РАСПЫЛИТЕЛЬ ЖИДКОСТИ
FLUID SPRAYER

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для распиливания жидкости, и может быть использовано в опрыскивателях, предназначенных для обработки надземной части растений малыми нормами расхода рабочей жидкости.
Известен аэрозольный генератор для распыления жидкости, включающий закрепленный на опорной площадке электродвигатель, вращающийся распылитель и резервуар для жидкости [1].
Известен также распылитель жидкости, содержащий распыливающий рабочий орган, крепящийся на выходном валу двигателя и содержащий полый барабан для распыливаемой жидкости в виде цилиндра, по периметру которого расположены выходные отверстия. Внутри барабана сформированы конусная поверхность в виде конусного диска с отверстиями по периметру и цилиндрическая поверхность, образующая которой параллельна оси симметрии распыливающего рабочего органа. Снаружи барабана установлено дополнительное распылительное устройство в виде распылительных колец конической формы с радиально расположенными отверстиями и цилиндрическим кольцом [2].
Недостатком известного распыливающего рабочего органа является сложность его технологического исполнения из-за высокой трудоемкости выполнения деталей - конические поверхности и отверстия в них, большое количество отверстий на цилиндрической поверхности, большое количество составляющих деталей и операций по их сборке, а также необходимость точного расположения распылительных колец на цилиндре.
Наиболее близким к заявленному изобретению по конструкции и назначению является распыливающий рабочий орган, содержащий полый барабан, по периметру которого расположен ряд отверстий, внутри барабана сформированы конусная поверхность с отверстиями по периметру и цилиндрическая поверхность, образующая которой параллельна оси симметрии распыливающего рабочего органа. Снаружи рабочего органа установлено дополнительное распыливающее устройство в виде сетки [3].
Недостатками данного рабочего органа являются неравномерность распыления жидкости, обусловленная сочетанием дискретного расположения каналов подвода жидкости в перфорированный полый барабан и сетки, сложность конструкции устройства, необходимость использования специального инструмента для установки распыляющего рабочего органа на двигатель и невысокая надежность.
Технической задачей изобретения является устранение недостатков прототипа, в том числе упрощение конструкции, улучшение качества распыления жидкости и повышение надежности устройства.
Поставленная задача достигается тем, что в распылителе жидкости, содержащем привод в виде двигателя с приводным валом, закрепленный на валу двигателя перфорированный полый барабан и устройство для подвода во внутреннюю полость барабана распыливаемой жидкости, на наружном диаметре барабана закрепляется дополнительное распылительное устройство - пористая втулка, выполненная в виде композиции пористого полимерного материала и армирующей волокнистой сетки.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен общий вид распылителя жидкости в разрезе.
Распылитель жидкости включает в себя высокооборотный электродвигатель 1 с приводным валом 2, перфорированный полый барабан 3, образованный соединенными между собой двумя шайбами 4 и 5, центральной втулкой 6 с радиальными отверстиями 7 с диаметром втулки меньше диаметров шайб, устройство для подачи жидкости 8 во внутреннюю полость барабана 9 и дополнительное распылительное устройство - пористую втулку 10.
Пористая втулка 10, выполненная в виде композиции пористого полимерного материала и армирующей волокнистой сетки, монтируется любым известным способом на поверхностях шайб 4 и 5 барабана так, что между пористой втулкой 10 и перфорированным полым барабаном 3 образуется полость 11.
Работает распылитель следующим образом. От источника энергии внешнее устройство управления включает электродвигатель 1. Приводной вал 2 с большой скоростью (3000-12000 об/мин) раскручивает закрепленный на нем барабан 3. Устройство для подачи жидкости 8 во внутреннюю полость барабана 9 под давлением из резервуара подает рабочую жидкость, которая под действием центробежной силы перетекает сквозь радиальные отверстия 7 в полость 11, образованную между перфорированным полым барабаном 3 и пористой втулкой 10. Здесь под действием центробежных сил и сил сопротивления течению рабочая жидкость равномерно распределяется по внутренней поверхности полости и равномерно просачивается сквозь пористую втулку 10 на ее наружную поверхность, с которой рабочая жидкость разбрызгивается мелкими каплями в окружающее распылитель пространство, образуя монодисперсный аэрозоль, способный плотно обволакивать надземные части растений.
Испытания распыливающего рабочего органа подтвердили получение необходимой дисперсности капель распыливаемой жидкости (80-150 мкм) для опрыскивателей, предназначенных для обработки надземных частей растений малыми нормами расхода рабочей жидкости.
Заявляемое изобретение решает следующие технические задачи.
1. Усовершенствование конструкции распылителя за счет замены конструктивно сложной сетки на пористую втулку, которое позволяет упростить конструкцию распылителя, снизить ее стоимость и облегчить обслуживание.
2. Усовершенствование способа распыливания благодаря использованию пористой втулки, которое позволяет обеспечить наиболее равномерное распределение рабочей жидкости по боковой наружной поверхности распылителя, улучшая тем самым равномерность распределения капель в факеле распыла, а также за счет подбора структуры пористого материала втулки обеспечить необходимую дисперсность аэрозоля.
Поставленные задачи решаются проявлением нескольких технических эффектов заявленного устройства.
1. Пористая втулка выполняется из более технологичного и доступного полимерного материала, чем металлическая сетка прототипа, которая, кроме того, сложна и в изготовлении.
2. Пористая втулка менее плотная, и соответственно ее крепление воспринимает меньшую нагрузку, сопоставимую только с давлением рабочей жидкости. Данное преимущество в сравнении с металлической сеткой с высокими центробежными нагрузками позволяет упростить конструкцию крепления и делать ее менее ответственной.
3. Пористая втулка, выполненная в виде композиции пористого полимерного материала и армирующей волокнистой сетки, позволяет увеличивать нагрузочную способность дополнительного распыливающего устройства, сохраняя при этом ее малый вес.
4. Подбор пористости полимерного материала втулки и скорости вращения барабана позволяет довольно просто оптимизировать дисперсность аэрозоля.
Предложенный распылитель жидкости в сравнении с прототипом более прост и технологичен в конструктивном исполнении, удобен в эксплуатации, обеспечивает большую надежность в работе, более высокую производительность и пониженный расход рабочей жидкости при обработке надземной части растений.
Экспериментальные исследования опытных образцов, изготовленных на базе электродвигателей мощностью 10 Вт и работающих от источника питания напряжением 12 В, дали следующие результаты:
- диаметр капель - 80-150 мкм;
- ширина обрабатываемой поверхности - до 1,5 м;
- расход рабочей жидкости - до 1 л/мин.
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР №526330, МПК A01M 7/00.
2. Авторское свидетельство СССР №827000, МПК A01M 7/00.
3. Патент РФ на изобретение №2152719, МПК A01M 7/00.