Гидробур Советский патент 1990 года по МПК A01C23/02 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к механизмам, предназначенным для изготовления лунок под посадку саженцев плодовых деревьев, черенков винограда и кустарников, для инъектирования жидких удобрений в виноградниках и садах, а также глубинного полива корневой системы виноградников и плодовых деревьев.

Целью изобретения является повышение приживаемости посадочного материала путем интенсификации процесса пульпообразо- вания и снижение усилий заглубления гидробура за счет повышения быстродействия нагнетательного клапана.

На фиг. 1 изображен гидробур, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1 (клапан закрыт); на фиг. 3 - узел I на фиг. 1 (кла- пап открыт); на фиг. 4 сечение А-А на фиг. 2.

Гидробур состоит из пустотелого ствола 1 о рукояткой 2 в верхней его части и насадком 3 в нижней. В корпусе 4 насадка 3 расположен цилиндрический стержень 5 с ко- гпческим наконечником 6, с запорным 7 и нагнетательным 8 клапанами. На конической поверхности 9 нагнетательного клапана 8 расположены канавки 10, выполненные винтовыми в виде продолжения винтовых канавок 11, размещенных на цилиндрической поверхности 12 стержня 5, в одной из которых размещен штифт 13, радиаль- но расположенный в корпусе 4 насадка 3. На коническом наконечнике 6 установлены лопасти 14, выполненные наклонными к горизонтальной и вертикальной плоскостям, причем углы наклона винтовых канавок 10 (мол а) и лопастей 14 (угол (3) к сЗра- цилиндрической 12 и конической 9 поверхностей выполнены противоположно-по верпчтыми от оси гидробура. Лопасти 14 рашещены равномерно по окружности сечения конического наконечника 6 между канавками 10 и их число выполнено равным числ канавок, а диаметр максимальной описанной вокруг лопастей окружности выполнен не превышающим максимальный диаметр корпуса 4 насадка 3. В торце 15 корпуса 4 выполнена коническая поверхность 16, а в торце 17 - коническая поверхность 18, с которыми попеременно контактируют соответственно сферическая поверхность 19 запорного клапана 7 и коническая поверхность 9 нагнетательного клапана 8.

В верхней части ствола 1 симметрично его продольной оси установлена рукоятка 2, содержащая штуцер 20, на который насажен гибкий рукав 21, зажатый хомутом 22, с противоположной стороны руко0 ятка заглушена. Ограничитель 23 глубины бурения, содержащий втулку 24 и подножку 25, крепится к стволу 1 стопором 26. В исходном положении под действием сил давления жидкости, подаваемой по гибкому рукаву 21 в ствол 1, и собственно5 го веса цилиндрический стержень 5 с наконечником 6 опускается на величину свободного хода стержня 5, одновременно проворачиваясь. При этом запорный клапан 7 контактирует своей сферической поверх„ ностью 19 с конической поверхностью 16 корпуса насадка 3, исключая тем самым истечение жидкости из насадка.

При бурении лунки оператор держит двумя руками рукоятку, сохраняя гидробур в вертикальном положении, устанавливает его

с на поверхность земли, где необходимо бурить лунку, и прикладывает к нему вертикальное усилие. В момент погружения бура в почву лопасти 14 опираются на землю и испытывают действия усилий, противодействующих силе давления со стороны поч0 вы на конический наконечник 6, стремящихся поднять его, и момента от этих усилий, стремящегося повернуть конический наконечник 6 относительно оси гидробура, в результате чего конический наконечJ. ник поворачивается вокруг оси гидробура и благодаря кинематическому взаимодействию штифта 13 с винтовой канавкой 11 поднимается на величину свободного хода, смещая запорный клапан 7 вверх относительно корпуса 4 и открывая путь жид0 кости.

Выполнение лопастей 14 наклонными к горизонтальной и вертикальной плоскостям в направлении, противоположном наклону стенок канавок 10 конического наконечника 6, повышает быстродействие нагнетательного

5 клапана 8 за счет увеличения площади контакта лопастей 14 с грунтом и, следовательно, усилия от реакции грунта на стержень 5, т. е. открывающего клапан 7 усилия поворота стержня 5, так как лопасти 14 врезаются в грунт под углом.

Как только клапан 7 открывается, жидкость под давлением поступает в винтовые канавки 11 и далее в продолжающие их канавки 10, откуда направленная под углом к горизонту и по касательной к окружности конического наконечника 6 в местах выхода канавок 10 выбрасывается в грунт, размывая и дробя его частицы гидродинамическим напором.

