Гидроподкормщик

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству , , в частности к устройствам для приготовления раствора минеральных удобрений . Целью изобретения является увеличение интенсивности растворения минеральных удобрений путем импульсной подачи потока воды в бункер для удобрений. Гидроподкормщик содержит водовоздушный бак 4 с полостью Д, эластичную мембрану 15, клапанную коробку 14 с мембраной 24 и отверстиями 25 в ней, трубопроводы 13, 19, 40, гибкий шланг 63, а также горизонтальный цилиндр А, вертикальный цилиндр Б и внутренний цилиндр В, поршни 43 и 59, подвижную замкнутую гильзу 56, шток 60 механизма поворота шарового клапана и спиральные пружины 45, 57, 61. При работе часть потока воды поступает через трубопроводы 40 и 19 в полость Д, а через гибкий шланг 63 - во внутренний цилиндр В. В полости Д вода перемещает эластичную мембрану 15 до упора ее в нижнюю перфорированную опору 16, сжимая при этом воздух в водовоздушном баке 4. Поршень 59 через штангу 65 и кривошип 55 проворачивает шаровой клапан, при этом жидкость начинает поступать из полости Д, отжав мембрану 24, в трубопровод 13. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. I (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„80„„1459626 (51) 4 А 01 С 23/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В.Е О -"i;! 4

I (-.Б ID i C.r.А.

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4229450/30-15 (22) 09.03.87 (46) 23.02.89. Бюл. № 7 (71) Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия (72) А. П. Сапунков, Д. И. Вайнштейн и А. М. Салдаев (53) 631.333 (088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1069663, кл. А 01 С 23/04, 1982. (54) ГИДРОПОДКОРМЩИК (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству,, в частности к устройствам для приготовления раствора минеральных удобрений. Целью изобретения является увеличение интенсивности растворения минеральных удобрений путем импульсной подачи потока воды в бункер для удобрений. Гидроподкормщик содержит водовоздушный бак

4 с полостью Д, эластичную мембрану 15, клапанную коробку 14 с мембраной 24 и отверстиями 25 в ней, трубопроводы 13, 19, 40, гибкий шланг 63, а также горизонтальный цилиндр А, вертикальный цилиндр Б и внутренний цилиндр В, поршни 43 и 59, подвижную замкнутую гильзу 56, шток 60 механизма поворота шарового клапана и спиральные пружины 45, 57, 61. При работе часть потока воды поступает через трубопроводы 40 и 19 в полость Д, а через гибкий шланг 63 — во внутренний цилиндр В.

В полости Д вода перемещает эластичную мембрану 15 до упора ее в нижнюю перфорированную опору 16, сжимая при этом воздух в водовоздушном баке 4. Поршень 59 через штангу 65 и кривошип 55 проворачивает шаровой клапан, при этом жидкость начинает поступать из полости Д, отжав мембрану 24, в трубопровод 13. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1459626

Изобретение относится к сельскому хо: зяйству, в частности к устройствам для приготовления раствора минеральных удобрений.

Цель изобретения — увеличение интенсивности растворения минеральных удобрений путем импульсной подачи части потока воды в бункер для удобрений.

На фиг. показан гидроподкормщик, диаметральное сечение; на фиг. 2 — принципиальная схема механизма подачи сигнала понижения давления при подаче воды в водовоздушный бак; на фиг. 3 — то же, момент . : отсечки подачи воды шаровым клапаном запорного органа и подачи под давлением воды в ствол; на фиг. 4 — то же, момент поворота шарового клапана возвратным механизмом; на фиг. 5 — то же, при сливе рабочей жидкости из полостей возвратного механизма для перевода запорного органа в исходное положение.

Гидроподкормщик (фиг. 1) состоит из цилиндрического бункера 1 для минеральных удобрений, камеры 2 дозирования, смесительной камеры 3 и водовоздушного бака

4, опирающихся на подножки 5. Бункер 1 для удобрений включает сетчатое конусное дно 6 с комплектом сеток, указатель 7 уровня удобрений со шкалой и крышку 8.

Камера 2 дозирования имеет два подвижных 9 и один неподвижный 10 конусные диски с перфорацией и многоступенчатую насадку 11. Последняя расположена под дис20

25 ками, 9 и 10 на стояке 12.

