Результат интеллектуальной деятельности: РАСПЫЛИТЕЛЬ РАБОЧЕГО СОСТАВА БИОПРЕПАРАТА

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для распыления жидких биологических средств защиты растений.

Известна форсунка с параболическим завихрителем [1], которая содержит цилиндрическую камеру для подвода газа, осевой ороситель с дроссельными отверстиями для подвода жидкости и завихритель газожидкостного потока. Ороситель с дроссельными отверстиями заглушен с выходного конца центробежным элементом, состоящим из последовательно соединенных профилированных дисков, на торцевой части которых выполнены выступы и углубления в форме спирали Архимеда. Выступы на одном диске входят с зазором во впадины на другом диске с образованием канала в форме спирали Архимеда, сообщающегося с полостью цилиндрической камеры, в торцевой части которой расположен диск с перфорацией для входа газа, который своей внешней поверхностью жестко соединен с цилиндрической камерой, а внутренней поверхностью - с оросителем. В цилиндрической камере последовательно установлены два завихрителя. Завихритель, расположенный на входе газового потока, жестко скреплен с трубкой оросителя. Завихритель на выходе жестко скреплен с внутренней поверхностью цилиндрической камеры. Между завихрителями выполнены зазоры для взаимодействия с газом и жидкостью: тангенциальный зазор и осевой зазор. Каждый из завихрителей выполнен в форме эллиптического параболоида, направляющие лопасти которого изогнуты по винтовой поверхности и образуют криволинейные конфузорные каналы.

Недостатком данной конструкции является высокий уровень давления жидкости, который недопустим при распылении жидкости с биологическим препаратом.

Так же известна пневмоакустическая стержневая форсунка [2], содержащей цилиндрический корпус, имеющий центральное цилиндрическое отверстие с впускным газовым каналом, центральный стержень, установленный в центральном отверстии и имеющий часть, выступающую из цилиндрического корпуса, имеющего впускной канал для жидкости, жидкостную кольцевую камеру, связанную с впускным каналом для жидкости, жидкостное сопло, связанное с жидкостной кольцевой камерой, охватывающее центральный стержень, кольцевой резонатор, установленный на выступающей части центрального стержня, рабочая часть которого обращена к цилиндрическому корпусу, причем газовое сопло и жидкостное сопло выполнены соосными, жидкостное сопло расположено дальше по радиусу от центральной осевой линии цилиндрического корпуса, обечайку, охватывающую цилиндрический корпус, при этом жидкостная кольцевая камера и жидкостное сопло образованы пазами в цилиндрическом корпусе, ограниченными внутренней поверхностью обечайки. При этом центральный стержень выполнен с диаметром, равным диаметру сопла, а продольные пазы в центральном стержне расположены на расстояниях друг от друга, не превышающих четверть длины волны рабочей частоты форсунки, причем глубина пазов на центральном стержне δ, их ширина t и количество n, частота генерации f, ширина резонансной канавки пневмоакустической стержневой форсунки σ и расстояние между кольцевым газовым соплом Н и дном кольцевого резонатора выбраны из соотношений S=⋅n⋅δ⋅t, где S - суммарное сечение пазов при заданной производительности по газу; 12,5≤f⋅δ≤15; 1,8≤σ/δ<2,1; 7≤Н/δ≤8.

Недостатком данного устройства является то, что выходящая жидкость ударяется об отражатель, что может оказывать отрицательное влияние на жизнеспособность биологических агентов биопрепарата.

Прототипом является пневматическая форсунка [3], которая содержит корпус со шнеком, соосно расположенным в нижней части корпуса, и расположенный в верхней части корпуса штуцер с цилиндрическим отверстием для подвода жидкости, соединенным с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру. Шнек запрессован в корпус с образованием конической камеры, расположенной над шнеком соосно диффузору и соединенной с ним последовательно. Шнек выполнен сплошным, а внешняя поверхность шнека представляет собой две последовательно соединенных поверхности, одна их которых представляет собой, по крайней мере, однозаходную винтовую канавку с правой или левой нарезкой и расположена внутри корпуса, а вторая поверхность выполнена гладкой в виде тела вращения, осесимметрично соединенного с распылительным диском. Распылительный диск расположен перпендикулярно оси корпуса и выступает за торцевую поверхность нижней части корпуса. Линия, образующая торцевую поверхность, может быть как прямая линия, так и кривая линия n-го порядка. Поверхность распылительного диска, выступающая за торцевую поверхность нижней части корпуса, выполнена отогнутой в сторону нижней части корпуса и имеет на периферийной части радиальные вырезы, чередующиеся со сплошной частью поверхности распылительного диска. Коаксиально и осесимметрично корпусу к его внешней поверхности прикреплен коллектор с, по крайней мере, тремя трубками для подвода воздуха, при этом нижняя часть трубок закреплена в диффузоре, охватывающем распылительный диск, а срез трубок выполнен в виде дросселирующих каналов, которые расположены напротив стержня, соединяющего распылительный диск со шнеком.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции, а также то, что при распылении происходит преобразование энергии давления в скорость истечения жидкости, которое сопровождается перепадом давления, что также отрицательно влияет на жизнеспособность биологических агентов биопрепарата.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем.

