствии с изобретением создают по меньшей мере два таких воздушных потока, которыми, направляя их симметрично под углом 120°-160°, предпочтительно 135°, к направлению движения опрыскивателя, опрыскивают обрабатываемую поверхность назад и в стороны от опрыскивателя и одновременно образуют аэродинамические силы, результирующая которых передвигает опрыскиватель.

В иной конкретной форме выполнения часть воздушно-жидкостных потоков направляют вниз и/или в зону позади опрыскивателя.

Между совокупностью существенных признаков первого из группы заявляемых изобретений и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.

Создание двух воздушных потоков, направленных под углом 120°-160°, предпочтительно 135°, к направлению движения опрыскивателя, обеспечивает опрыскивание обрабатываемой поверхности назад и в стороны от опрыскивателя, что приводит к увеличению ширины захвата опрыскивания. Одновременно мощность направленных под углом друг к другу воздушных потоков позволяет создавать аэродинамические силы, результирующая которых передвигает опрыскиватель, что приводит к осуществлению способа на самодвижущемся опрыскивателе. В результате повышаются эффективность и качество опрыскивания.

Направление части воздушно-жидкостных потоков вниз и/или в зону позади опрыскивателя исключает образование "мертвой зоны", что также способствует повышению эффективности и качества опрыскивания.

Вторая поставленная задача решается тем, что в опрыскивателе, включающем раму на колесах и установленные на ней по меньшей мере одну емкость для рабочей жидкости, по меньшей мере два рабочих элемента, образующих воздушный поток вращением лопастей, и соединенную с емкостью систему подачи рабочей жидкости с помпой, в соответствии с изобретением в качестве рабочих элементов использованы воздушные винты, оси вращения которых расположены симметрично под углом 120°-160°, предпочтительно 135°, к направлению движения опрыскивателя.

В иных конкретных формах выполнения позади воздушных винтов, между ними, установлен дополнительный воздушный винт, который приводится во вращение воздушными потоками основных винтов.

Дополнительный воздушный винт соединен с помпой.

Позади основных воздушных винтов дополнительно установлены по меньшей мере по два вертикальных, и/или горизонтальных, и/или наклонных антикрыла с возможностью поворота вокруг своей продольной оси.

Указанные антикрылья установлены таким образом, чтобы отклонять часть воздушно-жидкостных потоков вниз и/или в зону позади опрыскивателя.

Между совокупностью существенных признаков второго из группы заявляемых изобретений и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.

Использование в качестве рабочих элементов, создающих воздушные потоки, воздушных винтов, оси вращения которых расположены под углом 120°-160°, предпочтительно 135°, к направлению движения опрыскивателя, приводит к тому, что созданные ими воздушные потоки опрыскивают обрабатываемую поверхность с большей шириной захвата и одновременно образуют аэродинамические силы, результирующая которых передвигает опрыскиватель. В результате опрыскиватель передвигается самостоятельно, сдавливание почвы и пробуксовка на влажной почве уменьшаются, а ширина захвата опрыскивания увеличивается. Кроме того, обеспечивается возможность краевой обработки без выезда на поле. Таким образом, предлагаемая конструкция обеспечивает повышение производительности и экономичности опрыскивателя.

Установка на раме позади воздушных винтов, между ними, дополнительного воздушного винта, который приводится во вращение воздушными потоками основных винтов и может быть соединен с помпой, или по меньшей мере по два вертикальных, и/или горизонтальных, и/или наклонных антикрыла с возможностью поворота вокруг своей продольной оси, которые отклоняют части воздушно-жидкостных потоков вниз и/или в зону позади опрыскивателя, исключая при этом образование "мертвой зоны", дополнительно способствует повышению производительности и экономичности опрыскивателя.

Соединение дополнительного воздушного винта с помпой позволяет использовать энергию его вращения для приведения в действие помпы, что также повышает экономичность опрыскивателя.