Многоступенчатая насадка 11 со стояком

12 размещены соосно с трубопроводом 13 во довоздушного бака 4. Трубопровод 13 соединен с водовоздушным баком 4 посредством клапанной коробки 14. Водовоздушный бак З

4 разделен на две полости эластичной мембраной 15. В нижней части водовоздушного бака 4 размещена перфорированная жесткая опора 16. Для сжатого воздуха установлен штуцер 17, снабженный обратным клапаном. 40

В клапанной коробке 14 размещен штуцер 18 для соединения с трубопроводом 19 механизма подачи сигнала понижения давления. Клапанная коробка 14 соединена с нижней 20 и верхней 21 крышками. К верхней крышке 21 крепится (фиг. 2) посредством резьбового соединения обтекатель 22 при помощи хвостовика с ребрами. На нижней крышке 20 имеются разгрузочные ребра

23. Обтекатель 22 с коробкой 14 образуют кольцевую камеру, закрепленную между коробкой 14 и крышками 20 и 21. Мембрана

24 образует с коробкой 14 запорную полость затвора, из которой вода через штуцер 18 и отверстия 25 (фиг. 2 — 5) в нижней части мембраны 24 поступает в водовоздушный бак 4.

Трубопровод 13 в бункере I для удобрений размещен под коническим дефлектором

26 (фиг. 1), закрепленным на кочусном дне 6

Крышка 27 указателя 7 уровня удобрений исключает разбрызгивание струи воды,в верхней части бункера для удобрений.

В нижней части смесительной камеры 3 находится радиальный 28 и криволинейный

29 трубопроводы. Радиальный трубопровод

28 соединен со стояком 12. Косой срез криволинейного трубопровода 29 размещен над выходным патрубком 30, заканчивающимся пробковым краном 31.

На стояке 12 размещены поплавковый регулятор 32 уровня раствора, который через тяги 33 и 34 связан с клапаном входного патрубка 35.

Конусные диски 10 с перфорацией связаны с рукоятками 36, выведенными на кольцевую шкалу 37. Неподвижный диск 9 имеет на периферии три сливных окна 38, используемых для схода шлама и растворенных удобрений.

На входном патрубке 35 размещен впускной вентиль 39. Входной патрубок 35 соединен посредством трубопровода 40 с механизмом 41 подачи сигнала понижения давления.

Механизм 41 (фиг. 2) подачи сигнала понижения давления, предназначенный для набора воды в водовоздушном баке 4 и импульсной подачи ее под высоким давлением в бункер для удобрений, размещен между трубопроводами 19 и 40. Механизм 41 размешен в корпусе 42 с двумя цилиндрами — горизонтальным А и вертикальным Б. В горизонтальном цилиндре размещен подвижный поршень 43 с осевым фигурным отверстием 44. Поршень 43 в исходном положении под действием пружины 45 в корпусе 42 занимает крайнее правое положение. Коническая фаска 46 поршня 43 перекрыает кольцевую полость 47. В сферической полости 48 поршня 43 размещен шаровой клапан 49 с диаметральным отверстием 50. Внутренний диаметр трубопроводов 19 и 40, диаметр осевого отверстия 44 поршня 43 и диаметрального отверстия 50 шарового клапана 49 выполнены одинаковыми.

Уплотнение между стенками горизонтального цилиндра А и поршнем 43 обеспечивается манжетами 51. В горизонтальном цилиндре А установлена втулка 52 с наружным диаметром, равным диаметру осевого отверстия 44 поршня 43. Истечение жидкости между втулкой 52 и отверстием 44 поршня 43 в местах их сопряжения обеспечивается допусками. Горизонтальный цилиндр А соединен с атмосферой дренажной трубкой 53.

Шаровой клапан 49 снабжен осью 54 и кривошипом 55, выведенным из горизонтального цилиндра А. По отношению к корпусу 42 шаровой клапан 49 вместе с поршнем

43 могут перемещаться вдоль горизонтального цилиндра А, а шаровой клапан 49 может при этом поворачиваться на угол 90 вокруг оси 54 в поршне 43. Шаровой клапан

1459626

40

45 ное положение во внутреннем цилиндре В.

Штангой 65 через кривошип 55 шаровой кла50

49 с поршнем 43 и втулкой 52 в корпусе 42 образуют запорное устройство.

В вертикальном цилиндре Б размещен механизм поворота шарового клапана 49.

Механизм поворота шарового клапана 49 содержит подвижную замкнутую гильзу 56 с внутренним цилиндром В, которая в исходном положении под воздействием пружины 57 занимает крайнее нижнее положение.

