1.4 Патентный обзор и обоснование выбора прототипа
Рабочий орган для разбрасывания удобрений по патенту РФ №2321199, предложенный Волгиным Ю.Н и Дёминойй Е.Б. (рисунок 1.6) включает установленные два вращающихся диска 1 и 2 с лопатками 3 и 4, направление вращения внутреннего и внешнего 2 дисков совпадает, причем внешний диск 2 вращается с угловой скоростью в 1,1 раза больше, чем внутренний 1, при этом оба диска выполнены плоскими, установлены каждый на своем валу 5 и 6, и рабочие поверхности 7 и 8 дисков 1 и 2 находятся в одной плоскости, а диаметр внешнего диска 2 в 1,6 раза больше диаметра внутреннего диска 1 на рабочей поверхности 7 которого, соосно оси вращения, расположен направитель 9, выполненные в виде усеченного конуса 10, имеющего в основании цилиндрическую часть 11 диаметром, соответствующим диаметру зоны с окружной скоростью 5-6 м/сек и высотой, равной высоте лопатки 3, а конусообразующая поверхность 12 выполнена под углом 45° к плоскости основания, а вершина конуса имеет форму части сферы. [14]
На рабочей поверхности 7 внутреннего диска 1 установлены имеющие зет-образную форму и обращенные верхней полкой 13 в сторону вращения, не выступающие за края диска 1 и прилегающие к цилиндрической части 11 направителя 9 4 или 8 лопаток 3 с возможностью регулировки установки с наклоном назад относительно направления вращения диска 1 под углом от 10° до 20°, к тому же часть 14 верхней полки 13 в месте прилегания лопатки 3 к цилиндрической части 11 направителя 9 отсутствует на расстоянии 25 см.
Рисунок 1.9 – Схема рабочего органа для разбрасывания удобрений Волгина Ю.Н. по патенту РФ 2321199
На рабочей поверхности 8 внешнего диска 2 установлены имеющие зетобразную форму и обращенные верхней полкой 15 в сторону вращения, выступающие на 2/7 своей длины за внешние края диска 2 и находящиеся на одном уровне с внутренним краем диска
2 8 лопаток 4 с возможностью регулировки установки с наклоном назад относительно направления вращения диска под углом от 12° до 24°
При этом высота лопатки 4 в 2 раза больше высоты лопатки 3 внутреннего диска 1, при этом во внешней концевой части лопатки 4 их торцевая часть с нерабочей стороны закрыта пластиной 16, а в стенке 17 лопатки 4 на расстоянии 1/3 ее длины от внешней концевой части выполнена в виде трапеции с основанием, равным 2/3 высоты лопатки 4
Окно 18 от нижней полки 19 к верхней полке 15, ограниченное с внутренней стороны треугольной косынкой 20, отогнутой назад относительно направления вращения диска 2 под углом 30° относительно окна 18 лопатки 4, и каждая лопатка 4 на рабочей стороне стенки 17 лопатки 4 снабжена пластиной 21, установленной с возможностью регулировки ее установки от рабочей поверхности 8 диска 2 под углом от 10° до 20°
Носок 22 пластины 21 касается рабочей поверхности 8 диска 2 на расстоянии 1/4 его радиуса от внешнего края диска 2, и длина пластины 21 не более чем на 5 мм превышает размер основания окна 18, выполненного в стенке 17 лопатки 4.
Увеличение равномерности распределения удобрений по поверхности поля достигается тем, что лопатка 4 внешнего диска 2 позволяет создать несколько потоков схода удобрений с лопатки 4 (через окно 18 лопатки 4, через окно 18 лопатки 4 с пластины 21, а также со стенки 17 лопатки 4). Присутствие на лопатке 4 косынки 20 и пластины 16 позволяет обеспечить оптимальные условия схода удобрений с лопатки. Наличие выреза размером 25 мм на верхней полке 13 в месте прилегания лопатки 3 к цилиндрической части 11 направителя 9 обеспечивает свободнее попадание удобрения на рабочую поверхность 7 внутреннего диска 1. Ориентировочный разгон удобрения на конусообразной поверхности 12 направителя 9, разность угловой скорости внешнего диска 2 в 1,1 раза больше скорости внутреннего диска 1, наличие на них равного количества или в два раза большего на внешнем диске 2, лопаток 3 и 4 обеспечивают сохранение фрагментарности удобрений за счет снижения скорости соударения лопаток 3 и 4 с удобрениями.
