Машина для дифференцированного внесения жидких удобрений

 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для применения жидких удобрений. Машина содержит самоходный энергетический модуль, несколько емкостей с дозировочными камерами и рабочие органы. Каждая емкость снабжена по меньшей мере одной дополнительной дозировочной камерой. Машина снабжена также компрессором, который соединен с дозировочными камерами. Машина обеспечивает возможность дифференцированного внесения жидких минеральных удобрений как поверхностно, так и внутрипочвенно. 3 ил.

Традиционные технологии основаны на доминирующей стратегии решения проблемы повышения окупаемости удобрений и снижения их отрицательного воздействия на окружающую среду путем разработки машинных технологий и создания технических средств, обеспечивающих поверхностное равномерное распределение средней дозы удобрений по всей обрабатываемой площади поля. В модернизированных технологических модулях должны быть учтены фактические построения плодородия почвы, обусловленные как естественными процессами, так и антропогенными воздействиями - все это возможно при дифференцированном применении удобрений. Высокоадаптивные технические средства для дифференцированного внесения удобрений должны включать: систему автоматизированного управления и контроля качества выполнения технологического процесса, емкости для раздельного хранения удобрений, быстродействующие дозаторы, устройства для смешивания исходных компонентов и систему распределения смеси по заданной ширине захвата.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к машинам для применения жидких удобрений, например, для дифференцированного внесения жидких минеральных удобрений (ЖМУ).

Известны устройства и машины для внесения ЖМУ. Например, устройство для смешивания растворов удобрений для внесения в почву (П. США N 1905117 от 22.09.1959). Устройство имеет раму с несколькими баками для растворов, камерами для разбавления и смешивания, клапанами и устройством, что позволяет вносить устройством ЖМУ в различных комбинациях из исходных компонентов. Недостатком этого устройства является следующее.

Во-первых, для напорного перемешивания жидкости применяется безводный аммиак; во-вторых, имеется только одна камера для разбавления на каждый бак, с которым она соединена трубопроводом с затвором; в-третьих, отсутствует система автоматизации процесса работы устройства. Известна распыливающая система (П.Англии N 2114412 от 1.02.83), в которой дозировка и процесс распыления автоматически контролируется двумя микропроцессорами. Однако эта система имеет тот недостаток, что различные исходные компоненты подаются в общую систему насосами, которые очень инерционны и не могут обеспечить быстрой отсечки подаваемого продукта.

В то же время известны способы внесения ЖМУ в почву, где используются сжатые газы в качестве транспортирующей и разбавляющей среды (А.с. N 1702914, А.с. N 808030). Недостаток этих способов состоит в том, что они не оговаривают, как это применить к машинам для дифференцированного внесения и имеющим несколько исходных компонентов ЖМУ, которые должны быть в минимально короткое время смешаны и поданы в почву. Однако они позволяют получить газонасыщенные ЖМУ обладающими меньшей вязкостью и лучшей эффективностью.

Известен агрегат для внесения жидких удобрений, который оборудован несколькими емкостями для компонентов и где воздух используется для создания давления в емкостях и продувки гидросистемы (V.A.Haby... "Development and testing of a versatile fluid fertilizer applicator" Agronomy Journal p. 283-287, March-April 1988). Однако для дифференцированного внесения этот агрегат не приспособлен. Кроме того применение емкостей под давлением требует увеличения их прочности и, как следствие, материалоемкости. Эксплуатация этих емкостей требует повышенной техники безопасности и обычно подлежит надзору со стороны служб безопасности. Гидравлическая система этого агрегата не способна обеспечить дискретное внесение различных компонентов на мерных участках.

Известно устройство для внесения удобрений (П. EP N 0181308 А1). Данное устройство наиболее близко к предложенному по своей технической сущности и достигаемому результату. Недостатки его следующие: во-первых, это устройство предназначено для внесения сухих туков. Единственный узел устройства, могущий осуществлять дозированную подачу жидкости, в данном случае гербицид, состоит из насоса с гидроприводом и подающим трубопроводом. Такой узел не может обеспечить отсечки жидкости, и в связи с этим и нужную дозировку. Во-первых, подача удобрений и его разбрасывание осуществляется с помощью механизмов, которые в условиях применения удобрений подвержены сильной коррозии и износу, и, как следствие, поломкам. В-третьих, данное устройство не обеспечит хорошего смешения исходных компонентов, подаваемых на ленту питателя и рассеивающий диск.

