МУЛЬТИИНЪЕКТОРНОЕ КОЛЕСО

Область техники, к которой относится полезная модель
Настоящая полезная модель относится к мультиинъекторному колесу и может быть использована в мобильных агрегатах для внесения в почву жидких удобрений.
Уровень техники
Из авторского свидетельства СССР №1053772 (опубл. 15.11.1983) известно устройство для внесения жидких удобрений в почву, включающее барабан с радиально установленными на его корпусе рабочими органами, снабженными приемными камерами с насосами, срабатывающими от кулачкового привода.
Недостатком данного устройства является использование барабана в качестве резервуара для хранения и транспортировки жидких удобрений во время работы в поле, т.к. по мере опустошения барабана уменьшается давление на почву, что приводит к изменению заглубления рабочих органов. Кроме того, возможно забивание комками почвы выходных отверстий в рабочих органах. Вся конструкция сложна в изготовлении и недостаточно надежна из-за наличия в каждом рабочем органе пружин, которые вследствие усталости со временем будут хуже выполнять свои функции.
В качестве ближайшего аналога выбран патент РФ на полезную модель №168354 (опубл. 30.01.2017) известно инжекторное колесо, содержащее ось со ступицей-дозатором, причем ступица-дозатор имеет сопряженные горизонтальные и вертикальные отверстия для подачи рабочего раствора, которые соединены трубками с полыми инжекторными иглами, закрепленными на ободе колеса, который в свою очередь крепится к ступице-дозатору; в полых иглах выполнено одно или более боковых отверстий для подачи рабочего раствора; сбоку ступицы-дозатора расположен патрубок, соединенный с магистральным шлангом, через который рабочий раствор поступает в ступицу-дозатор.
Недостатком данной конструкции является сложность правильной установки инжекторных игл. Инжекторная игла сначала вворачивается в резьбовую втулку, приваренную к диску, затем радиальное отверстие в инжекторной игле должно быть выставлено параллельно оси ступицы-дозатора, и, уже потом, положение инжекторной иглы фиксируется контргайкой. Кроме того, имеется сложность в изготовлении обода колеса, производимого путем штамповки, ротационной вытяжки или посредством других технологических операций, подразумевающих формовку листового металла. Данные технологии требуют дорогостоящего оборудования. Дополнительно необходимо изготавливать резьбовые втулки, в которые вворачиваются инжекторные иглы, и приваривать их к готовому ободу.
Раскрытие полезной модели
Настоящая полезная модель решает задачу устранения недостатков ближайшего аналога и достижение технического результата в виде упрощения конструкции и повышения срока службы и улучшения ремонтопригодности.
Указанная задача с достижением отмеченного технического результата решается тем, что в настоящей полезной модели предложено мультиинъекторное колесо, содержащее: ось с каналом для подачи рабочей жидкости через соответствующий фитинг, расположенный на одном конце оси; ступицу, установленную на другом конце оси с возможностью вращения и имеющую вставленные в нее выходные трубки, равномерно распределенные по окружности в плоскости, перпендикулярной оси, причем каждая трубка при вращении ступицы проходит своим первым концом мимо выхода канала для подачи рабочей жидкости; рабочий диск с профилированным краем, прикрепленный к ступице; инъекторы, равномерно распределенные и закрепленные на профилированном краю рабочего диска в плоскости, перпендикулярной оси; соединительные трубки, каждая из которых соединяет один из инъекторов со вторым концом соответствующей выходной трубки; при этом каждый инъектор имеет на своей посадочной шейке лыску, предназначенную для фиксации инъектора в заданном положении в соответствующем отверстии на профилированном краю рабочего диска.
Особенность колеса по настоящей полезной модели состоит в том, что рабочий диск с профилированным краем может быть выполнен путем гибки и сварки из соответствующей развертки из листового нержавеющего металлопроката.
Другая особенность колеса по настоящей полезной модели состоит в том, что оно может дополнительно содержать защитный диск, прикрепленный к рабочему диску и предназначенный для защиты соединительных трубок во время работы колеса.
