Результат интеллектуальной деятельности: Способ и устройство дифференцированного дозирования жидких органических удобрений

Изобретение относится к области механизации сельскохозяйственного производства, а именно к внесению жидких органических удобрений (ЖОУ).

Известен способ дозирования ЖОУ, при котором определяют дозу внесения, устанавливают соответствующий дозе насадок, производят подачу ЖОУ из емкости агрегата центробежным насосом по напорному рукаву через переключающее устройство на патрубок распределения с насадком на распределительное устройство. Напорный рукав переключается на патрубок перемешивания в транспортном режиме и на распределительное устройство в рабочем ходе [Разбрасыватель жидких органических удобрений РЖТ-8. Техническое описание и инструкция по эксплуатации./ Под ред. Семочкина Ф.М. Минск, Полымя, 1975, С. 1].

Известен способ дозирования ЖОУ, при котором определяют и устанавливают дозу внесения. Устанавливают соответствующую дозе сменную задвижку в выливном патрубке, производят подачу ЖОУ из емкости агрегата через клапан центробежным насосом через заднюю заслонку напорно-переключающего устройства, подают ЖОУ по выливному патрубку на распределитель. В процессе транспортировки поднимают клапан предохранительного устройства и направляют ЖОУ по напорно-переключающему устройству в емкость агрегата для перемешивания (гомогенизации) [Разбрасыватель жидких органических удобрений РЖТ-16. Техническое описание и инструкция по эксплуатации./ Под ред. Самусь Н.Г. Минск, Полымя, 1979, С.7, 12]. Трубопровод напорно-переключающего устройства отводит ЖОУ из магистрального трубопровода в емкость для перемешивания ЖОУ во время транспортировки для предотвращения выпадения осадка и забивания системы, поддерживания однородной структуры ЖОУ (гомогенизации).

Известные способы не позволяют менять дозу во время рабочего хода агрегата, гомогенизация в рабочем ходе не производится.

Известен способ, выбранный в качестве прототипа [Разбрасыватель жидких органических удобрений РЖТ-8. Техническое описание и инструкция по эксплуатации./ Под ред. Семочкина Ф.М. Минск, Полымя, 1978, С.10, 11], при котором определяют дозу внесения, подают ЖОУ из емкости агрегата центробежным насосом по напорному трубопроводу на распределительное устройство. При транспортировке и перемешивании ЖОУ подается обратно в емкость агрегата по патрубку перемешивания. При осуществлении рабочего хода патрубок перемешивания (гомогенизации) перекрывается и ЖОУ направляются на распределитель. Патрубки перекрываются заслонками, которые приводятся в рабочее положение гидроцилиндром, подключенным к гидросистеме трактора. Дозирование производится подбором дросселирующих вставок на патрубке распределения.

Способ не позволяет менять дозу во время рабочего хода агрегата, гомогенизация в рабочем ходе не производится.

Известный способ осуществляется устройством для установки доз внесения путем изменения проходных сечений патрубка распределения дросселирующими вставками. Изменение направления потока осуществляется переключением. Изменение величины потока при использовании центробежного насоса, работающего с фиксированной частотой от ВОМ трактора, происходит в соответствии с нагрузочной характеристикой насоса. Его подача и коэффициент полезного действия уменьшаются с установкой малых доз внесения, при этом время рабочего хода увеличивается, и происходит выпадение осадка и заиливание магистрали, так как трубопровод гомогенизации перекрыт и не производится перемешивание ЖОУ в емкости агрегата. Механизм открытия магистрального трубопровода совмещен с механизмом перекрытия трубопровода гомогенизации.

Известными способами и устройствами дозируется фиксированная доза. Изменение настроек дозатора во время рабочего хода в действующих системах не предусмотрено. Изменение величины потока при использовании центробежного насоса, работающего с фиксированной частотой от ВОМ трактора, регулируется увеличением потерь в трубопроводах.

Для повышения эффективности использования ЖОУ, повышения окупаемости ЖОУ, снижения антропогенной нагрузки на окружающую среду рационально использовать дифференцированное внесение ЖОУ. Для обеспечения дифференцированного внесения ЖОУ необходимо, чтобы по ходу движения агрегата по полю на каждый участок поля вносилась расчетная доза ЖОУ, изменение дозы внесения производилось в соответствии с картой-заданием на дифференцированное внесение удобрений исполнительным механизмом.

Известны устройства системы дозирования агрегата РЖТ 8, РЖТ-16, оснащенные центробежным насосом, направляющим поток ЖОУ из емкости агрегата по напорному трубопроводу к разливочному устройству. Напорный трубопровод в транспортном положении переключается на трубопровод гомогенизации. Дозирование производится установкой насадков на патрубок распределения дросселирующих вставок в патрубок распределения (РЖТ 8), изменением проходного сечения разливочного устройства (РЖТ 16). Доза устанавливается фиксировано.

