ОПРЫСКИВАТЕЛЬ ПРИЦЕПНОЙ ШТАНГОВЫЙ

Полезная модель относится к сельскому хозяйству и предназначена для опрыскивания полевых культур и внесения жидких комплексных и других минеральных удобрений.
Известен опрыскиватель малообъемный монтируемый штанговый ОМ 630-2 (3411062), включающий раму, бак, насос, штангу. Рама служит для монтажа на ней составных частей опрыскивателя и монтажа его на навесной системе трактора. Штанга состоит из несущих металлических секций в виде плоских ферм: центральной, двух промежуточных и двух крайних, шарнирно соединенных между собой при помощи оси. К секциям штанги прикреплены коллекторы с распылителями. Центральная секция шарнирно подвешена к рамке (порталу), установленной на раме опрыскивателя при помощи серы, обеспечивая маятниковую подвеску штанги. Положение штанги по высоте регулируется гидроцилиндром, соединяющим ползун с рамкой (Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Опрыскиватель малообъемный монтируемый штанговый ОМ 630-2 (3411062), ПО "Львовхимсельхозмаш", Украина, Львов, 1989 г.). При работе такого опрыскивателя наблюдаются значительные колебания многосекционной штанги, существенно снижающие надежность опрыскивателя.
Патентом Российской Федерации на полезную модель №41956, МПК 7 А 01 М 7/00, публ. 2004 г. защищен малообъемный опрыскиватель "Аэоросоюз". Этот опрыскиватель, представляет собой автономный агрегат, размещаемый на транспортном средстве, и включает в себя химический бак, по крайней мере один насос и фильтр, складывающиеся штанги с распыливающими устройствами, гидравлическую систему с ручной и (или) автоматической регулировкой подачи жидкости от бака к распыливающим устройствам. Штанга опрыскивателя представляет собой многозвенную складывающуюся тонкостенную трубу, одно или несколько звеньев которой удерживаются в рабочем состоянии тросовыми расчалками. Химический бак снабжен измерителем уровня жидкости. В гидравлической магистрали установлен датчик расхода жидкости. Регулирование подачи жидкости к распыливающим устройствам производится автоматическим микропроцессорным устройством в зависимости от заданной гектарной нормы внесения пестицида, общего текущего расхода жидкости через распыливающие, устройства и фактической скорости движения опрыскивателя по полю. Опрыскиватель дополнительно укомплектован навигационным устройством, включающим в себя приемник спутниковой навигационной системы GPS и микрокомпьютер, программа которого рассчитывает и визуализирует на экране ширину захвата опрыскивателя и коэффициент, характеризующий текущую точность определения местоположения навигационной спутниковой системой GPS. Описанный опрыскиватель отличается конструктивной сложностью, его эксплуатация требует специальных профессиональных знаний.
Известен штанговый опрыскиватель (патент РФ N 2129785, МПК 7 А 01 М 7/00, публ. 1999 г), состоящий из мобильного энергетического средства, емкости, штанги с распылителями, установленными с возможностью изменения угла поворота распылителя и его горизонтального смещения, а также с электрическими отсечными клапанами, управляемыми от видеотелеметрической системы. Этот опрыскиватель отличается высокой стоимостью и эксплуатационной сложностью, что препятствует использованию его в фермерских хозяйствах.
Известен также штанговый опрыскиватель для обработки полевых культур (патент РФ N 2050134, кл. А 01 М 7/00), содержащий мобильное энергетическое средство, на котором смонтирован опрыскиватель, содержащий емкость для рабочей жидкости, штангу с гидравлической магистралью, причем к штанге присоединены роторные распылители, представляющие собой электродвигатели с закрепленными на них дисками, а двигатели заключены в дополнительные корпуса, соединенные болтами со штангой, при этом в дополнительных корпусах и болтах выполнены калиброванные горизонтальные и вертикальные каналы, в горизонтальных каналах размещены наконечники для подачи рабочей жидкости, а напротив них - электромагнитные клапаны, выполняющие роль отсечных клапанов. Недостаток такого опрыскивателя - конструктивная сложность и, как следствие, сравнительно высокая стоимость.
