Разбрасыватель органических удобрений

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для разбрасывания органических удобрений из валков по поверхности поля. Разбрасыватель органических удобрений включает раму на опорных колесах с установленными на ней механизмом навески, многолопастными роторами с приводом от вала отбора мощности трактора, выполненными в виде четырех рядов разбрасывающих лопастей, и делитель потока с подъемным ножом. Делитель потока установлен под третьим и четвертым рядами лопастей с возможностью продольного перемещения в сторону, противоположную движению разбрасывателя, и снабжен механизмом регулировки положения. Рама выполнена с возможностью вертикального перемещения. Механизм регулировки положения делителя потока может быть выполнен в виде демпфирующих пружин или в виде гидравлической системы, или в виде пневматической системы. Это позволит повысить эффективность работы каждого ряда лопастей и снизить тяговое сопротивление разбрасывателя. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для разбрасывания органических удобрений из валков по поверхности поля.

Известен разбрасыватель органических удобрений из валков, включающий раму на опорных колесах с установленными на ней механизмом навески, многолопастными роторами с приводом от вала отбора мощности трактора, выполненными в виде четырех рядов разбрасывающих лопастей, и делитель потока с подъемным ножом (Описание к патенту RU 2222883, МПК 7 А 01 С 3/06, 15/00, 06.06.2002).

Недостатком указанного разбрасывателя является сгруживание удобрений в зоне подъемного ножа из-за их налипания, что приводит к снижению равномерности распределения материала по поверхности поля, а также к повышенным затратам энергии на перемещение разбрасывателя. Кроме того, при движении машины подъемный нож полностью поднимает всю массу валка с поверхности поля, а следовательно, по конструктивной ширине захвата удобрения не вносятся, что также приводит к снижению равномерности распределения. В связи с тем, что подъемный нож и делитель потока являются пассивными из-за жесткого крепления к раме разбрасывателя и значительно вынесены вперед относительно первых рядов лопастей, затруднена доставка удобрений к последним рядам лопастей, которые должны обеспечивать наибольшую дальность полета частиц удобрений, в результате чего ширина захвата агрегата уменьшается, а следовательно, снижается и его производительность.

Задача изобретения - повышение равномерности распределения удобрений по поверхности поля и производительности разбрасывателя.

Технический результат от использования изобретения - повышение эффективности работы каждого ряда лопастей, и снижение тягового сопротивления разбрасывателя.

Технический результат достигается тем, что в разбрасывателе органических удобрений, включающем раму на опорных колесах с установленными на ней механизмом навески, многолопастными роторами с приводом от вала отбора мощности трактора, выполненными в виде четырех рядов разбрасывающих лопастей, и делитель потока с подъемным ножом, делитель потока установлен под третьим и четвертым рядами лопастей с возможностью продольного перемещения в сторону, противоположную движению разбрасывателя, и снабжен механизмом регулировки положения, при этом рама выполнена с возможностью вертикального перемещения.

В разбрасывателе органических удобрений механизм регулировки положения делителя потока может быть выполнен в виде двух демпфирующих пружин.

В разбрасывателе органических удобрений механизм регулировки положения делителя потока может быть выполнен в виде гидравлической системы, включающей два односторонних гидроцилиндра, штоки которых соединены с делителем потока, а поршневые полости параллельно соединены гидролиниями с гидроаккумулятором, реле давления с замыкающим контактом, соединенным электролинией с источником питания и сигнальной лампой, и регулируемым предохранительным гидроклапаном, соединенным со сливной магистралью трактора, а также с двухпозиционным гидрораспределителем, связанным с напорной и сливной магистралью трактора.

В разбрасывателе органических удобрений механизм регулировки положения делителя потока может быть выполнен в виде пневматической системы, включающей два односторонних пневмоцилиндра, штоки которых соединены с делителем потока, а поршневые полости параллельно соединены трубопроводами с пневмоаккумулятором, регулируемым предохранительным клапаном, реле давления с замыкающим контактом, соединенным электролинией с источником питания и сигнальной лампой, а также с обратным клапаном, сообщенный с пневмосистемой трактора.

