Распылитель сельскохозяйственного опрыскивателя

Авторы патента:

B05B1/14 - Распыление; пульверизация; распылительные насадки (сопла) (смесители-распылители с соплами B01F 5/20; способы нанесения жидкостей или других текучих веществ на поверхность разбрызгиванием B05D; устройства для откачивания жидкостей F04; клапаны, например для водопроводов F16K)

A01G25/00 - Орошение садов, полей, спортивных площадок и т.д. (специальные устройства для внесения жидких удобрений A01C 23/00; разбрызгивающие сопла B05B; самотечные оросительные системы, открытые оросительные каналы E02B 13/00)

Владельцы патента RU 2574273:

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт земледелия и защиты почв от эрозии" (RU)

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к распылителям сельскохозяйственных опрыскивателей. В распылителе сельскохозяйственного опрыскивателя корпуса форсунок кинематически связаны с блоком управления поворотом форсунок, который декодирует сигналы датчика рабочей скорости опрыскивателя с его опорных колес. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности непрерывно отслеживать рабочую скорость опрыскивателя и в соответствии с ее величиной автоматически оптимизировать углы наклона форсунок к вертикали. Это позволяет избежать затрат труда на ручную переналадку форсунок, вынужденных остановок опрыскивателя при его работе и непрерывно поддерживать оптимальные режимы опрыскивания. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к распылителям сельскохозяйственных опрыскивателей.

Известен распылитель сельскохозяйственного опрыскивателя с двумя (передней и задней) форсунками [1]. Ось факела распыла передней форсунки наклонена вперед по ходу рабочего перемещения опрыскивателя под неизменным углом 10° к вертикали. Ось факела распыла задней форсунки имеет обратное направление (в тыльную сторону) также под неизменным углом, но (-50°) к вертикали.

При работе распылителя вектор абсолютной скорости капель рабочей жидкости, истекающих из форсунок, за счет рабочей (переносной) скорости опрыскивателя наклоняется в сторону его перемещения. При перемещении опрыскивателя по полю с наперед заданной скоростью углы наклона к вертикали векторов абсолютной скорости капель выравниваются для обеих форсунок. Растения равномерно покрываются рабочей жидкостью с набегающей и тыльной стороны.

Однако, вследствие вариабельности состояний поля, характеризуемой переменными свойствами почвы и рельефа, в процессе работы приходится скорость опрыскивателя изменять. А для каждого варианта скорости опрыскивателя, приемлемой применительно к конкретным условиям, должны быть свои параметры наклона к вертикали осей факелов распыла передней и задней форсунок, обеспечивающие выравнивание углов наклона к вертикали векторов абсолютной скорости капель.

Для устранения недостатков известной конструкции предложено переднюю и заднюю форсунки распылителя периодически автономно поворачивать в продольно-вертикальной плоскости в зависимости от переменной величины рабочей скорости опрыскивателя так, чтобы углы наклона к вертикали векторов абсолютной скорости капель имели заданное значение β и были одинаковыми для обеих форсунок. Данное условие соблюдается, если при изменении рабочей скорости V углы наклона факелов распыла форсунок к вертикали откладывают по шкалам измерений согласно зависимостям

$α_{1} = β - \arcsin (\frac{v}{v_{1}} \cos β)$ - для передней форсунки и

$- α_{2} = \arcsin (\frac{v}{v_{1}} \cos β) + β$ - для задней форсунки,

где V₁ и V₂ - относительная скорость капель, истекающих соответственно из передней и задней форсунок [2].

Однако вариабельность свойств почвы и рельефа, как правило, присутствует в пределах даже одного поля. Поэтому при работе опрыскивателя приходится периодически останавливать его и вручную перенастраивать наклон форсунок, что сопряжено с дополнительными затратами труда и снижает производительность опрыскивания. К тому же условия работы опрыскивателя изменяются не дискретно (скачкообразно), а непрерывно. Поэтому ручной дискретной перенастройке наклона форсунок сопутствуют участки работы опрыскивателя на неоптимальном режиме, что ухудшает качество исполнения приема.

Целью изобретения является снижение затрат труда, повышение производительности и качества опрыскивания посевов сельскохозяйственных культур.

