НАСОС-ОПРЫСКИВАТЕЛЬ
PUMP-SPRAYER

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, в частности к устройствам для химической защиты растений, и может быть использовано для обработки жидкостями садовых и других культур.
Известен насос - опрыскиватель с ручным приводом, содержащий цилиндр, с одного конца которого смонтирован обратный клапан и всасывающий штуцер, с другого - полый распылительный шток, смонтированный внутри ступенчатого поршня с нагнетательным клапаном и боковыми отверстиями (патент РФ №2130257, опубл. 20.05.99.).
К недостаткам устройства можно отнести нетехнологичность и дополнительный износ уплотнения.
Известен насос - опрыскиватель с ручным приводом по А.Св. СССР №1650053, Б.И. №19, опубл. 23.05.91.
Устройство содержит цилиндр, с одного конца которого смонтирован обратный клапан и штуцер, с другого - полый шток с манжетой, камеру, закрепленную на конце цилиндра, всасывающий узел.
Недостатком данной конструкции является ее недостаточная надежность и недолговечность в эксплуатации.
Известен насос-опрыскиватель по патенту РФ на полезную модель №41568, МПК А01М 7/00, опубл. 10.11.2014 г., прототип.
Этот насос-опрыскиватель содержит корпус, выполненный внутри в виде цилиндра с открытыми верхним и нижним концами, расположенный в нем полый шток, на внутреннем конце которого закреплена манжета, штуцера с клапанами, один из которых соединен со шлангом и приемно - фильтрующим блоком, а манжета выполнена состоящей из двух конусообразных частей, верхней и нижней, направленных в противоположные стороны, узкая ее часть закреплена на внутреннем конце полого штока, расширенная верхняя часть манжеты направлена во внутреннюю часть цилиндра в сторону внешнего конца штока, а нижняя часть - в сторону камеры.
Недостатками изобретения являются возможность перекоса и заклинивания манжеты и высокое гидравлическое сопротивление всасывающего клапана.
Задачами создания изобретения являются исключение перекоса и заклинивания манжеты и снижение гидравлического сопротивления всасывающего клапана.
Техническим результатом является исключение перекоса и заклинивания манжеты и уменьшение гидравлического сопротивления всасывающего клапана.
Решение указанных задач достигнуто в насосе-опрыскивателе, содержащем корпус, выполненный в виде цилиндра с открытыми верхним и нижним концами, расположенный в нем полый шток, на внутреннем конце которого закреплена манжета, всасывающий клапан, соединенный со шлангом и приемно-фильтрующим блоком и нагнетательный клапан в нижней части полого штока, при этом манжета выполнена состоящей из двух конусообразных частей - верхней и нижней, направленных в противоположные стороны и соединенных узкой средней частью, узкая средняя часть ее закреплена на внутреннем конце полого штока, расширенная верхняя часть манжеты направлена во внутреннюю часть цилиндра в сторону внешнего конца штока, а нижняя часть направлена в сторону нижнего конца цилиндра, при этом края расширенных верхней и нижней частей манжеты выполнены с буртиком, тем, что на буртиках выполнены радиусные скругления, а манжета закреплена на полом штоке третьим коническим буртиком и при помощи колпачка, имеющего соединительный и выпуклый торцы, а нагнетательный клапан установлен внутри колпачка.
Радиусные скругления на буртиках могут быть выполнены из условия:
1
R/B=0,4…0,5,
1
где R - радиус скругления,
В - ширина буртика.
На узкой средней части может быть выполнен средний радиальный буртик с радиусными скруглениями, выполненными из соотношения:
3
R/C=0,3…0,5,
3
где R - радиус скругления среднего радиального буртика,
С - ширина среднего радиального буртика.
На выпуклом торце колпачка может быть выполнено впускное отверстие.
На соединительном торце колпачка может быть выполнен кольцевой зацеп.
Сущность изобретения поясняется на чертежах фиг. 1…6, где:
- на фиг. 1 приведен насос- опрыскиватель в сборе,
- на фиг. 2 приведена нижняя часть полого штока в сборе с манжетой
- на фиг. 3 приведена манжета, первый вариант,
- на фиг. 4 приведена манжета, второй вариант,
- на фиг. 5 приведен вид А на фиг. 4,
- на фиг. 6 приведен колпачок.
Устройство (фиг. 1…6) содержит корпус 1, выполненный внутри в виде цилиндра 2, с открытыми нижним и верхним концами. Внутри корпуса 1 установлен полый шток 3 (фиг. 1).
Верхний конец цилиндра 2 может быть выполнен, например, с накидной гайкой 4 с отверстием 5. Внутри цилиндра 2 как отмечено ранее расположен полый шток 3, проходящий через отверстие 5. На внешней части полого штока 3, находящейся вне цилиндра 2, размещена ручка 6 и форсунка 7 для распыления жидкости. На внутреннем конце полого штока 3 установлена манжета 8. На нижнем торце полого штока 3 закреплен колпачок 9 внутри которого установлен нагнетательный клапан 10.