В предлагаемой конструкции разбрасывателя органических удобрений благодаря размещению делителя потока под третьим и четвертым рядами лопастей первыми начинают работать лопасти первых и вторых рядов роторов, захватывая верхние слои валка удобрений, уложенного на поверхности поля без взаимодействия его с режущей кромкой подъемного ножа. А затем, по мере движения разбрасывателя вступают в работу лопасти третьих и четвертых рядов роторов, распределяя оставшуюся массу удобрений с делителя потока. Улучшается доставка удобрений к третьему и четвертому ряду лопастей, происходит равномерная загрузка каждого ряда лопастей.

Размещение режущей кромки подъемного ножа между вторым и третьим рядом лопастей с возможностью продольного перемещения до уровня четвертого ряда лопастей, которое обеспечивается механизмом регулировки положения, позволяет полностью исключить сгруживание материала в зоне подъемного ножа, а следовательно, снизить и тяговое сопротивление всего агрегата.

Наличие механизма регулировки по высоте позволяет изменять расстояние между режущей кромкой подъемного ножа и поверхностью поля, и вносить удобрения по конструктивной ширине захвата, улучшая качество распределения удобрений.

На фиг.1 - разбрасыватель органических удобрений, вид сверху; на фиг.2 - сечение А-А фиг.1; на фиг.3 - гидравлическая система механизма регулировки положения; на фиг.4 - пневматическая система механизма регулировки положения.

Разбрасыватель органических удобрений включает раму 1 на опорных колесах 2 с установленными на ней механизмом навески 3, многолопастными роторами 4 с приводом от вала отбора мощности трактора через карданный вал и механизм привода (не показаны), которые выполнены в виде четырех рядов разбрасывающих лопастей 5, 6, 7, 8, где каждый последующий ряд, начиная от начала ротора, равномерно смещен в сторону, противоположную вращению, а длина лопастей увеличивается от начала ротора по ходу движения агрегата, и делитель потока 9 с подъемным ножом 10, при этом рама выполнена с возможностью вертикального перемещения, обеспечивающая изменение расстояния между режущей кромкой 11 подъемного ножа 10 и поверхностью поля.

Делитель потока 9 с подъемным ножом 10 устанавливаются на направляющих полозьях 12 рамы, таким образом, что в исходном положении режущая кромка 11 подъемного ножа 10 расположена под роторами 4 между вторым 6 и третьим 7 рядом лопастей и имеет возможность продольного перемещения до уровня четвертого ряда лопастей 8, которое обеспечивается механизмом регулировки положения, который может быть выполнен в трех вариантах исполнения.

Механизм регулировки положения выполнен в виде двух демпфирующих пружин 13, установленных между задней стенкой рамы 1 разбрасывателя и делителем потока 9.

При выполнении механизма регулировки положения в виде гидравлической системы 14, включающей два односторонних гидроцилиндра 15, штоки которых крепятся к делителю потока 9, а их корпуса крепятся к задней стенке рамы 1 разбрасывателя, поршневые полости гидроцилиндров 15 параллельно соединены гидролиниями 16, 17 с гидроаккумулятором 18, реле давления 19 с замыкающим контактом, соединенным электролинией с источником питания 20 и сигнальной лампой 21, и регулируемым предохранительным гидроклапаном 22, соединенным со сливной магистралью 23 трактора. Поршневые полости гидроцилиндров 15 также соединены гидролиниями 24, 25, с двухпозиционным гидрораспределителем 26, выполненным в виде подпружиненного золотника, имеющего возможность занимать одну из двух позиций (А или Б), связанного с напорной 27 и сливной 23 магистралями трактора.

При выполнении механизма регулировки положения в виде пневматической системы 28, включающей два односторонних пневмоцилиндра 29, штоки которых крепятся к делителю потока 9, а их корпуса крепятся к задней стенке рамы 1 разбрасывателя, поршневые полости пневмоцилиндров 29 параллельно соединены трубопроводами 30, 31 с пневмоаккумулятором 32, регулируемым предохранительным клапаном 33, реле давления 34, с замыкающим контактом, соединенным электролинией с источником питания 35 и сигнальной лампой 36, а также с обратным клапаном 37, сообщенным посредством соединительной головки 38 и разобщительного крана 39 трактора с его пневмосистемой.

Разбрасыватель органических удобрений работает следующим образом.