Для достижения поставленной цели распылитель содержит переднюю и заднюю форсунки с возможностью автономного поворота в продольно-вертикальной плоскости. Поворот форсунок в этой плоскости осуществляется по зависимостям, обеспечивающим равенство углов наклона к вертикали векторов абсолютных скоростей их капель при переменной рабочей скорости опрыскивателя. Данное условие соблюдается корректировкой положения форсунок при работе опрыскивателя не дискретно вручную, а непрерывно автоматически - посредством блока управления поворотом форсунок.

Кинематическая связь корпусов форсунок с блоком управления их поворотом осуществляется посредством двух гидроцилиндров с автономными распределителями потока жидкости. Каждый из гидроцилиндров сопряжен лишь с одной из форсунок. Блок управления поворотом форсунок содержит также микропроцессорное устройство, которое управляет гидроцилиндрами посредством их распределителей потока жидкости. Микропроцессорное устройство по сигналам датчика с опорных колес непрерывно отслеживает рабочую скорость опрыскивателя. Гидроцилиндры автоматически поворачивают форсунки на требуемый угол.

Использование изобретения позволяет в режиме online непрерывно отслеживать рабочую скорость опрыскивателя и в соответствии с ее величиной автоматически оптимизировать углы наклона форсунок к вертикали. Это позволяет избежать затрат труда на ручную переналадку форсунок, вынужденных остановок опрыскивателя при его работе и непрерывно поддерживать оптимальные режимы опрыскивания.

На фиг. приведена конструктивная схема предлагаемого распылителя (вид сбоку).

Распылитель содержит переднюю 1 и заднюю 2 форсунки с возможностью автономного поворота в продольно-вертикальной плоскости на шарнирах 5 и 3. Ось факела распыла форсунки 1 имеет направление V₁ вперед по ходу рабочего перемещения опрыскивателя V. Направление же V₂ оси факела распыла форсунки 2 - обратное (назад). Форсунки 1 и 2 состоят в кинематической связи с блоком управления их поворотом, который содержит гидроцилиндры 6 и 4 с автономными распределителями потока жидкости 10 и 7, микропроцессорное устройство управления 8 и датчик рабочей скорости опрыскивателя с его опорных колес 9.

Работает распылитель следующим образом. Опрыскиватель перемещается по полю с переменной скоростью V, регистрируемой датчиком с колес 9. Сигнал скорости опрыскивателя поступает на микропроцессорное устройство управления 8, которое посредством распределителей потока жидкости 10 и 7 управляет гидроцилиндрами 6 и 5, автоматически поворачивающими форсунки 1 и 2 в шарнирах 5 и 3 на требуемый угол.

Блок управления поворотом форсунок декодирует сигналы датчика рабочей скорости опрыскивателя с его опорных колес 9 и поворачивает форсунки 1 и 2 по инструкциям

$α_{1} = β - \arcsin (\frac{v}{v_{1}} \cos β)$ - для передней форсунки и

$- α_{2} = \arcsin (\frac{v}{v_{1}} \cos β) + β$ - для задней форсунки.

В приведенных инструкциях наиболее приемлемое значение угла β составляет $β = \frac{1}{4} π$ . Скорости V₁ и V₂ известны из технической характеристики используемых распылителей.

Таким образом производится непрерывное автоматическое выравнивание углов наклона к вертикали абсолютной скорости факелов распыла передней и задней форсунок распылителя при вариации рабочей скорости опрыскивателя.

Литература

1. Инжекторные распылители. TurboDrop^® HiSpeed Standart. Проспект фирмы Agrotop (Spray Technology). - ФРГ. - 2008. Internet .

2. Пат. 2416466. Российская Федерация, МПК B05B 1/14, A01M 11/00. Распылитель сельскохозяйственного опрыскивателя / Гуреев И.И.; заявитель и патентообладатель Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт земледелия и защиты почв от эрозии. - №2008146305/12; заявл. 24.11.2008; опубл. 27.05.2010, Бюл. №15. - 5 с.: ил.

1. Распылитель сельскохозяйственного опрыскивателя, содержащий переднюю и заднюю форсунки с возможностью автономного поворота в продольно-вертикальной плоскости, угол наклона осей факелов распыла которых к вертикали установлен по зависимостям
- для передней форсунки и
- для задней форсунки,
где β - угол наклона к вертикали векторов абсолютных скоростей капель, истекающих из передней и задней форсунок; V - рабочая скорость опрыскивателя; V₁ и V₂ - относительная скорость капель, истекающих соответственно из передней и задней форсунок, отличающийся тем, что корпуса форсунок кинематически связаны с блоком управления поворотом форсунок, который декодирует сигналы датчика рабочей скорости опрыскивателя с его опорных колес.