Уплотнение между гильзой 56 и вертикальным цилиндром Б обеспечивается сальниками 58. Во внутреннем цилиндре В размещен поршень 59 со штоком 60. В штоковой полости внутреннего цилиндра В размещена пружина 61. Герметизация между внутренним цилиндром В и поршнем 59 обеспечивается воротниковой манжетой 62. Поршневая полость внутреннего цилиндра соединена гибким шлангом 63 с трубопроводом 19. Гибкий шланг 63 снабжен тройником (не показан) для присоединения контрольного манометра 64.

Шток 60 механизма поворота шарового клапана 49 соединен штангой 65 с кривошипом 55.

Горизонтальный цилиндр А и вертикальный Б соединены между собой каналами 66 и 67. В середине конусного дна 6 выполнено отверстие 68.

Перед началом работы подмембранную полость водовоздушного бака 4 через штуцер 17 заполняют воздухом, создавая в полости давление 0,15 — 0,20 МПа. Вентиль 39 входного патрубка 35 соединяется с напорной магистралью дождевальной установки дополнительным трубопроводом. Другой трубопровод соединяет пробковый кран 31 смесительной камеры 3 гидроподкормщика.

Оператор рукоятками 36 на регулировочной шкале 37 бункера 1 для удобрений устанавливает норму расхода удобрений, затем снимает крышку 8 с указателем 7 уровня удобрений и крышку 27. Удобрения засыпают в цилиндрический бункер 1 для удобрений и выравнивают по верхнему уровню. После заправки удобрений оператор устанавливает крышки 27 и 8 бункера 1 для удобрений с указателем 7 уровня на место.

Вода из магистральной линии дождевальной установки по напорному трубопроводу подается к вентилю 39 входного патрубка 35

При открытии вентиля 39 из приемного патрубка 35 она делится на два потока.

Первый поток из входного патрубка 35 направляется по радиальному трубопроводу

28 и поступает в стояк 12. Незначительная часть воды направляется по дуговому трубопроводу 29 вдоль внешней стенки смесительной камеры 3, косой срез которого расположен над выходным патрубком 30. Струя воды из трубопровода 29 создает в смесительной камере 3 водный вихревой поток, необходимый для создания маточного раствора равной концентрации и для приведения во взвешенное состояние частиц шлама. Основная часть первого потока воды из радиального трубопровода 28 поступает по стояку 12 в камеру 2 дозирования под давлением

0,1...0,2 МПа через многоступенчатую насадку 11 в виде струй конусной формы, проходит через отрегулированное сечение пазов дисков 9 и 10 и омывает сетчатое конусное дно 6. В результате промачивается нижний слой удобрений в цилиндрическом бункере для удобрений. Размокшие удобрения, растворяясь, теряют связность, отделяются от общего массива и вместе с водой скатываются по сетчатому конусу дна 6 бункера 1 для удобрений, увлекая на своем пути другие частицы, к отверстию 68. Далее по обратному конусу неподвижного диска 9 и через окна 38 на его периферии частично растворившиеся удобрения направляются в смесительную камеру 3, по пути подвергаясь воздействию водных струй, отраженных от конусного дна 6.

Труднорастворимые удобрения остаются на сетчатом конусном дне 6 тонким слоем,по всей его поверхности и тем самым выключают гидроподкормщик из дальнейшей работы, изолируя бункер 1 для удобрений. Для увеличения интенсивности раСтворения удобрений поток воды под давлением 0,04... ...0,08 МПа подается по трубопроводу 13, проходя из входного патрубка 35 через механизм 41 подачи сигнала понижения давления и водовоздушный бак 4.

Второй поток воды из входного патрубка

35 по трубопроводу 40 направляется в механизм 41 подачи сигнала понижения давления.

В исходном положении (фиг. 2) в горизонтальном цилиндре А под действием пружины 45 поршень 43 конической фаской 46 перекрывает кольцевую полость 47. Под действием сжатой пружины 57 гильза 56 механизма поворота шарового клапана 49 находится в крайнем нижнем положении вертикального цилиндра Б. У силием пружины

61 поршень 59 переводится в верхнее исходпан 49 в поршне 43 поворачивается так, что

его диаметральное отверстие.50 совпадает с отверстием трубопровода 40 и втулки 52.

В этом случае поток воды из входного патрубка 35 поступает по трубопроводу 19 в штуцер 18 клапанной коробки 14.

Мембрана 24 клапанной коробки 14 в исходном положении в силу своего конструк тивного исполнения прилегает к обтекателю 22 и разгрузочным ребрам 23. При подаче воды под напором в запорную полость Г клапанной коробки 14 мембрана 24 плотно прижимается к обтекателю 22 и ребрам 23.