Рабочий орган центробежного разбрасывателя удобрений по патенту РФ №2172578, разработанный Воронежским ГАУ им. К.Д. Глинки (рисунок 1.7) содержит диск 1 с жестко закрепленными на нем основными лопатками 2 и сегментами 3 с дополнительными лопатками 4. Сегменты установлены на диске таким образом, что имеется возможность изменять их угол наклона относительно поверхности диска. Угол наклона сегментов может меняться благодаря шарнирному соединению в виде С-образных петель 5 и регулировочным болтам 6 с гайками 7. Петли 5 установлены под прямым углом к впереди стоящим лопаткам. Благодаря этому при изменении угла наклона сегмента не изменяется его положение относительно вертикальной плоскости впереди стоящей лопатки, тем самым устраняется зазор между сегментом и впереди стоящей лопаткой. [13]
Рисунок 1.10 – Схема рабочего органа центробежного разбрасывателя удобрений Дьячкова А.П. по патенту РФ 2172578
При подаче сыпучего материала на вращающийся диск 1 основные лопатки 2, установленные непосредственно на диске, обеспечивают выброс частиц в горизонтальной плоскости, а следующие за ними дополнительные лопатки 4, установленные на сегментах 3, направляют материал под углом к горизонту. Причем углы установки сегментов 3 с дополнительными лопатками 4 могут быть разными (от 0 до 15o), в зависимости от вида и гранулометрического состава разбрасываемого материала. Частицы материала, сошедшие с поверхности основных лопаток, летят на меньшее расстояние нежели частицы, сошедшие с дополнительных лопаток, установленных под углом к горизонту. На поверхности поля получается наложение секторов, образуемых частицами, сошедшими с поверхности лопаток рабочего органа под различными углами к горизонту, что повышает равномерность распределения материала по поверхности почвы. [13]
Группой ученых ФГОУ ВПО Орел ГАУ Родимцева С.А., АмелинаА.В., Казмина В.М. предлагается конструкция разбрасывателя минеральных удобрений по патенту РФ №2448448 (рисунок 1.8), который содержит верхний 1 и нижний 2 центробежные диски, снабженные лопатками З, 4 и установленные на неподвижной оси 5 с помощью ступиц 6, 7. В верхнем диске 1 выполнено центральное отверстие. Ось 5 выполнена с внутренней полостью до уровня нижнего диска 2. Кроме этого , на уровне нижнего диска 2 в полости выполнена выпускное окно 8. [12]
Днище полости в оси 5 имеет уклон в сторону выпускного окна 8. Угол 𝞪 уклона образующей днища относительно горизонтальной плоскости не менее двух углов трения частиц удобрений по материалу, ИЗ которого изготовлена ось 5. В верхней части оси 5 снабжена ассиметричной заборной горловины, обеспечивающий одновременную раздельную подачу различных видов удобрений на верхний 1 и нижний 2 диски. Разбрасыватель минеральных удобрений работает следующим образом. Сыпучие минеральные удобрения помощью ассиметричной заборной горловины неподвижной оси 5 раздельно поступают на имеющие индивидуальные приводы верхней 1 и нижней 2 центробежные диски. При этом подачу удобрений на нижний диск 2 осуществляют через внутреннюю полость оси 5 с боковым выпускным окном 8.Под воздействием центробежных сил, возникающих при вращении дисков 1 и 2, частицы удобрений сходят на лопатки 3 и 4 и далее разбрасываются по поверхности поля. [12]
Рисунок 1.11 – Схема расбрасывателя минеральный удобрений
Родимцева С.А. по патенту РФ № 2448448