2. Распылитель по п. 1, отличающийся тем, что блок управления снабжен двумя гидроцилиндрами с автономными распределителями потока жидкости и микропроцессорным устройством управления распределителями потока жидкости по сигналам датчика рабочей скорости опрыскивателя.

3. Распылитель по п. 1, отличающийся тем, что гидроцилиндры включены в гидросистему энергосредства, причем каждый из них сопряжен лишь с одной из форсунок.

Изобретение относится к технике полива мелкодисперсным и капельным дождеванием и может быть использовано в мобильных установках для получения дождя с размерами капель, допустимыми для орошения широкого спектра возделываемых сельскохозяйственных культур с повышенной энергией и жизненной силой воды.

Мелкодисперсный дождеватель-опрыскиватель // 2573006

Изобретение относится к технике полива мелкодисперсным и капельным дождеванием, а также нанесения жидких химикатов для борьбы с болезнями и вредителями, внекорневой подкормке растений и может быть использовано в мобильных установках широкого спектра возделываемых сельскохозяйственных культур.

Распылительная головка для установок пожаротушения тонкораспыленной под высоким давлением жидкостью // 2570756

Изобретение относится к области противопожарной техники, а именно к высокоэффективным системам пожаротушения тонкораспыленной под высоким давлением водой, и может быть использовано для тушения или локализации пожара в производственных и административных зданиях и помещениях, в которых размещено технологическое оборудование.

Вихревая форсунка кочетова // 2570441

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей и растворов и может применяться в двигателестроении, химической и пищевой промышленности. В вихревой форсунке распылительный диск смещен по оси форсунки вниз от гладкой поверхности тела вращения шнека, соединенного с винтовой поверхностью шнека на величину, зависящую от вязкости распыляемой жидкости, и соединен со шнеком посредством стержня, осесимметрично расположенного шнеку.

Форсунка типа ксс // 2570438

Изобретение относится к технике распыления жидкостей. Технический результат - повышение качества распыления жидкости, производительности форсунки, уменьшение гидравлических потерь.

Дождевальный агрегат фронтального перемещения // 2567748

Дождевальный агрегат фронтального перемещения включает поливной трубопровод, выполненный секционным и снабженный дождевальными аппаратами, колесными опорами, приводом, размещенным в середине центральной секции, и муфтами для соединения секций.

Способ проведения гидромассажных процедур динамического вида // 2566133

Изобретение относится к санитарно-технической промышленности и может быть использовано для проведения водных процедур как в бытовых ваннах, так и в физиотерапевтических отделениях клиник, больниц, профилакториев.

Вертикально-вихревой дождевальный насадок // 2565200

Изобретение относится к технике полива мелкодисперсным и капельным дождеванием. Вертикально-вихревой дождевальный насадок содержит монтируемый на водопроводящем трубопроводе корпус с водовыпускными отверстиями и закрепленным дефлектором, при этом дефлектор закреплен к нижней части корпуса с помощью резьбы и выполнен в виде направителя-завихрителя потока, включающего направитель потока, представляющий поверхность, образованную вращением параболы z2=2ρx около оси z, на боковой поверхности которой закреплены направляющие лопасти в виде многозаходной винтовой линии левосторонней направленности, нижняя часть направителя потока сопряжена с водовыпускными отверстиями, выполненными по касательной к направителю-завихрителю потока, водовыпускные отверстия выполнены в виде стволов, в выходной части которых предусмотрены спиральные завихрители потока с левосторонней направленностью спирали.

Дождеватель-электроактиватор // 2564821

Форсунка кочетова для распыливания жидкостей // 2564281

Изобретение относится к технике распыления жидкости и может быть использовано в противопожарной технике, в сельском хозяйстве, в устройствах химической технологии и в теплоэнергетике.

Способ оценки ударного действия капель дождя // 2569664

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано при оценке опасности водной эрозии почвы. Для осуществления предлагаемого способа оценки ударного действия капель дождя на горизонтальной поверхности в центре подложки мишени с размеченными концентрическими окружностями устанавливают почвенный образец, поливают каплями дождя почвенный образец, измеряют величину радиуса разлета почвенных частиц.

