Универсальный туковысевающий аппарат для подкормки пропашных культур

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к устройствам для внесения минеральных удобрений. Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемой полезной модели, сводится к универсализации аппарата, позволяющего вносить все виды минеральных удобрений: гранулированные, кристаллические, порошковые, стабильности сыпучести туков, равномерности подачи. Сущность полезной модели: универсальный туковысевающий аппарат для подкормки пропашных культур, содержит бункер для туков с указателем уровня, двух дозаторов с левой и правой навивками, каждый из которых выполнен в виде двух цилиндров: внешнего и внутреннего с расположенными между ними трехзаходным винтом с плоскими витками образующими желоба, причем внутренний цилиндр надет и закреплен на приводном валу с возможностью изменения частоты вращения, при этом винт одного дозатора имеет левую навивку, другой - правую. В концевых частях бункера для туков расположены воронки. Ил. 3 2 П. ф-лы

Область техники, к которой относится полезная модель.

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно, к устройствам для внесения минеральных удобрений.

Уровень техники

Известен туковысевающий аппарат АТД-2, включающий бункер, высевающий диск, снабженный скребками и пальцевым ворошителем (В.М. Халанский, И.В. Горбачев Сельскохозяйственные машины. - М.: КолосС, 2006. - с. 143).

Недостатком данного аппарата является сложность конструкции, наличие шестеренного привода, трудность в установлении требуемой подачи с использованием скребков.

Известен катушечно-штифтовой туковысевающий аппарат состоящий из корпуса, штифтовой катушки, задвижек, донышка, механизма опорожнения. Гранулы туков выгребаются штифтовой катушкой и подаются в тукопроводы. Дозу внесения регулируют задвижкой и изменением частоты вращения штифтовой катушки (А.Н. Карпенко, В.М. Халанский, Сельскохозяйственные машины. - М.: Агропромиздат, 1989. - с. 110).

Основным недостатком данного туковысевающего аппарата является неравномерность внесения и сложность настройки с использованием задвижки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятой авторами за прототип является туковысевающий аппарат АТП-2, состоящий из бункера, высевающего механизма, представляющего собой приводной вал, на котором надеты два дозатора в виде спиральных пружин с левой и правой навивками. По концам расположены воронки, соединенные с тукопроводами. В бункере установлен указатель уровня туков (Н.Е. Руденко Механизация ухода за пропашными культурами. - Ставрополь: АГРУС, 2005. - с. 7476).

В качестве недостатков необходимо отметить следующее. Аппарат может использоваться при внесении гранулированных минеральных удобрений, открытая зона дозаторов ухудшают сыпучесть туков, приводит иногда к их слипанию.

Раскрытие полезной модели

Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемой полезной модели, сводится к универсализации аппарата, позволяющей вносить все виды минеральных удобрений: гранулированные, кристаллические, порошковые, стабильности сыпучести туков, равномерности подачи.

Технический результат достигается тем, что универсальный туковысевающий аппарат для подкормки пропашных культур, содержащий бункер для туков с указателем уровня, двух дозаторов с левой и правой навивками, каждый из которых выполнен в виде двух цилиндров: внешнего и внутреннего с расположенными между ними трехзаходным винтом с плоскими витками образующими желоба, причем внутренний цилиндр надет и закреплен на приводном валу с возможностью изменения частоты вращения, при этом винт одного дозатора имеет левую навивку, другого - правую.

В концевых частях бункера для туков расположены воронки.

Краткое описание чертежей.

На фиг. 1 - схема универсального туковысевающего аппарата для подкормки пропашных культур, вид спереди.

На фиг. 2 - дозатор с трехзаходным винтом, схема.

На фиг. 3 - дозатор с трехзаходным винтом, общий вид

Осуществление полезной модели

Универсальный туковысевающий аппарат для подкормки пропашных культур включает бункер 1 (фиг. 1) с установленным в нем указателем уровня туков 2. В нижней части бункера 1 размещены на два дозатора 3, 4. Каждый дозатор 3, 4 включает два цилиндра: внешний 5 и внутренний 6. Между цилиндрами расположены многоходовые винты (на фиг. не показано) с плоскими витками 7 образующие желоба 8, причем один дозатор 4 имеет левую навивку, другой 3 - правую. Винты выполнены трехзаходными (на фиг. не показано). Внутренние цилиндры 6 надеты и закреплены на приводном валу 9. На выходе туков в концевых частях бункера 1 размещены воронки 10, 11, которые соединяются с тукопроводами (на фиг. не показано). Плоские витки 7 винта (на фиг. не показано) улучшают процесс гравитационного перемещения туков. Указатель уровня туков 2 показывает уровень туков в бункере 1.

Туковысевающие аппараты в большинстве своем устанавливают на культиваторах для подкормки растений при междурядной обработке пропашных культур. Минеральные удобрения (туки) выпускают в виде гранул размером 17 мм, кристаллов и порошков.