Цилиндр 2 соединен с камерой 11, имеющей цилиндрическую форму и выполненную внутри корпуса 12, имеющего оребрение 13. Перпендикулярно оси камеры 11 выполнен входной штуцер 14,
Камера 11 посредством входного штуцера 14 с всасывающим клапаном 15 соединена шлангом 16 с приемно-фильтрующим блоком 17. Для удобства эксплуатации можно использовать крышку 18, размещенную на шланге 16 и одеваемую на емкость с жидкостью (емкость с жидкостью на фиг. 1…5 не показана).
Манжета 8 состоит из двух конусообразных частей верхней 19, нижней 20, направленных в противоположные стороны и соединяющей их среднюю частью 21. Средняя часть 21 манжеты 8 закреплена на внутреннем конце полого штока 3. Верхняя конусообразная часть 19 манжеты 9 направлена во внутреннюю часть цилиндра 2 в сторону внешнего конца полого штока 3, а нижняя конусообразная часть 20 - в сторону камеры 11. Средняя часть манжеты 21 внизу имеет третий конический буртик 22, плотно охватывающий полый шток 3.
2
Третий конический буртик 22 улучшает уплотнение по полому штоку 3 и служит для крепления колпачка 9 и сопряжен с расширяющейся нижней частью 20 манжеты 8 радиусом R (фиг. 3).
1
Для улучшения герметизации в цилиндре 2 края верхней и нижней конических части 19 и 20 манжеты 8 снабжены буртиками 23 и 24, с радиусными скруглениями R в поперечном сечении (фиг. 4).
При этом оптимальным с точки зрения предотвращения перекоса и заклинивания манжеты является выполнение соотношения:
Радиусные скругления на буртиках 23 и 24 могут быть выполнены из условия:
1
R/B=0,4…0,5,
1
где R - радиус скругления буртиков,
В - ширина буртика.
Благодаря буртикам 23 и 24 уменьшается площадь соприкосновения с цилиндром 2, что приводит к уменьшению коэффициента трения и исключается полностью эффект залипания.
На внутреннем нижнем торце полого штока 3 установлен колпачок 9. Колпачок 9 закреплен на полом штоке 3 при помощи кольцевого зацепа 25. На выпуклом (нижнем) торце 26 колпачка 9 выполнено впускное отверстие 27. В полости 28 колпачка 9 установлен нагнетательный клапан 10 в форме кольца из эластичного материала (фиг. 2).
На фиг. 3 приведена манжета 8, первый вариант. Отверстие 29 с образующей 30, имеющей длину 1 л, служит для установки манжеты 8 на полый шток 3.
2
Третий конический буртик 22, имеющей длину L, также улучшает уплотнение по полому штоку 3.
Для улучшения уплотнения необходимо выдержать соотношение:
1
2
0
L+L=(0,6…0,7)L,
1
где L - длина средней части 21,
2
L - длина третьего конического буртика,
0
L - осевая длина манжеты 8.
Выполнение внутренней конической поверхности 31 третьего конического буртика 22 под углом он также способствует уплотнению.
Оптимальный угол определяется из условия сборки и обеспечения дополнительного обжатия полого штока 3:
1
α=20°…30°.
На фиг. 4 и 5 приведен второй вариант манжеты 8 со средним радиальным буртиком 32.
Средний радиальный буртик 32 закреплен на узкой средней части 21 манжеты 8, точнее выполнен заодно с манжетой 8 (фиг. 4).
3
Ширина среднего радиального буртика 32 С=В. Средний радиальный буртик 32 имеет с двух сторон радиус сопряжения R:
3
Оптимально R=(0,3…0,5)С,
3
где R - радиус скругления среднего радиального буртика 32,
С - ширина среднего радиального буртика 32.
2
На фиг. 6 приведен более детальный чертеж колпачка 9. Колпачок 9 содержит корпус 33, содержащий цилиндрическую часть 34, коническую часть 35 и соединительный торец 36 с верхним отверстием 37 и кольцевым зацепом 25 в виде внутреннего выступающего пояса с углом сопряжения α.
2
Оптимально α=45°…60°.
Устройство работает следующим образом (фиг. 1…6).
При перемещении вверх ручки 6 полого штока 3 в камере 11 создается разряжение, открывается всасывающий клапан 15 во входном штуцере 14. Происходит заполнение рабочей жидкостью через всасывающий клапан 15 камеры 11 и частично цилиндра 3. Через отверстие 5 из цилиндра 2 выходят остатки воздуха.
При движении пустотелого штока 3 вниз происходит вытеснение рабочей жидкости через нагнетательный клапан 10, полый шток 3 в форсунку 7.
Выполнение насоса - опрыскивателя в виде раздельных элементов обеспечивает простоту в эксплуатации, профилактическую чистку изделия, а размещение накидной гайки 4 на цилиндре 2 обеспечивает соосное центрирование полого штока 3 относительно цилиндра 2. Заявляемое устройство может быть реализовано промышленным способом в условиях серийного производства.
Применение изобретения позволило:
- обеспечить равномерное движение штока без перекоса и заклиниваний,
- снизить гидравлические потери в нагнетательном клапане за счет его расположения в достаточно большом по габаритам (по сравнению с прототипом) колпачке.
- расширить номенклатуру изделий определенного назначения,
- повысить производительность насоса за счет исключения перетекания жидкости из полости низкого давления в полость высокого давления.