Трактор с навешенным разбрасывателем посредством механизма навески 3 движется по валку удобрений предварительно уложенного на поверхности поля в соответствии с его разметкой и принятой дозой внесения удобрений. Во время движения разбрасывателя сначала вступают в работу лопасти 5, 6 первых и вторых рядов роторов 4 вращающихся навстречу друг другу сверху вниз, которые захватывают верхние слои удобрений валка лежащего на поверхности поля без взаимодействия с режущей кромкой 11 подъемного ножа 10 и разбрасывают на различное расстояние в зависимости от радиуса лопастей 5, 6. За счет этого масса валка, поступающего на подъемный нож 10, уменьшается, тем самым снижается возможность сгруживания удобрений, а также снижаются тяговое сопротивление агрегата и соответственно энергозатраты на его работу.

Далее, по мере движения разбрасывателя подъемный нож 10 подбирает оставшуюся массу валка удобрений, приподнимает ее и подает к делителю потока 9. Механизмами регулировки по высоте 40 опорных колес 2 регулируется расстояние между режущей кромкой 11 и поверхностью поля таким образом, чтобы часть удобрений оставалась на поверхности почвы. Благодаря этому удобрения вносятся по всей конструктивной ширине захвата разбрасывателя. На делителе потока 9 масса удобрений разделяется на две части, после чего направляется в зону захвата третьих 7 и четвертых 8 рядов лопастей и распределяется по поверхности поля.

По мере налипания удобрений на подъемный нож 9 происходит сгруживание материала и увеличивается давление на него, что затрудняет доставку удобрений к последним рядам лопастей 8.

При выполнении механизма регулировки положения в виде двух демпфирующих пружин 13 (фиг.1), при сгруживании материала подъемный нож 10 и делитель потока 9, преодолевая сопротивление демпфирующих пружин 13, смещаются по направляющим полозьям 12 в зону четвертых рядов лопастей 8, наибольший радиус которых позволяет очистить налипшие удобрения и сбросить накопившийся материал. Вследствие этого давление на подъемный нож 10 и делитель потока 9 со стороны массы валка уменьшается, и демпфирующие пружины 13 возвращают их в исходное положение. По мере налипания удобрений процесс повторяется.

При выполнении механизма регулировки положения в виде гидравлической системы 14 (фиг.3), в начале работы агрегата оператор (тракторист) включает один из золотников распределителя гидронавесной системы трактора (не показаны). Рабочая жидкость поступает из гидросистемы трактора по напорной магистрали 27 к двухпозиционному распределителю 26, золотник которого занимает позицию А, соединяя напорную магистраль 27 с гидролиниями 16, 17, 24, 25. Рабочая жидкость, заполняя под давлением гидросистему разбрасывателя 14, поступает в поршневые полости гидроцилиндров 15, штоки которых при этом выдвигаются, устанавливая подъемный нож 10 и делитель потока 9 в исходное положение. Когда давление в гидролинии 25 достигнет значения, на которое отрегулирована пружина двухпозиционного распределителя 26, его золотник займет позицию Б, соединяя напорную 27 и сливную 23 магистрали трактора. Благодаря этому рабочая жидкость, поступившая в гидросистему разбрасывателя 14, запирается, а рабочая жидкость, поступающая из гидросистемы трактора по напорной магистрали 27, сливается в гидробак трактора по сливной магистрали 23. При этом гидроаккумулятор 18 находится в разряженном состоянии, регулируемый предохранительный гидроклапан 22 закрыт, контакт реле давления 19 разомкнут и сигнальная лампа 21 выключена.

Оператор включает рабочую передачу трактора, и агрегат начинает двигаться по валку удобрений, происходит распределение удобрений по поверхности поля.

При сгруживании материала давление от налипшей массы удобрений через подъемный нож 10 и делитель потока 9 передается на штоки гидроцилиндров 15. Когда давление достигнет значения, на которое отрегулирован гидроаккумулятор 18, то он начнет подзаряжаться, и часть рабочей жидкости из поршневых полостей гидроцилиндров 15 поступит в гидроаккумулятор 18. За счет этого штоки гидроцилиндров 15 начнут втягиваться, перемещая подъемный нож 10 и делитель потока 9 по направляющим полозьям 12 в зону четвертых рядов лопастей 8, наибольший радиус которых позволяет очистить налипшие удобрения и сбросить накопившийся материал. Вследствие этого давление на подъемный нож 10 и делитель потока 9 со стороны массы валка уменьшается, происходит разрядка гидроаккумулятора 18, и штоки гидроцилиндров 15 возвращают их в исходное положение. По мере налипания процесс повторяется.