1459626

5

Запорный орган трубопровода 13 находится в закрытом состоянии.

Вследствие некоторого натяжения мембраны 24 между ребрами 23 отверстия 25 отходят от стенок клапанной коробки 14 и вода начинает поступать в полость Д водовоздушного бака 4. При заполнении водовоздушного бака 4 мембрана 15 отжимается к перфорированной жесткой опоре 16. Давление воздуха в подмембранной полости уве лИчивается в 2 —...4 раза и составляет 0,3... ..,0,4 МПа. По мере заполнения полостей Г и, : Д вода поступает по гибкому шлангу 63, м) куя манометр 64, под давлением 0,1... ..i0,2 МПа в поршневую полость внутреннего цилиндра В. Под давлением воды поршень

59 перемещается в нижнюю часть штоковой п6лости внутреннего цилиндра В, сжимая пружину 61. Гильза 56 остается в нижнем положении, так как жесткость пружины 57 в, два раза превышает жесткость пружины

6l. Шток 60 через штангу 65 и кривошип 55 поворачивают шаровой клапан 49 в поршне

43. В момент отсечки шаровым клапаном 49 отверстия трубопровода 40 происходит гидравлический удар, под действием которого пбршень 43 вместе с шаровым клапаном 49 смещаются в левую часть горизонтального цилиндра А, сжимая пружину 45. При гидравлическом ударе коническая фаска 46 отходит от кольцевой полости 47. Площадь давления»а торцовой поверхности поршня

43 увеличивается. Поршень 43 с шаровым

KJIBIIB,ном 49 занимает положение, показанное на фиг. 3, при этом в трубопроводе 19 происходит отсечка подачи воды — импульс понижения давления. Давление воды в запорной полости Г клапанной коробки 14 мгно венно понижается и отверстия 25 перекрываются внутренней поверхностью клапанной коробки 14, так как давление воды в водовоздушном баке 4 равно 0,4 МПа, а в трубопроводе 19 оно составляет менее 0,1 МПа.

Под действием избыточного давления в полости Е клапанной коробки 14 мембрана

24 отрывается от обтекателя 22 и ребер 23.

Накопленный в водовоздушном баке 4 объем впды через кольцевой проходной канал на выходе из клапанной коробки 14 и трубопровод 13 выбрасывается на поверхность дефлектора 26 (фиг. 1) бункера 1 для удобрений. Разбиваясь об него, струи воды проникают в толщу удобрений и промачивают их.

При последующих подачах воды по трубоп1)оводу 13 под давлением 0,3...0,4 МПа эти удобрения размываются, а поток воды смешает нерастворимые частицы удобрений с поверхности конусного дна 6 к отверстию 68, открывая доступ струям многоступенчатой насадки 11 к растворимым частицам удобрений и их сход в камеру 2 дозирования. Интенсивность растворения удобрений резко увеличивается за счет разрушения микросво20

6 дов, предварительного смачивания удобрений и очистки отверстий сетчатого конусного дна 6.

Окончательное растворение удобрений осуществляется в водном вихревом потоке смесительной камеры 3. Непрерывно образующийся раствор постоянной концентрации отводится при открытом вентиле пробкового крана 3! по всасывающему трубопроводу дождевальной установки к дождевальным аппаратам. Поплавковый регулятор 32 уровня поддерживает уровень раствора в смесительной камере 3. Количество вымываемых удобрений (концентрацию раствора) можно регулировать перемещением рукояток 36 подвижных дисков по регулировочной шкале 37, а также изменением положения клапана в входном патрубке 35 тягой 34 и количества подаваемых импульсов понижения давления в водовоздушный бак 4.

В то время, когда вода из водовоздушного бака 4 под давлением 0,3...0,4 МПа выбрасывается в бункер 1 для удобрений, поток воды по трубопроводу 40 поступает в горизонтальный цилиндр А механизма 41 понижения давления, заполняя полностью его объем и по каналу 67 (фиг. 3) поступает в нижнюю часть вертикального цилиндра Б.