Полученные винтовые поверхности представляют собой геликоид. При этом один дозатор 4 имеет левостороннюю навивку, второй 3 - правостороннюю. Дозаторы 3, 4, используя внутренние цилиндры, надеваются на приводной вал 9. В концевых частях дозаторов расположены воронки 10, 11.

Универсальный туковысевающий аппарат для подкормки пропашных культур работает следующим образом:

Туки из бункера 1 поступают к дозаторам 3, 4, выносятся в стороны и через воронки 10, 11 направляются в тукопроводы (не показано).

При поступлении в дозаторы 3, 4 туки захватываются плоскими витками 7 и поднимаются на угол подъема .

При достижении угла подъема туки под действием силы тяжести (гравитации) перемещаются вниз по виткам 7.

Это обеспечивает движение туков вдоль оси вращения. Угол подъема превышает угол трения, так как на туки помимо силы трения действует центробежная сила Гц.

где R - радиус внешнего цилиндра 5, м;

m - масса перемещаемых туков, кг;

n - частота вращения дозатора, с1.

где - коэффициент трения туков по поверхности дозатора 3, 4. Равновесие наступает при условии:

Отсюда:

Угол наклона винтовой линии витка 7:

где - угол естественного откоса туков, град. Угол естественного откоса для туков варьирует по данным М.М. Клецкина в диапазоне 3350°. При _max=50°, [90-50]40°.

Таким образом, угол наклона винтовой линии плоских витков 7 принимаем =40°.

Например, на пропашном культиваторе типа КРН-5,6А устанавливают четыре туковысевающих аппарата АТГ-2. На них размещены восемь дозаторов 3, 4.

Определяют подачу, которую должен обеспечить каждый дозатор 3, 4, исходя из требуемой дозы внесения.

где q_н - подача, кг/с;

B - ширина захвата культиватора, м;

V_р - скорость рабочего движения, м/с;

H_max - максимальная доза внесения туков, кг/га;

K_д - число дозаторов 3, 4 на культиваторе.

При B=5,6 м; V_р=3,3 м/с; H_max =450 кг/га; K_д=8:

Это максимальная подача, которую необходимо обеспечивать дозатору 3, 4.

Частота вращения дозатора 3, 4 должна быть такой, чтобы туки под действием центробежной силы не увлекались во вращение вместе с цилиндром 5. В этом случае движение материала вдоль оси прекращается.

Должно соблюдаться условие: m·w²·Rm·g.

Исходя из этого:

Для винтовых конвейеров частоту вращения принимают в пределах n_max=2,02,1 с^-1.

Тогда:

Принимаем: R=0,06 м.

Диаметр внешнего цилиндра 5:D=0,12 м.

Диаметр внутреннего цилиндра 6:d=d_в+2t_с,

где d_в - диаметр приводного вала 9, м;

t_с - толщина стенки внутреннего цилиндра 6, м;

При d_в=20 мм; t_с=2,5 мм:

d=25 мм.

Находят шаг винта (на фиг. не показано): S=D·tg; S=0,12·tg40°=0,10 м.

S=0,83D.

Для повышения равномерности подачи туков дозатор делают многозаходным. Число заходов должно быть связано с шириной желоба 8, которая определяется размером гранул туков.

При этом необходимо выдерживать следующее условие:

где Ч_з - число заходов винта (на фиг. не показано);

d_r - диаметр гранул туков, мм;

При

Принимаем Ч_з=З, то есть дозаторы 3, 4 делают трехзаходными, что упрощает конструкцию и обеспечивает равномерность подачи.

Производительность дозатора определяется по следующей формуле:

где - коэффициент заполнения дозатора 3, 4;

- насыпная плотность материала, кг/м;

K _с - коэффициент сыпучести.

При d=0,025 м; n=2,1 с^-1; =0,3; =710 кг/м³; K_с=0,4.

При полученных параметрах и режиме работы дозатора .Обеспечивается максимальная доза внесения туков. Как видно из формулы (9) дозы внесения регулируют изменением частоты вращения дозаторов 3, 4 n. Перемещение туков осуществляется в закрытом пространстве, что исключает их слипание и нарушение сыпучести.

Предлагаемая полезная модель по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

- обеспечивается возможность вносить минеральные удобрения всех видов: гранулированные, кристаллические, порошковые;

- за счет закрытого механизированного пространства дозаторов 3, 4 повышается качество внесения минеральных удобрений, исключается слипаемость их;

- трехзаходные винты (на фиг. не показано) повышают равномерность подачи и скорость перемещения туков.

1. Универсальный туковысевающий аппарат для подкормки пропашных культур, содержащий бункер для туков с указанием уровня, два дозатора с левой и правой навивками, приводной вал, воронки, отличающийся тем, что дозатор выполнен в виде двух цилиндров: внешнего и внутреннего, с расположенным между ними трехзаходным винтом с плоскими витками, образующими желоба, причем внутренний цилиндр надет и закреплен на приводном валу с возможностью изменения частоты вращения, при этом винты одного дозатора имеет левую навивку, а другого - правую.

2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что в концевых частях бункера для туков расположены воронки.

РИСУНКИ