В случае чрезмерного мгновенного увеличения приложенного к режущей кромке 11 подъемного ножа 10 усилия, например при наезде на препятствие или резком увеличении сопротивления резанию (попадание инородных предметов в валку навоза - камней, досок, металлических предметов и др.), резко увеличивается величина внешнего силового воздействия на режущую кромку 11 и соответственно величина давления рабочей жидкости в поршневых полостях гидроцилиндров 15, в гидроаккумуляторе 18 и в камере управления регулируемого предохранительного гидроклапана 22. При определенной величине внешнего силового воздействия, задаваемого затяжкой пружины регулируемого предохранительного гидроклапана 22, когда гидроаккумулятор 18 полностью зарядится до предельно-возможного состояния, регулируемый предохранительный гидроклапан 22 открывается и сообщает поршневые полости гидроцилиндров 15 со сливной 23 магистралью трактора. При таком же давлении замыкается контакт реле давления 19 и включается сигнальная лампа 21, информирующая оператора о возникновении опасной ситуации и о необходимости ее устранения.

При отъезде агрегата от препятствия внешняя силовая нагрузка с режущей кромки 11 снимается, давление в поршневых полостях гидроцилиндров 15 падает и регулируемый предохранительный гидроклапан 22 закрывается, а контакт реле давления 19 размыкается, сигнальная лампа 21 выключается. За счет резкого падения давления в гидросистеме разбрасывателя 14 пружина двухсекционного распределителя 26 возвращает его золотник в позицию А, и рабочая жидкость под давлением из напорной магистрали 27 поступает в поршневые полости гидроцилиндров 15, штоки которых при этом выдвигаются, устанавливая подъемный нож 10 и делитель потока 9 в исходное положение. Когда же давление в гидролинии 25 достигнет значения, на которое отрегулирована пружина двухпозиционного распределителя 26, его золотник займет позицию Б, соединяя напорную 27 и сливную 23 магистрали трактора.

При выполнении механизма регулировки положения в виде пневматической системы 28 (фиг.4) в начале работы оператор подключает пневмосистему разбрасывателя 28 к пневмосистеме трактора посредством соединительной головки 38. После этого он включает разобщительный кран 39 и сжатый воздух, преодолевая усилие пружины обратного клапана 37, по трубопроводам 30, 31 поступает в пневмосистему разбрасывателя 28. При заполнении сжатым воздухом поршневых полостей пневмоцилиндров 29 их штоки выдвигаются, устанавливая подъемный нож 10 и делитель потока 9 в исходное положение. Когда давление в пневмосистемах трактора и разбрасывателя 28 станут равными, обратный клапан 37 закроется, запирая сжатый воздух в пневмосистеме разбрасывателя 28. При этом пневмоаккумулятор 32 находится в разряженном состоянии, регулируемый предохранительный клапан 33 закрыт, а контакт реле давления 34 разомкнут, и сигнальная лампа 36 выключена.

Оператор включает рабочую передачу трактора, и агрегат начинает двигаться по валку удобрений, происходит распределение удобрений по поверхности поля.

При сгруживании материала давление от налипшей массы удобрений через подъемный нож 10 и делитель потока 9 передается на штоки пневмоцилиндров 29, которые, перемещаясь, создают давление в пневмосистеме разбрасывателя 28. Когда давление достигнет значения, на которое отрегулирован пневмоаккумулятор 32, то он начнет подзаряжаться, и часть сжатого воздуха из поршневых полостей пневмоцилиндров 29 поступит в пневмоаккумулятор 32. За счет этого штоки пневмоцилиндров 29 втягиваются, перемещая подъемный нож 10 и делитель потока 9 по направляющим полозьям 12 в зону четвертых рядов 8 лопастей, наибольший радиус которых позволит очистить налипшие удобрения и сбросить накопившийся материал. Вследствие этого давление на подъемный нож 10 и делитель потока 9 со стороны массы валка уменьшается, происходит разрядка пневмоаккумулятора 32, и штоки пневмоцилиндров 29 возвращают их в исходное положение. По мере налипания удобрений процесс повторяется. Обратный клапан 37 постоянно поддерживает рабочее давление в пневмосистеме разбрасывателя 28 и при наличии утечек воздуха из нее подкачивает необходимое количество воздуха.