Целью настоящего изобретения является обеспечение дифференцированного внесения жидких минеральных удобрений мобильной полевой машиной как поверхностно, так и внутрипочвенно. Поставленная цель достигается изменением конструкции полевой машины. В конструкцию машины вводится несколько емкостей вместо одной. Количество емкостей должно быть не менее трех по видам основных исходных компонентов, т.е. калий-фосфор-азотосодержащих ЖМУ. На машину устанавливается автономная компрессорная установка с ресивером. Каждая емкость снабжается не менее чем двумя дозировочными камерами. Наряду с обычной гидравлической системой для ЖМУ машина снабжается пневмосистемой для обеспечения транспортировки жидких компонентов ЖМУ. Перед рабочими органами устанавливается статический смеситель. Объем дозировочных камер регулируется системой автоматики машины.

Предложенная машина изображена на схеме, где на фиг. 1 изображен общий вид с расположением оригинальных узлов; на фиг 2 изображена дозировочная камера; на фиг. 3 - гидравлическая и пневматическая системы.

Машина для дифференцированного внесения жидких удобрений состоит из самоходного энергетического модуля 1, на шасси которого установлены баки 2, компрессор 3, дозировочные камеры 4, статический смеситель 5, рабочие органы (штанга или культиватор) 6, а также бортовой компьютер 7 и пневмораспределитель 8 (фиг. 1). Дозировочная камера представлена на фиг. 2, где в корпусе 9 камеры установлена подвижная крышка со штангой 10, которая соединена с зубчатой рейкой 11, шестерней 12 и реверсивным электродвигателем 13. В крышке установлен скоростной клапан 14, который соединяется трубкой 15 с баком. В нижней части камеры установлены три ввода с обратными клапанами: для подвода жидкого компонента 16, для выдачи жидкого компонента в гидросистему 17, для ввода воздуха 18.

Схема гидравлической и пневматической системы представлена на фиг. 3, где указан эжектор 19 для добавления воздуха через управляемый клапан 20 в максимальную дозу ЖМУ с целью сохранения постоянства ее физических качеств как газонасыщенной смеси.

Работает машина следующим образом. Бортовой компьютер при помощи навигационной системы завязывается с картой обрабатываемого поля, где указаны участки с потребными дозами внесения и их составом. По мере подъезда к тому или иному мерному отрезку участка по ходу движения машины в дозировочных камерах устанавливается необходимый объем штоком 10, открываются клапаны 16, и под давлением жидкого компонента они заполняются. При прохождении мерного отрезка распределитель направляет воздух в заполненные камеры. Под давлением воздуха срабатывают скоростные клапаны 14, и доза жидкого компонента выталкивается в гидросистему к статическому смесителю 5, а оттуда к рабочему органу. При поверхностном внесении ЖМУ наибольшая скорость машины 20 км/ч. При рациональном захвате штангой обрабатываемой полосы в 16 м длина проходки 1 га составляет 700 м. По агротребованиям длина мерного отрезка будет около 10 м, доза внесения на 1 га будет изменяться от 50 до 1000 кг. Поэтому доза внесения на мерном участке этой машины будет находиться в пределах т.е. дозировочная камера может иметь вполне рациональный объем 20...25 л и количество их может быть около 2...4. Опорожняться она должна на мерном участке за что соизмеримо со скоростью, обеспечиваемой пневматической транспортировкой, - 20...30 км/ч.

Формула изобретения

Машина для дифференцированного внесения жидких удобрений, содержащая самоходный энергетический модуль, несколько емкостей с дозировочными камерами и рабочие органы, отличающаяся тем, что каждая емкость снабжена, по меньшей мере, одной дополнительной дозировочной камерой, причем машина снабжена компрессором, который соединен с дозировочными камерами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3