Известно устройство системы дозирования, выбранное в качестве прототипа, используемое на агрегате РЖТ-8, включающее емкость и дозирующе-распределительную систему, состоящую из центробежного насоса, напорного трубопровода, заслонки, патрубка перемешивания, дросселирующей вставки и дозатора-распределителя, подающего ЖОУ на рабочие органы. Центробежным насосом поток ЖОУ направляется из емкости агрегата по напорному трубопроводу к дозатору-распределителю через дросселирующие вставки на напорном трубопроводе. Напорный трубопровод имеет отвод - трубопровод гомогенизации. Напорный трубопровод и патрубок перемешивания имеют заслонки, перекрывающие патрубок перемешивания при открытом напорном трубопроводе.

Известными устройствами производится дозирование только фиксированной дозы, при этом на малых дозах внесения КПД насоса снижается, например, вдвое при расходе 20 л/с и до 10% при расходе 10 л/с [Обоснование параметров дозатора машин для внесения жидких органических удобрений Марченко Н.М., Личман Г.И., Щемелинский А.Л., НТБ ВИМ выпуск 57, Москва – 1984, Стр. 11-14].

При малых дозах внесения рабочий ход агрегата увеличивается, отбор ЖОУ из емкости мал, гомогенизация в емкости агрегата не производится и возможно выпадение осадка.

Техническая задача - повышение эффективности применения удобрений за счет дифференцированного внесения удобрений, повышение КПД центробежного насоса и обеспечение гомогенизации на малых дозах внесения.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе дифференцированного дозирования жидких органических удобрений, заключающемся в том, что определяют дозу внесения, подают ЖОУ из емкости агрегата на дозатор-распределитель, согласно изобретению подготавливают карту-задание на дифференцированное внесение удобрений, изменяют дозу внесения в рабочем ходе агрегата в соответствии с картой, отделяя от напорного потока ЖОУ регулируемую часть, которую направляют обратно в емкость агрегата на перемешивание.

Поставленная техническая задача достигается тем, в устройстве, включающем емкость и дозирующе-распределительную систему, состоящую из центробежного насоса, напорного трубопровода, заслонки, патрубка перемешивания, дросселирующей вставки в напорном трубопроводе и дозатора-распределителя, подающего ЖОУ на рабочие органы, согласно изобретению патрубок перемешивания снабжен регулируемым клапаном с исполнительным механизмом.

Изобретение поясняется фиг. 1, где представлена конструктивная схема дозирующе-распределительной системы.

Способ заключается в том, что для дифференцированного дозирования жидких органических удобрений определяют дозу внесения, подготавливают карту-задание на дифференцированное внесение удобрений, подают ЖОУ из емкости агрегата на дозатор-распределитель, изменяют дозу внесения в рабочем ходе агрегата в соответствии с картой, для чего отделяют от напорного потока ЖОУ регулируемую часть, направляемую обратно в емкость агрегата на перемешивание.

Устройство состоит из емкости 1 агрегата, центробежного насоса 2, напорного трубопровода 3 подачи ЖОУ, патрубка 4 перемешивания (гомогенизации), заслонки 5 напорного трубопровода, дросселирующей вставки 6, дозатор-распределителя 7, регулируемого клапана 8, исполнительного механизма 9 изменения проходного сечения патрубка 4 гомогенизации, трубопроводов 10 к рабочим органам.

Устройство работает следующим образом.

Составляется карта-задание на дифференцированное внесение удобрений. Средняя, по всему полю, доза внесения устанавливается дроссельной заслонкой 5. При фиксированных настройках дозатора-распределителя 7 доза может быть изменена за счет изменения величины потока, подаваемого на дозатор-распределитель 7. Это возможно осуществить делением потока, подаваемого по напорному трубопроводу 3 на дозатор 7, и отводом части потока в обратно в емкость агрегата 1. Часть ЖОУ, подаваемая в емкость 1 агрегата, обеспечивает гомогенизацию.

Отвод регулируемой части ЖОУ от напорного потока достигается тем, что патрубок 4 гомогенизации во время рабочего хода сообщается с емкостью 1 агрегата. Для регулируемого отделения части потока патрубок 4 гомогенизации оснащается регулируемым клапаном 8, проходное сечение которого изменяется исполнительным механизмом 9. Привод исполнительного механизма 9 осуществляется по управляющему сигналу в соответствии с картой-заданием на дифференцированное внесение ЖОУ.

Расчетная средняя доза внесения устанавливается путем установки сменных дросселирующих вставок 5 на напорном трубопроводе 3, при перекрытом на 50% трубопроводе 4, направляющем ЖОУ обратно в резервуар 1 на гомогенизацию.

При увеличении проходного сечения клапана 8 доля, отделяемая от напорного потока, увеличивается, а при уменьшении - уменьшается, соответственно поток, направленный на дозатор-распределитель 7, уменьшается или увеличивается. При малых дозах внесения и соответственно увеличении рабочего хода агрегата отделяемая часть ЖОУ обеспечивает гомогенизацию в емкости агрегата и повышает КПД использования центробежного насоса.

Использование устройства позволяет дифференцировать применение удобрений и предотвратить появление илистых отложений в емкости агрегата, повысить КПД использования мощности ВОМ трактора при малых дозах внесения, т.к. часть ЖОУ, направляемая в емкость 1 агрегата, используется на перемешивание, а подача насоса составляет суммарную подачу ЖОУ на перемешивание и подачу ЖОУ на дозатор-распределитель 7.