При наезде на препятствие или резком увеличении сопротивления резанию (попадание инородных предметов в валку навоза) резко увеличивается величина внешнего силового воздействия на режущую кромку 11 и соответственно величина давления сжатого воздуха в поршневых полостях пневмоцилиндров 29, в пневмоаккумуляторе 32 и в регулируемом предохранительном клапане 33. При определенной величине внешнего силового воздействия, задаваемого пружиной регулируемого предохранительного клапана 33, когда пневмоаккумулятор 32 зарядится до предельно возможного состояния, срабатывает регулируемый предохранительный клапан 33 и выпускает сжатый воздух в атмосферу. При таком же давлении замыкается контакт реле давления 34 и включается сигнальная лампа 36, информирующая оператора о возникновении опасной ситуации и о необходимости ее устранения.

Во время отъезда агрегата от препятствия внешняя силовая нагрузка с режущей кромки 11 снимается, давление в поршневых полостях пневмоцилиндров 29 падает и регулируемый предохранительный клапан 33 закрывается. Контакт реле давления 34 размыкается, и сигнальная лампа 36 выключается. В связи с резким падением давления в пневмосистеме разбрасывателя 28 открывается обратный клапан 37, и сжатый воздух поступает в поршневые полости пневмоцилиндров 29, штоки которых при этом выдвигаются, устанавливая подъемный нож 10 и делитель потока 9 в исходное положение. Когда давление в пневмосистеме разбрасывателя 28 и трактора станут равными, обратный клапан 37 закроется.

Во всех трех вариантах исполнения механизма регулировки положения делитель потока 9 с подъемным ножом 10 становится активными и самоочищается, что исключает возможность сгруживания материала на подъемном ноже 10. Благодаря этому улучшается доставка удобрений к четвертым рядам лопастей 8, обеспечивающих их наибольшую дальность полета, что повышает производительность агрегата и снижает неравномерность распределения удобрений. Кроме того, снижается тяговое сопротивление разбрасывателя, а соответственно и затраты энергии на его работу.

1. Разбрасыватель органических удобрений, включающий раму на опорных колесах с установленными на ней механизмом навески, многолопастными роторами с приводом от вала отбора мощности трактора, выполненными в виде четырех рядов разбрасывающих лопастей, и делитель потока с подъемным ножом, отличающийся тем, что делитель потока установлен под третьим и четвертым рядами лопастей с возможностью продольного перемещения в сторону, противоположную движению разбрасывателя, и снабжен механизмом регулировки положения, при этом рама выполнена с возможностью вертикального перемещения.

2. Разбрасыватель органических удобрений по п.1, отличающийся тем, что механизм регулировки положения делителя потока выполнен в виде демпфирующих пружин.

3. Разбрасыватель органических удобрений по п.1, отличающийся тем, что механизм регулировки положения делителя потока выполнен в виде гидравлической системы, включающей два односторонних гидроцилиндра, штоки которых соединены с делителем потока, а поршневые полости параллельно соединены гидролиниями с гидроаккумулятором, реле давления с замыкающим контактом, соединенным электролинией с источником питания и сигнальной лампой, и регулируемым предохранительным гидроклапаном, соединенным со сливной магистралью трактора, а также с двухпозиционным гидрораспределителем, связанным с напорной и сливной магистралью трактора.

4. Разбрасыватель органических удобрений по п.1, отличающийся тем, что механизм регулировки положения делителя потока выполнен в виде пневматической системы, включающей два односторонних пневмоцилиндра, штоки которых соединены с делителем потока, а поршневые полости параллельно соединены трубопроводами с пневмоаккумулятором, регулируемым предохранительным клапаном, реле давления с замыкающим контактом, соединенным электролинией с источником питания и сигнальной лампой, а также с обратным клапаном, сообщенным с пневмосистемой трактора.