Наконец, еще одна особенность колеса по настоящей полезной модели состоит в том, что оно может быть выполнено с возможностью его крепления к раме почвообрабатывающего сельскохозяйственного орудия посредством струбцины.
Краткое описание чертежей
Настоящая полезная модель иллюстрируется чертежами, на которых представлен вариант возможного осуществления мультиинъекторного колеса. Одинаковые или сходные элементы обозначены одними и теми же ссылочными позициями на всех чертежах.
На фиг. 1 показан общий вид мультиинъекторного колеса по настоящей полезной модели.
На фиг. 2 показан общий вид инъектора, используемого в колесе по фиг. 1.
На фиг. 3 и 4 представлены варианты развертки рабочего диска.
На фиг. 5 колесо по фиг. 1 показано сбоку с частичным разрезом.
На фиг. 6 представлен вариант приспособления для крепления колеса по Фиг. 1 к почвообрабатывающему сельскохозяйственному орудию.
Подробное описание вариантов осуществления
Как показано на фиг. 1, мультиинъекторное колесо по настоящей полезной модели содержит ступицу 1, установленную с возможностью вращения на оси (не показано), имеющей проходящий вдоль ее осевой линии канал для подачи рабочей жидкости. Как ступица 1, так и ось выполнены из стали конструкционных марок. Ступица 1 имеет вставленные в нее своими первыми концами выходные трубки 2, выполненные из любого подходящего металла. Выходные трубки 2 равномерно распределены по окружности в плоскости, перпендикулярной оси (осевой линии вращения). Упомянутый выше канал в оси для подачи рабочей жидкости имеет выход, направленный вниз таким образом, что мимо этого выхода последовательно проходят первые концы трубок 2 при перемещении мультиинъекторного колеса по полю.
На ступице 1 закреплен рабочий диск 3 с профилированным краем. Каждая часть этого края отогнута в плоскости, параллельной оси (осевой линии вращения). По профилированному краю рабочего диска 3 в плоскости, перпендикулярной оси, равномерно распределены и закреплены инъекторы 4, изготовленные из стали конструкционных марок. Количество используемых инъекторов 4 равно количеству выходных трубок 2. При этом каждый из инъекторов посредством соединительной трубки 5 соединен со вторым концом соответствующей выходной трубки 2. Соединительные трубки 5 могут выполняться из любого подходящего металла, к примеру, из алюминия или стали либо из пластика.
Форма инъекторов 4 может быть как цилиндрической, так и в виде параллелограмма. Каждый инъектор 4 имеет глухой осевой канал, проходящий от посадочного конца к рабочему концу и заканчивающийся одним или несколькими радиальными выходами. Как показано на фиг. 2, каждый инъектор 4 имеет на своей посадочной шейке 6 лыску 7, предназначенную для фиксации инъектора 4 в строго заданном положении в соответствующем отверстии на профилированном краю рабочего диска 3.
На фиг. 3 и 4 представлены варианты развертки рабочего диска для случая двенадцати инъекторов 4. Хотя рабочий диск 3 может быть выполнен плоским с отогнутыми участками края, предпочтительна сварная конструкция рабочего диска 3. Как показано на фиг. 3 и 4, заготовка (развертка) рабочего диска 3 выполняется из листового нержавеющего металлопроката толщиной 3-4 мм. Развертки на фиг. 3 и 4 различаются количеством радиальных прорезей. Вырезанная развертка подвергается операциям гибки и сварки, причем ссылочной позицией 8 обозначены (и показаны в увеличенном масштабе) отверстия для установки инъекторов, а ссылочной позицией 9 обозначены сварные швы. Профилированный край рабочего диска 3 представлен в виде двенадцатигранника (по количеству инъекторов 4). Специалистам понятно, что данное техническое решение позволяет изготавливать заготовку на станках лазерной резки. При этом на заготовке сразу будут выполнены все крепежные отверстия и прочие конструктивные элементы, тогда как при изготовлении посредством штамповки или ротационной вытяжки требуются дополнительные операции, связанные, в том числе, с разметкой.
Отметим, что рассмотренное предпочтительное выполнение рабочего диска 3 обеспечивает увеличение его жесткости, что немаловажно для работы на земле (в поле).