Сущность заявляемого изобретения поясняется иллюстрациями, на которых изображено: фиг.1 - общий вид самодвижущегося опрыскивателя, фиг.2 - схема распределения воздушно-жидкостных потоков и аэродинамических сил, фиг.3 - схема установки дополнительного воздушного винта, фиг.4 - схема установки вертикальных антикрыльев, фиг.5 - схема установки горизонтальных антикрыльев, фиг.6 - схема установки наклонных антикрыльев.

Заявленный способ реализуют таким образом.

С помощью установленных на опрыскивателе воздушных винтов (фиг.1) образуют два мощных воздушных потока, которые направляют под углом 120°-160°, предпочтительно 135°, к направлению движения опрыскивателя. Распыленную рабочую жидкость вносят в указанные воздушные потоки и образованными воздушно-жидкостными потоками опрыскивают обрабатываемую поверхность назад и в стороны от опрыскивателя (ширина захвата при этом 30-60 м). Одновременно мощные воздушные потоки создают направленные в противоположную сторону аэродинамические силы, результирующая которых толкает опрыскиватель, обеспечивая его движение вперед (фиг.2).

Для более равномерного опрыскивания обрабатываемой поверхности часть воздушно-жидкостных потоков отклоняют с помощью антикрыльев (фиг.4, 5, 6) или дополнительного воздушного винта (фиг.3). При этом исключается образование "мертвой зоны" позади опрыскивателя. Создавая только один воздушно-жидкостный поток, опрыскивают край поля, не выезжая на него, для чего предусмотрена возможность раздельного управления жидкостными потоками.

Как показано на фиг.1, самодвижущийся опрыскиватель содержит раму 1 с колесами 2, на которой установлены емкости 3 с рабочей жидкостью, соединенные с системой подачи рабочей жидкости, которая включает помпу 4, гидрокоммуникации 5, форсунки или другие распылительные устройства 6, причем последние расположены в зоне создания воздушных потоков. На раме 1 также установлены воздушные винты 7, например стандартные воздушные винты для мотодельтапланов или легких самолетов, с двигателями внутреннего сгорания 8, один из которых или оба соединены с помпой 4. Оси вращения воздушных винтов 7 расположены симметрично под углом 120°-160°, предпочтительно 135°, к направлению движения опрыскивателя (фиг.2). Позади воздушных винтов 7, между ними, может быть установлен дополнительный воздушный винт 9 (фиг.3), который может быть соединен с помпой 4.

В одном из вариантов позади основных воздушных винтов могут быть установлены по два вертикальных (фиг.4), и/или горизонтальных (фиг.5), и/или наклонных (фиг.6) антикрыла 10 с возможностью поворота вокруг своей продольной оси, причем вертикальные антикрылья установлены ближе к продольной оси опрыскивателя, горизонтальные - ниже горизонтальной оси винтов, таким образом, чтобы отклонять часть воздушно-жидкостных потоков вниз и в зону позади опрыскивателя.

На раме 1 впереди по ходу движения опрыскивателя установлена кабина 11 с рулевым управлением (на чертеже не показано) колес 2.

Опрыскиватель работает таким образом;

При запуске двигателей внутреннего сгорания 8 начинают вращаться воздушные винты 7, создавая воздушные потоки, причем оба винта могут работать от одного двигателя (при наличии соответствующей трансмиссии). Помпа 4, приводимая в действие от одного из двигателей 8 или дополнительного винта 9, отбирает рабочую жидкость из емкости 3 и по гидрокоммуникациям 5 подает под давлением на распыление в форсунки 6. Распыленная жидкость попадает в воздушные потоки, образованные воздушными винтами 7, и разносится по обрабатываемой площади назад и в стороны от опрыскивателя, при этом ширина захвата опрыскивания составляет 30-60 м, благодаря направлению воздушных потоков под углом 120°-160°, предпочтительно 135°, к направлению движения опрыскивателя. Одновременно указанные воздушные потоки создают направленные в противоположную сторону аэродинамические силы, результирующая которых толкает опрыскиватель, обеспечивая его движение вперед (фиг.2). Таким образом, опрыскиватель передвигается самостоятельно, без посторонней помощи, что уменьшает вес и размеры устройства в целом. При этом меньше сдавливается почва и с/х культуры, практически отсутствует пробуксовка колес на влажной почве, что способствует равномерному передвижению и соответственно опрыскиванию, уменьшает нерациональные потери рабочей жидкости.