Выполнение канавок 10 винтовыми в виде продолжения канавок. 11 цилиндрической части стержня 5 обеспечивает резкое снижение гидросопротивления (благодаря ликвидации резкого изгиба канала) для каждой из истекающих струй жидкости, что позволяет значительно увеличить энергию струй истекающей жидкости, способствуя интенсификации дробящего воздействия их на грунт, т. е. процесса пульпообразования. Выполнение канавок наклонными обеспечивает направленность струй не вертикально вниз, как это имеет место в известном устройстве,- а под углом к горизонтальной и вертикальной плоскостям, что ускоряет процесс внедрения гидробура в грунт за счет повышения скорости размыва грунта по всей площади поперечного сечения лунки и создает эффект ускорения пропитки рабочей жидкостью окололуночного грунта, что в совокупности с повышением качества пульпообразования обеспечивает эффект повышения приживаемости саженцев.

После завершения цикла бурения гидробур извлекается из лунки. При этом благодаря нахождению лопастей 14 «в тени корпуса 4 насадка 3 (за счет выполнения диаметра максимальной описанной вокруг лопастей 14 окружности, не превышающим максимальный диаметр корпуса 4) снижается сопротивление движению лопастей 14. Нагнетательный клапан 8 остается открытым при обратном ходе гидробура за счет взаимного расположения лопастей 14 и канавок 11, так как реакция струй истекающей жидкости стремится удержать клапан 8 в открытом положении в течение всего процесса извлечения гибробура из лунки, чему способствует наклон стенок канавок 10 на коническом наконечнике 6 и лопастей 14. Таким образом облегчается и ускоряется процесс извлечения гидробура из лунки, а также производится дополнительная подпитка окололуночного грунта рабочей жидкостью.

Размещение лопастей 14 между канавками 10 и выполнение их числа равным числу канавок 10 обеспечивает повышение надежности работы за счет уменьшения возможности перекосов стержня 5 и трения его о корпус 4 насадка, а также способствует повышению интенсивности дробления грунта.

15

Формула изобретения

Гидробур, содержащий пустотелый ствол и насадок с расположенным в нем цилиндрическим стержнем с коническим наконечником, с запорным и нагнетательным кла

панами, причем на конической поверхности нагнетательного клапана расположены канавки подачи рабочей жидкости, а на цилиндрической поверхности стержня выполнены сообщающиеся со стволом и канавками нагнетательного клапана винтовые канавки подачи рабочей жидкости, в одной из которых размещен радиально расположенный в корпусе насадка штифт, а на коническом наконечнике стержня установлены лопасти, отличающийся тем, что, с целью

повышения приживаемости посадочного материала путем интенсификации процесса пульпообразования и снижения усилия заглубления за счет повышения быстродействия нагнетательного клапана, канавки на конической поверхности нагнетательного клапана выполнены винтовыми и сопряжены с канавками на цилиндрической поверхности стержня, при этом лопасти установлены с наклоном к образующей конического наконечника и размещены между канавками, причем наклон каждой из них выполнен в сторону, противоположную наклону стенок канавок, а диаметр цилиндрической поверхности, описанной вокруг лопастей, не превышает максимального диаметра корпуса насадка.

О Q

ФигЛ

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к механизмам, предназначенным для изготовления лунок под посадку саженцев плодовых деревьев, черенков винограда и кустарников, для инъектирования жидких удобрений в виноградниках и садах, а также глубинного полива корневой системы виноградников и плодовых деревьев. Целью изобретения является повышение приживаемости посадочного материала путем интенсификации пульпообразования и снижении усилий заглубления гидробура за счет повышения быстродействия нагнетательного клапана. При вдавливании конического наконечника 6 в почву открывается запорный клапан 7 и струи жидкости по винтовым канавкам 11 в цилиндрическом стержне 5 попадают в винтовые канавки 10, а из них на лопасти 14, установленные под наклоном к образующей конической поверхности наконечника 6. Отражаясь от лопастей 14, эти струи создают реактивный момент на цилиндрическом стержне 5 и держат запорный клапан 7 открытым внутри лунки. 4 ил.

Фиг.З

Редактор Л Грати.ыо Заказ 236

Составитель С. Тимонин

Техред И ВересКорректор М Максимишинец

Тираж 507Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат «Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101