Известен штанговый опрыскиватель для обработки полевых культур, содержащий мобильное энергетическое средство, на котором смонтирован опрыскиватель, содержащий емкость для рабочей жидкости, как минимум один вентиль, штангу, насос, фильтр, гидравлическую магистраль и соединенные со штангой роторные распылители и отсечные клапаны, отличающийся тем, что он дополнительно имеет регулятор расхода жидкости, а роторный распылитель и отсечной клапан соединены со штангой посредством, например, кронштейна, к которому они крепятся раздельно, при этом отсечной клапан выполнен вместе с регулятором расхода жидкости, а регулятор расхода жидкости, поступающей через канал для подачи жидкости к роторному распылителю, выполнен в виде корпуса и штока, причем шток имеет главную и резьбовую части и, соответственно, с ответной резьбой выполнена внутренняя часть корпуса регулятора расхода жидкости с возможностью обеспечения фиксации положения штока, кроме того, на штоке размещено уплотнительное кольцо (см. патент Российском Федерации №2176875, МПК 7 А 01 М 7/00, публ. 2001 г). Такой опрыскиватель отличается равномерной подачей жидкости в каждый распылитель и возможностью регулирования направления факела распыляемой жидкости. Недостаток - малая ширина захвата обрабатываемой площади и сравнительно высокая стоимость изготовления.
Известен также опрыскиватель малообъемный прицепной штанговый ОП-2000-2-01 ГСКТБ "Львовхимсельхозмаш", выполненный в виде одноосного полуприцепа, состоящего из шасси, бака для рабочей жидкости, насосного агрегата, регулятора давления, штанги,
всасывающей и нагнетающей коммуникаций. Шасси предназначено для монтажа основных сборочных единиц опрыскивателя и сцепки его с трактором. Штанга состоит из пяти несущих металлических секций: одной центральной, двух промежуточных и двух крайних, шарнирно соединенных между собой. Центральная секция подвешена к поперечине, смонтированной на раме шасси при помощи серьги. Установку высоты положения штанги осуществляют вертикальным гидроцилиндром. Все секции штанги снабжены распыливающими устройствами, соединенными заправочными рукавами (Библиотечка инженера. Опрыскиватель малообъемный прицепной штанговый ОП-2000-2-01. - Инфор-магротех, 1990 г.) Этим опрыскивателем можно обрабатывать полевые культуры, в т.ч. возделываемые по интенсивной технологии, с шириной захвата 18,5-22,5 м. Горизонтальное положение штанги устанавливается в статике с помощью амортизаторов, расположенных по краям промежуточных секций. Однако в процессе работы опрыскивателя, при его перемещении по полю, наблюдается значительное раскачивание штанги с большой частотой и амплитудой колебаний.
Из описания к патенту Российской Федерации №2160534, МПК 7 А 01 М 7/00, публ. 2000 г. известен опрыскиватель прицепной штанговый, который содержит одноосный прицеп, включающий бак для рабочей жидкости, насосный агрегат с гидроаппаратурой и шасси с порталом и подвеской, многосекционную штангу с форсунками и гибкими рукавами, Портал снабжен центральной направляющей, на которой смонтирована подвеска. Подвеска выполнена в виде ползуна с горизонтальной осью, на которую навешена центральная секция штанги, соединенная посредством пружин и амортизаторов с ползуном. Штанга снабжена цилиндрическими роликами, охватывающими боковые вертикальные направляющие портала с двух противоположных сторон. Крайние секции многосекционной штанги выполнены откидными в вертикальной плоскости. Вдоль штанги на поворотных барабанах размещены с определенным шагом и с возможностью передвижения форсунки. Выполнение подвески штанги в виде ползуна с горизонтальной осью, на которую навешена центральная часть штанги, дополнительно соединенная посредством пружин и амортизаторов с ползуном, смонтированным на центральной направляющей портала, усложняет конструкцию опрыскивателя. Вследствие наличия гидроцилиндров поворота и подъема секций штанг и трособлочных устройств раскладки опрыскиватель отличается повышенной стоимостью и недостаточно высокой эксплуатационной надежностью. Опрыскиватель прицепной штанговый по патенту РФ №2160534 выбран в качестве прототипа, как совпадающий с заявляемым по большинству существенных признаков.