Фиг. 5 показывает вид сбоку мультиинъекторного колеса по фиг. 1 с частичным разрезом. На этой фиг. 5 хорошо видна ступица 1 с отверстиями 10 для вставления выходных трубок 2, а также ось, обозначенная ссылочной позицией 11, и фитинг 12 канала для подачи рабочей жидкости. Кроме того, ссылочной позицией 13 обозначен защитный диск, прикрепленный к рабочему диску 3 винтами или болтами 14 и предназначенный для защиты соединительных трубок 5 во время работы мультиинъекторного колеса в поле.
На фиг. 6 представлен вариант приспособления для крепления колеса по фиг. 1 к почвообрабатывающему сельскохозяйственному орудию. Это приспособление включает в себя фиксатор 15, закрепленный на оси 11 и снабженный отбойником 16, предохраняющим фиксатор 15 и ось 11 от воздействий растений на поле, по которому должно передвигаться мультиинъекторное колесо по настоящей полезной модели. К фиксатору 15 жестко прикреплена пружинная стойка 17, присоединенная с помощью планки 18 к струбцине 19, которая может крепиться к горизонтальной штанге почвообрабатывающего сельскохозяйственного орудия. Такая конструкция описанного приспособления известна из патента РФ на полезную модель №192885 (опубл. 04.10.2019).
Мультиинъекторное колесо по настоящей полезной модели работает следующим образом.
При передвижении почвообрабатывающего сельскохозяйственного орудия, оборудованного комплектом мультиинъекторных колес, трактором по полю для внесения удобрений в почву профилированный край рабочего диска 3 с установленными на нем инъекторами 4 прижимается к земле за счет упругих свойств пружинной стойки 17. При линейном перемещении почвообрабатывающего сельскохозяйственного орудия рабочий диск 3 за счет силы трения качения и поочередного погружения инъекторов 4 в почву может катиться по ней, совершая вращательное движение. Упругих свойств пружинной стойки 17 достаточно для того, чтобы при вращательном движении рабочего диска 3 инъекторы 4 погружались в почву на всю глубину от вершины инъектора 4 до внешней поверхности профилированного края рабочего диска 3. При этом ось 11, закрепленная в фиксаторе 15, скрепленном с пружиной стойкой 17, не совершает вращательных движений. Соответственно, выход канала в оси 11 для подачи рабочей жидкости (удобрений) всегда направлен вертикально вниз.
При движении почвообрабатывающего сельскохозяйственного орудия по полю в фитинг 12 под заданным давлением и с заданным расходом подается рабочая жидкость - один вид жидкого удобрения или смесь двух и более жидких удобрений. Эта рабочая жидкость поступает в выходную трубку 2, находящуюся в этот момент под направленным вниз выходом канала для подачи рабочей жидкости. Пройдя по соответствующей соединительной трубке 5, рабочая жидкость попадает в соответствующий инъектор 4. Из радиальных выходов погруженного в почву инъектора 4 рабочая жидкость подается непосредственно в почву. Таким образом, рабочая жидкость всегда подается только в один инъектор 4, направленный в данный момент вниз, тем самым обеспечивая внесение удобрения или смеси удобрений только в почву и исключая подачу рабочей жидкости в те инъекторы 4, которые в данный момент в почве вообще не находятся или находятся, но на недостаточной для внесения удобрений глубине.
Таким образом, использование лыски 7 на посадочной шейке 6 инъектора 4 облегчает правильное позиционирование инъектора 4 на профилированном краю рабочего диска 3 в строго заданном положении, что обусловливает упрощение конструкции и улучшение ремонтопригодности. Дополнительное упрощение при изготовлении рабочего диска 3 достигается за счет того, что заготовка (развертка) подвергается только операциям гибки и сварки. При этом в процессе лазерной резки на заготовке сразу будут выполнены все крепежные отверстия и прочие конструктивные элементы. Такое выполнение рабочего диска 3 обеспечивает увеличение его жесткости. Достижению технического результата в виде повышения срока службы дополнительно способствует также применение защитного диска 13, закрывающего соединительные трубки 5 от воздействия растений на поле.