Дополнительный воздушный винт 9 приводится в действие воздушными потоками основных винтов 7 и опрыскивает распыленной рабочей жидкостью небольшую "мертвую зону", образуемую позади опрыскивателя. Дополнительный воздушный винт 9 своим вращением может приводить в действие помпу 4. При установке антикрыльев 10 часть воздушно-жидкостных потоков отклоняется вниз и в зону позади опрыскивателя, обеспечивая равномерность опрыскивания.

При подаче жидкости только на один из воздушных винтов 7 опрыскивание краев поля осуществляется без выезда опрыскивателя на поле, для чего в системе подачи рабочей жидкости предусмотрена возможность раздельного управления жидкостными потоками.

При передвижении по полю опрыскиватель управляется оператором, находящимся в кабине 11.

Изобретение относится к опрыскиванию сельскохозяйственных угодий удобрениями и средствами защиты растений, и может быть использовано в сельском хозяйстве и промышленности, где нужна обработка территории жидкими растворами. В соответствии со способом создают по меньшей мере два воздушных потока, которыми, направляя их симметрично под углом 120°-160°, предпочтительно 135°, к направлению движения опрыскивателя, опрыскивают обрабатываемую поверхность назад и в стороны от опрыскивателя и одновременно образуют аэродинамические силы, результирующая которых передвигает опрыскиватель. Самодвижущийся опрыскиватель содержит рамы на колесах и установленные на ней по меньшей мере одну емкость для жидкости, по меньшей мере два воздушных винта, оси вращения которых расположены симметрично под указанным выше углом к направлению движения опрыскивателя, и соединенную с емкостью систему подачи рабочей жидкости. Изобретение обеспечивает повышение ширины захвата опрыскивания и одновременно самопередвижения опрыскивателя, что приводит к повышению эффективности и качества опрыскивания и увеличению производительности и экономичности опрыскивателя. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ опрыскивания, включающий создание воздушного потока, внесение в него рабочей жидкости и опрыскивание воздушно-жидкостным потоком обрабатываемой поверхности, отличающийся тем, что создают по меньшей мере два таких воздушных потока, которыми, направляя их симметрично под углом 120-160°, предпочтительно 135°, к направлению движения опрыскивателя, опрыскивают обрабатываемую поверхность назад и в стороны от опрыскивателя и одновременно образуют аэродинамические силы, результирующая которых передвигает опрыскиватель.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что часть воздушно-жидкостных потоков направляют вниз и/или в зону позади опрыскивателя.3. Самодвижущийся опрыскиватель, включающий раму на колесах и установленные на ней по меньшей мере одну емкость для жидкости по меньшей мере два рабочих элемента, образующих воздушные потоки вращением лопастей, и соединенную с емкостью систему подачи рабочей жидкости с помпой, отличающийся тем, что в качестве рабочих элементов использованы воздушные винты, оси вращения которых расположены симметрично под углом 120-160°, предпочтительно 135°, к направлению движения опрыскивателя.4. Опрыскиватель по п.3, отличающийся тем, что позади указанных воздушных винтов, между ними, установлен дополнительный воздушный винт, приводимый во вращение воздушными потоками основных винтов.5. Опрыскиватель по п.4, отличающийся тем, что дополнительный воздушный винт соединен с помпой.6. Опрыскиватель по п.3, отличающийся тем, что позади воздушных винтов дополнительно установлены по меньшей мере по два вертикальных, и/или горизонтальных, и/или наклонных антикрыла с возможностью поворота вокруг своей продольной оси.7. Опрыскиватель по п.6, отличающийся тем, что указанные антикрылья установлены таким образом, чтобы отклонять часть воздушно-жидкостных потоков вниз и/или в зону позади опрыскивателя.