Технический результат, который будет достигнут от использования полезной модели, заключается в повышении эксплуатационной надежности опрыскивателя и снижение стоимости за счет сокращения комплектующих изделий, требующих прецизионной обработки.
Указанный технический результат достигается тем, что в опрыскивателе прицепном штанговым, содержащем бак для рабочей жидкости, насосный агрегат с гидроаппаратурой, шасси с дышлом в передней части и порталом, установленным в задней части, многосекционную штангу, центральные и боковые секции которой сочленены с возможностью разворота, и распылительные форсунки, установленные на многосекционной штанге и соединенные между собой и с насосным агрегатом гибкими рукавами, центральные секции шарнирно соединены с вертикальными направляющими портала с возможностью разворота в горизонтальной плоскости и перемещения узла сочленения центральной секции с вертикальной направляющей портала по вертикали, каждая боковая секция шарнирно соединена соответствующей центральной секцией с возможностью разворота в горизонтальной плоскости, каждый узел сочленения центральной и боковой секций снабжено колесной опорой, шасси снабжено держателями центральных секций штанги в рабочем положении и элементами крепления секций штанги в транспортном положении. Центральные секции выполнены из стальной трубы диаметром 80...150 мм, а боковые секции имеют форменную конструкцию. Колесная опора содержит вертикальную стойку, соединенную с центральной секцией штанги с возможностью вертикального перемещения, колесо, подвеску колесной опоры, представляющую собой рычажную пару, одним концом соединенную со стойкой, а другим с вилкой колеса, и амортизатор с ограничительной пружиной, установленный между стойкой и вилкой колеса, при этом острый угол рычажной пары направлен в сторону движения. Стойка колесной опоры соединена жестко со штоком домкрата, корпус которого жестко скреплен с центральной секцией штанги. Держатели центральных секций в рабочем положении одним концом шарнирно закреплены в передней части шасси, а другим концом скреплены разъемным соединением с центральными секциями штанги с фиксацией их разворота на 90° относительно оси симметрии шасси, совпадающей с направлением движения, а узел сочленения центральной и боковой секций содержит элемент фиксации боковой секции в положении, перпендикулярном направлению движения. Насосный агрегат содержит блок юстировки вала насосного агрегата с карданным валом транспортного средства.
Заявленное техническое решение соответствует критериям патентоспособности полезной модели «новизна» и «промышленная применимость», так как относится к сельскохозяйственной технике, может быть многократно воспроизведено с повторением объявленного технического результата и содержит новую совокупность существенных признаков.
Полезная модель поясняется чертежами. На фиг.1 схематично изображен заявленный опрыскиватель прицепной штанговый в рабочем положении - вид сверху, на фиг.2 - он же - вид сзади, на фиг.3 - заявленный опрыскиватель прицепной штанговый в транспортном положении - вид сбоку, на фиг.4 схематично изображена конструкция центральной
секции штанги, на фиг.5 - конструкция боковой секции штанги, на фиг.6 - конструкция рычажной пары колесной опоры, на фиг.7 - конструкция стойки колесной опоры.