При заполнении этого объема гильза 56 поднимается вверх, увлекая за собой через шток 60 штангу 65, последняя поворачивает через кривошип 55 шаровой клапан 49 вокруг оси 54. Крайнее верхнее положение гильзы 56 при сжатых пружинах 57 и 61 показано на фиг. 4. При повороте шарового клапана 49 его диаметральное отверстие 50 совпадает с отверстиями втулки 52 и трубопровода 40. Давление воды в трубопроводе 40, в горизонтальном цилиндре А, в диаметральном отверстии 50 шарового клапана 49, в отверстии втулки 52 и в трубопроводе 19 выравнивается. Под давлением сжатой пружины 45 поршень 43 вместе с шаровым клапаном 49 перемещаются вправо и конической фаской 46 отсекается кольцевая полость

47 (фиг. 5). При перемещении вправо поршень 43 открывает канал 66, соединяющий горизонтальный А и вертикальный Б цилиндры. Под давлением пружин 57 и 61 вода из полости вертикального цилиндра Б выбрасывается по каналу 66 в полость горизонтального цилиндра А. Из полости горизонтального цилиндра А эта вода сливается в дренаж по трубопроводу 53. При перемещении гильзы 56 вниз по вертикальному цилиндру Б давление воды во внутреннем цилиндре В возрастает под нагрузкой от сжатых пружин 61 и 57. Вода из внутреннего цилиндра В по гибкому шлангу 63 поступает в трубопровод 19. Гильза 56 механизма поворота шарового клапана 49 занимает исходное (нижнее ) положение. Вода под давлением из сети поступает в полость Г клапан1459626

7 ной коробки 14 и через отверстия 25 мембраны 24 заполняет полость Д водовоздушного бака 4. Аппарат готов для подачи следующей порции воды в бункер 1 для удобрений.

После заполнения полости Д давление воды увеличивается в полости Д и в шланге 63 и через него заполняется поршневая полость внутреннего цилиндра В. Шток 60 поршня 59 через штангу 65 и кривошип 55 поворачивает шаровой клапан 49, перекрывая отверстия в трубопроводе 40 и втулке 52, и создается повторный импульс понижения давления.

Далее цикл повторяется.

Нерастворимые пылеватые частицы удобрений (шлам) с конусного дна 6 сматываются разбиваемыми о дефлектор 26 струями, 15 которые по окнам 38 обратного конуса 9 поступают в смесительную камеру 3. Шлам вместе с потоком воды поступает в закрученный вихревой поток, создаваемый дуговым трубопроводом 29. Косой срез трубопровода

29 направляет поток воды от периферии к стояку 12, тем самым обеспечивая смыв шлама со всей поверхности дна гидроподкормщика.

Работа гидроподкормщика контролируется по отклонениям стрелки манометра 64.

Формула изобретения

1. Гидроподкорм шик, содержащий бункер для удобрений, камеру дозирования, сме- ЗО сительную камеру, многоступенчатую насадку, сетки для фильтрации растворимых удобрений, поплавковый регулятор уровня, под8 водящие и отводящие трубопроводы с за.юрной арматурой, отличающийся тем, что, с целью увеличения интенсивности растворения минеральных удобрений путем импульсной подачи части потока воды в бункер для удобрений, он снабжен дефлектором и аппаратом для импульсной подачи воды с механизмом подачи сигнала понижения давления,причем выходной трубопровод аппарата для импульсной подачи потока воды установлен соосно с многоступенчатой насадкой и раз мешен под дефлектором в бункере для удобрений, а механизм подачи сигнала понижения давления выполнен в виде двух взаимно перпендикулярных цилиндров — горизонтального и вертикального, размещенных в корпусе, при этом внутри вертикального цилиндра установлена подпружиненная гильза, а горизонтальный цилиндр соединен с подводящим трубопроводом и аппаратом для импульсной подачи воды и внутри его размещен подпружиненный поршень с шаровым клапаном, кннематически связанным с механизмом его поворота, установленным в гильзе и связанным с шаровым клапаном посредством штанги и кривошипа со штоком поршня, при этом полости цилиндров и механизма поворота связаны каналами, а поршневая полость гильзы соединена гибким шлангом с питающим трубопроводом аппарата для импульсной подачи воды.

2. Гидроподкормщик по п. 1, отличающий ся тем, что, с целью удаления шлама из бункера удобрений, конусные сетки бункера удобрений выполнены с круглым отверстием в центре.

1459626 ,Я ЦД я

Я S0 05 иг.

Составите..ь С Тяяонян

Реда кто р Е. П ап п Текред И. Ьерес Корректор С. lерни

Заказ 251/1 Тираж Gled 11одпнсное

ВНИИПИ Государственного когиитета па изобретснияч и открытиям при ГКНТ СССР

l 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Ра1гпская на6., д. 4/5

Производственно-издательский кочбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101