Способ контроля эрозионной опасности дождя // 2567155

Изобретение относится к способам контроля эрозионной опасности дождя. Осуществляют заполнение пор почвенного образца окрашенной водой.

Способ комбинированного полива // 2567129

Способ включает покрытие полос поверхности поливной полосы синтетической пленкой, продольные края пленки заделывают в почву, края пленки в головах поливных полос закрепляют на подземных водовыпусках распределительных трубопроводов, в головы поливных полос (под пленку) подают под напором поливную воду, вода поднимает пленку над поверхностью поля, образуя пленочные валики над поливными полосами, после добегания воды до конца поливной полосы на участки поля между поливными полосами подают поливную воду из выводной борозды или из водовыпусков поливного шланга.

Способ полива при вспашке на дерново-подзолистых супесчаных почвах центрального нечерноземья // 2556893

Способ включает вспашку, внесение в почву воды или жидкого удобрения, после уборки сельскохозяйственной культуры проводят подготовку поля - разбрасывают по полю обеззараженный, обезвреженный и обезжиженный иловый осадок, полученный при биологической очистке на комплексе животноводческих стоков, затем перед вспашкой на орошаемом поле проводят дискование почвы на глубину 5 см, проход делают в двух направлениях, продольный и поперечный, а вспашку осуществляют не по уклону поля, а перпендикулярно горизонталям к направлению уклона с последующим внесением в почву жидкого стока по ширине пахотного поля дождевальным агрегатом с разбрызгивателями, снабженным закрытыми трубопроводами для транспортировки упомянутых стоков из пруда-накопителя, после внесения жидкого стока и просушки ила, оставшегося при внесении жидкого стока на распаханном поле, осуществляют дискование или культивацию почвы, проводят ее выравнивание и прикатывание гладкими водоналивными катками.

Биологический стабилизационный пруд-накопитель (варианты) // 2555813

Изобретение относится к области гидротехники, а именно к подготовке сточных вод в орошаемом земледелии для полива и удобрения растений. Биологический стабилизационный пруд-накопитель включает замкнутую водозаборную акваторию водоема в виде пруда-накопителя 1, имеющего водоподводящую трубу 2 с питаемым коллектором 21, и водораспределительное устройство на входе отводящего трубопровода 4.

Способ подкормки рассады томата // 2555759

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству. В способе выращивают рассаду томата с поливом водой.

Способ рассоления тяжелых засоленных земель // 2555034

Предлагаемое изобретение относится к области сельского хозяйства. Для рассоления тяжелых засоленных почв подводят воду к рассоляемому участку, нарезают щели 3, размещают вдоль центральной оси межщелевых полос поливные трубопроводы 6 с капельницами 7, укрывают межщелевые полосы водонепроницаемыми экранами.

Способ обработки субстрата с корнеобитаемым слоем культурного газона для его реновации // 2551561

Изобретение относится к области сельского и городского хозяйств. В способе осуществляют механическое удаление верхнего травянистого слоя газона с органическим материалом до песка, вносят в оставшийся субстрат с корневой системой и органическим материалом 10% раствор перекиси водорода путем 4-этапного полива дождеванием.

Способ ухода за травяным покрытием открытых спортивных площадок // 2551559

Изобретение относится к области сельского и городского хозяйств. Способ включает обработку верхнего слоя субстрата открытых спортивных площадок водным раствором реагента.

Способ самотечного полива // 2550493

Изобретение относится к ирригации. Согласно способу половину полос синтетической пленки перфорируют, складывают вдвое, покрывают ими полосы поверхности орошаемого участка, подают под пленку поливную воду, на перфорированные части полосы синтетической пленки насыпают аммиачную селитру, на слой аммиачной селитры наносят вяжущее, затем полосы синтетической пленки складывают вдвое, покрывают ими полосы поверхности орошаемого участка и подают под пленку поливную воду.

Измерение эрозионной опасности дождя // 2578534

Изобретение относится к способам измерения эрозионной опасности дождя. По слоям почвенного образца размещают группы меченых почвенных частиц. Почвенный образец поливают каплями дождя. После чего измеряют радиусы разлета почвенных частиц и их метки. По максимальной величине радиуса разлета и меткам почвенных частиц измеряют эрозионную опасность дождя. Обеспечивается расширение функциональных возможностей способа, заключающееся в возможности определения, из какого слоя почвенного образца вылетают почвенные частицы.