На фиг.1...7 цифрами обозначены:
1 - шасси;
2 - бак для рабочей жидкости;
3 - горловина бака для рабочей жидкости;
4 - центральные секции штанги;
5 - боковые секции штанги;
6 - портал;
7 - вертикальные направляющие портала;
8 - насосный агрегат;
9 - гидроаппаратура;
10 - гибкие рукава;
11 - распылительные форсунки;
12 - подвеска колесной опоры;
13 - колесо колесной опоры;
14 - стойка колесной опоры;
15 - держатель центральной секции штанги в рабочем положении;
16 - бачок для мытья рук;
17 - монтажная лента крепления бачка с рабочей жидкостью;
18 - транспортное средство (трактор);
19 - блок юстировки вала насосного агрегата;
20 - дышло шасси;
21 - узел сочленения центральной секции штанги с вертикальной направляющей портала;
22 - шток домкрата подъема стойки колесной опоры;
23 - корпус домкрата;
24 - ручка домкрата;
25 - нижняя планка портала;
26 - колесо шасси;
27 - грунт;
28 - узел сочленения центральной и боковой секций штанги;
29 - стойка крепления штанги в транспортном положении;
30 - стопорная гайка;
31 - амортизатор с ограничительной пружиной колесной опоры;
32 - узел крепления боковой секции штанги.
Заявленный опрыскиватель прицепной штанговый (фиг.1) содержит шасси 1 с дышлом 20 в передней части и порталом 6 в задней части, бак 2 для рабочей жидкости, многосекционную
штангу с центральными секциями 4 и боковыми секциями 5, насосный агрегат 8 с гидроаппаратурой 9, распылительные форсунки 11, установленные на многосекционной штанге и соединенные между собой и с насосным агрегатом гибкими рукавами 10. Центральные секции 4 шарнирно соединены с вертикальными направляющими 7 портала 6 с возможностью разворота в горизонтальной плоскости и вертикального перемещения узла 21 сочленения центральной секции 4 с вертикальной направляющей 7. Каждая боковая секция 5 шарнирно соединена соответствующей центральной секцией 4 с возможностью разворота в горизонтальной плоскости. Каждый узел 28 сочленения центральной 4 и боковой 5 секций снабжен колесной опорой, содержащей вертикальную стойку 14 (фиг.7), соединенную с центральной секцией 4 с возможностью вертикального перемещения, колесо 13, подвеску 12 колесной пары, представляющую собой рычажную пару (фиг.6), одним концом соединенную со стойкой, 14, а другим с вилкой колеса 13, и амортизатор 31 с ограничительной пружиной, установленный между стойкой 14 и вилкой колеса 13. Стойка 14 по вертикали перемещается с помощью домкрата, шток 22 которого жестко скреплен со стойкой 14, а корпус 23 - с центральной секцией 4. Для фиксации многосекционной штанги в рабочем положении имеются держатели 15 центральных секций 4, каждый из которых одним концом шарнирно соединен с передней частью шасси, а другим концом с центральной секцией 4, и элемент фиксации (на чертежах не показан) боковой секции 5 в положении, перпендикулярном направлению движения. Насосный агрегат 8 содержит блок юстировки 19, вал которого соединен с валом насоса через муфту, а с карданом транспортного средства с помощью сдвоенной шарнирной муфты (на чертежах не показана). Бак 2 имеет горловину 3, через которую заливается рабочая жидкость, уровнемер, устройство перемешивания и зонтичный успокоитель (на чертежах не показаны), и закреплен на шасси 1 с помощью металлических монтажных лент 17. Гидроаппаратура 9 включает датчик давления, распределитель (при необходимости) и фильтр грубой очистки (на чертежах не показаны). Гибкие рукава 10 могут быть использованы фирмы «Рефитекс» типа ПФХ диаметром 13...25 мм. Для улучшения условий эксплуатации на шасси установлен бачок 16 для мытья рук и имеется ступенька (на чертежах не показана) для подъема обслуживающего персонала на шасси. Центральная секция 4 (фиг.4) выполнена из стальной трубы диаметром 80...150 мм. По прочности такая труба из стали 20 не уступает ферменной конструкции, а по весу и стоимости превосходит ее. При длине центральной секции до 6 м по прочностным характеристикам подходит труба 80×3,0 Ст 20, при длине свыше 12 м - труба 150×4,5 Ст 20. Боковая секция 5 (фиг.5) имеют форменную конструкцию, так как она представляет собою консоль и должна обладать повышенной жесткостью по сравнению с центральной секцией 4, которая работает как двухопорная балка. Перемещение узла 21 сочленения центральной секции 4 с вертикальной направляющей 7 по вертикали может быть осуществлено в ручную или с помощью ручного домкрата (на чертежах не показан), а фиксация положения - с помощью стопорных