Технический результат - повышение эффективности применения биологических препаратов для защиты растений.

Это достигается тем, что в распылителе рабочего состава биопрепарата, включающей корпус, внутри которого расположены канал для подачи воздуха и канал для подачи рабочего состава, штуцеры, установленные в верхней части корпуса к входным отверстиям каналов для подачи воздуха и рабочего состава, регулировочный конус, установленный соосно в нижней части корпуса, пустотелое сопло, имеющее форму усеченного конуса с отверстием на вершине и закрепленное к нижней части корпуса посредством резьбового соединения оси каналов для подачи воздуха и рабочего состава имеют форму цилиндрической винтовой линии, ось которой совпадает с осью корпуса, а входные отверстия каналов расположены симметрично относительно друг друга и оси корпуса, причем диаметр канала для подачи воздуха больше диаметра канала для подачи рабочего состава в 1,5 раза.

Распылитель рабочего состава биопрепарата, поясняется схемой.

Фиг. 1 - общий вид распылителя рабочего состава биопрепарата.

Распылитель рабочего состава биопрепарата, состоит из корпуса 1 и сопла 2. Внутри корпуса 1 расположены непересекающиеся между собой канал для подачи рабочего состава 3 и канал для подачи воздуха 4. Оси каналов 3 и 4 имеют форму цилиндрической винтовой линии, ось которой совпадает с осью корпуса 1. Входные отверстия каналов 3 и 4 расположены симметрично относительно друг друга и оси корпуса 1. При этом диаметр канала для подачи воздуха 4 больше диаметра канала для подачи рабочего состава 3 в 1,5 раза. В верхней части корпуса к входным отверстиям каналов 3 и 4 установлены штуцеры 5. В нижней части корпуса соосно с ним установлен регулировочный конус 6. Сопло 2 имеет форму усеченного конуса с отверстием на вершине, выполнен пустотелым и закрепляется к нижней части корпуса 1 при помощи резьбового соединения.

Распылитель рабочего состава биопрепарата работает следующим образом.

Распылитель рабочего состава биопрепарата устанавливается в протравливатель или опрыскиватель. В процессе работы через штуцеры 5 в канал 3 подается рабочий состав биопрепарата, а в канал 4 подается теплый воздух. При этом рабочий состав биопрепарата подается под давлением не более 2 атм., а давление воздуха составляет не менее 4 атм. Рабочий состав и воздух, проходя через винтовые каналы 3 и 4 соответственно, изменяют прямолинейное движение на вращательное и вырываются из выходных отверстий под углом к внутренней конусообразной поверхности сопла 2. В дальнейшем происходит их смешивание в камере, образованной внутренней конусообразной поверхностью сопла 2 и регулировочным конусом 6. При этом подхватываемая, за счет более высокого давления, теплым воздушным потоком рабочий состав биопрепарата, двигается по конусообразной поверхности, обогащается воздухом и дополнительно закручивается. Дойдя до вершины сопла, обогащенный воздухом рабочий состав биопрепарата проходит через щель, образованную между отверстием сопла 2 и регулировочным конусом 6 и распыляется во внешнюю среду. Требуемый угол распыления и размеры капель рабочего состава регулируются изменением зазора между соплом 2 и регулировочным конусом 6 путем закручивания или откручивания сопла 2 относительно корпуса 1 при помощи резьбового соединения. Такое конструктивное исполнение распылителя позволяет подавать в распылитель и распылять рабочий состав биопрепарата под более низким давлением и тем самым снизить отрицательное влияние высокого давления на жизнедеятельность биологических агентов биопрепаратов. А обогащение рабочего состава теплым воздухом будет способствовать повышению активности биологических агентов биопрепаратов. Меньший диаметр канала 3, чем диаметр канала 4, обеспечивает более точную дозировку рабочего состава и равномерную ее подачу в камеру смешивания. Кроме того, распыление рабочего состава происходит в виде вращающегося конуса, что создает внутреннюю область пониженного давления и приводит к притягиванию внутрь конуса распыленных капель рабочего состава, снижая тем самым их снос в сторону ветром или набегающим воздухом.

Таким образом, такое конструктивное решение распылителя рабочего состава биопрепарата обеспечивает повышение эффективности применения биологических препаратов для защиты растений.

Изобретение создано при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» по соглашению №14.610.21.0017 от 03 октября 2017 г., уникальный идентификатор проекта RFMEFI61017X0017.

Список использованной литературы

1. Патент РФ №2636721, МПК В05В 1/34, В05В 7/00, B01F 3/04, B01F 5/02. Форсунка с параболическим завихрителем /О.С. Кочетов, заявл. 2016143959, 09.11.2016, опубл. 27.11.2017 бюлл. №33.

2. Патент РФ №2536957, МПК В05В 1/00. Пневмоакустическая стержневая форсунка / А.Н. Дубровский, заявл. 2013134991/05, 26.07.2013, опубл. 27.12.2014 бюлл. №36.

3. Патент РФ №2631293, МПК В05В 1/00, F23D 11/00. Пневматическая форсунка / О.С. Кочетов, заявл. 2017104369, 10.02.2017, опубл. 20.09.2017 бюлл. №26.