гаек 30 при наличии винтовой резьбы на вертикальной направляющей 7 или не выпадающих винтов (на чертежах не показаны) при наличии на вертикальной направляющей 7 канавок. Перемещение узла 28 сочленения центральной секции 4 по вертикали по стойке 14 осуществляется с помощью домкрата, шток 22 которого скреплен болтовым соединением со стойкой 14, а корпус 23 жестко соединен (болтовым или сварным соединением) с центральной секцией 4. Фиксация узла 28 может быть осуществлена с помощью не выпадающих винтов. Боковые секции 5 скрепляются с узлом 28 шарнирным соединением 32 (фиг.7), а фиксация положения боковой секции 5 в рабочем состоянии может быть осуществлена реечным или скобовым замковым соединение (на чертежах на показан). Для приведения заявленного опрыскивателя в транспортное положение (фиг.3) держатели 15 открепляются от секций 4 и устанавливаются вдоль бака 2, секции 4 поднимаются по вертикальным направляющим 7 портала 6 на высоту, исключающую соприкосновение секций штанги с колесами 26 шасси 1 при развороте в горизонтальной плоскости в направлениях, показанных на фиг.2 стрелками. Затем центральные секции 5 разворачиваются по стрелке, устанавливаются вдоль бака 2 и скрепляются со стойками 29. Далее боковые секции 5 разворачиваются по стрелке и скрепляются с узлами 21. Элементы крепления на чертежах не показаны (они могут быть реализованы в виде тросового или скобового соединения). Для приведения опрыскивателя в рабочее состояние (фиг.1, 2) секции 4, 5 штанги освобождаются, разворачиваются в горизонтальной плоскости до положения, перпендикулярного направлению движения (продольной оси симметрии шасси), центральная секция 4 опускается на нужную высоту, держатели 15 скрепляются с центральными секциями 4 и положение каждой секции 5 фиксируется замковым соединением с секцией 4 и с помощью домкратов устанавливается необходимая высота колесных опор. Дышло 20 шасси 1 присоединяется к транспортному средству 18, вал блока юстировки 19 через двойную шарнирную муфту подсоединяется к карданному валу транспортного средства 18. С запуском двигателя транспортного средства начинает работать насосный агрегат 8. Затем включается устройство перемешивания рабочей жидкости в баке 2 и в насосный агрегат 8 через фильтр грубой очистки начинает поступать рабочая жидкость, которая из насосного агрегата 8 подается под давлением в распылительные форсунки 11. Для равномерного опрыскивания рабочая жидкость от насосного агрегата 8 на распылительные форсунки 11 может подаваться через распределительное устройство (на чертежах не показано).
В сравнении с прототипом и аналогичными устройствами, сопоставимыми по техническим характеристикам, заявленный опрыскиватель прицепной штанговый имеет более низкую стоимость и более высокую эксплуатационную надежность. Повышение эксплуатационной надежности достигается тем, что:
- отсутствуют элементы гидравлики в механической части опрыскивателя,
- повышена ремонтопригодность механической части, так как все ее элементы могут быть изготовлены мастерской, содержащей минимум оборудования,
- достигнуто оптимальное сочленение вала насосного агрегата с карданным валом транспортного средства, исключающее биение вала насосного агрегата за счет наличия блока юстировки,
- снижены амплитуда и частота поперечных колебаний центральной секции штанги за счет наличия колесной опоры с амортизирующей подвеской.
Себестоимость опрыскивателя понижена за счет того, что центральная секция штанги выполнена из трубы, используются дешевые покупные изделия в механической части (например, ручные домкраты и амортизаторы ВАЗ 2101, трубы и уголковый прокат из стали Ст 20) и повышена эксплуатационная надежность опрыскивателя.