МОБИЛЬНЫЙ УЗЕЛ МАШИНЫ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ РАСТВОРОВ УДОБРЕНИЙ И СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для приготовления растворов жидких удобрений, средств защиты растений, может использоваться для получения раствора пестицидов в смеси с минеральными удобрениями и транспортировки готовых жидких растворов к месту их внесения опрыскивателями.
Известен «Растворный узел для приготовления жидких удобрений», содержащий бункерный накопитель сухих удобрений, сообщающийся посредством транспортера со смесительным реактором с входным патрубком для раствора, трубопроводную систему, нагревательное устройство, диспергаторное устройство с возможностью перекачивания, смешивания, диспергирования и гомогенизации смеси, а также накопительные емкости для воды и готового продукта (Патент на изобретение RU 2765953 С1, МПК B01F 23/50, B01F 21/00 опубликовано 07.02.2022, бюл. №4). Растворный узел также снабжен смесителем жидких компонентов с возможностью добавления в смесительный реактор жидких средств защиты растений и устройством весового контроля компонентов, поступающих в смесительный реактор, входной патрубок для раствора выполнен с конусообразным сопловым наконечником, расположенным тангенциально относительно стенки смесительного реактора, трубопровод трубопроводной системы между нагревательным устройством и смесительным реактором выполнен с обратным клапаном.
Известен «Растворный узел», содержащий реакторную емкость, связанную трубопроводной системой с накопительными емкостями воды и готового раствора, теплогенератор и насосное оборудование (Патент на изобретение RU 2710195 С1, МПК B01F 1/00 опубликовано 24.12.2019, бюл. №36). Растворный узел снабжен дополнительным нагревательным устройством, выполненным в виде пластинчатого теплообменника. Реакторная емкость снабжена расположенным в верхней части фильтровальным бункером, выполненным в виде перфорированной емкости с матерчатым фильтром. Насосное оборудование содержит насос циркуляционного контура и насос нагревательного контура. Матерчатый фильтр выполнен в виде тканевого мешка и фильтровальной муфты в виде рукава из нетканого материала. Фильтровальный бункер выполнен с загрузочной воронкой.
Общими недостатками приведенных аналогов являются: сложность конструкции, высокие материалоемкость и энергозатраты процесса приготовления раствора. Кроме того, эксплуатация растворных узлов возможна только в стационарных условиях, что предполагает использование транспорта для отвозки готового раствора на место его внесения к опрыскивателям. В результате недостатков снижается качество транспортируемого раствора и повышается себестоимость выполняемых работ.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели техническим решением является «Мобильный узел машины для приготовления растворов удобрений» (Патент на изобретение RU 2289904 С1, МПК А01С 3/02 опубликовано 27.12.2006, бюл. №36), который содержит ходовую часть, емкость, имеющую загрузочный люк, оборудованный предохранительной решеткой и дистанционно управляемой крышкой, имеющий привод от вала отбора мощности трактора перемешивающий орган, который выполнен в виде шнека с правой и левой навивкой от середины его вала с диаметром витка, равным трем диаметрам вала и шагом витка, равным 1/2 его диаметра, установлен с пяти миллиметровым зазором наружной кромки витка шнека от дна емкости, при вращении создает ускоренное перемещение смешиваемых (растворяемых) в воде компонентов к торцевым стенкам емкости, отражаясь от которых в жидкости создается обратный поток, который сталкиваясь перфорированными перегородками, установленными на расстоянии 1/4 длины емкости от торцевых стенок в 1/2 верхней части емкости, разделяется на множество струйных потоков, которые сталкиваясь и взаимодействуя между собой, смешиваются, смешивание компонентов начинается во время загрузки компонентов и продолжается в процессе транспортирования жидкого раствора к месту его применения.
Недостатком прототипа является низкое качество получаемого раствора при частичной наполненности емкости, обусловленное тем, что перфорированные перегородки располагаются в 1/2 верхней части емкости, в результате этого при понижении уровня раствора снижается интенсификация процесса приготовления раствора, а при достижении уровня, равному 1/2 от вместимости, - полностью прекращается, в связи с невозможностью разделения перфорированными перегородками обратного потока жидкости на множество струйных потоков, взаимодействующих и смешивающихся друг с другом.
Целью полезной модели является повышение качества приготовления растворов жидких удобрений и средств защиты растений в независимости от степени наполненности емкости.
Поставленная цель достигается тем, что мобильный узел машины для приготовления растворов удобрений и средств защиты растений, содержащий ходовую часть, емкость, загрузочные люки, оборудованные предохранительными решетками и перемешивающее устройство, в отличие от прототипа, перемешивающее устройство выполнено в виде жесткой перфорированной трубы, соединенной тройником с перекачивающим насосом, имеющим привод от автономного двигателя внутреннего сгорания, причем перфорированная труба расположена в нижней части емкости и проложена через всю ее длину, внутри емкости посередине выполнена поперечная перегородка, установленная с зазорами в верхней и нижней частях. Сверху емкости на крышках загрузочных люков расположены предохранительные клапаны. Для одновременной заправки двух опрыскивателей мобильный узел машины для приготовления растворов удобрений и средств защиты растений может быть выполнен с двумя самотечными раздаточными рукавами.
Перемешивающее устройство, выполненное в виде жесткой перфорированной трубы, расположенной в нижней части емкости и проложенной через всю ее длину обеспечивает интенсификацию процесса гидроперемешивания во всем объеме раствора. Поперечная перегородка, установленная перпендикулярно оси емкости с зазорами в верхней и нижней частях не допускает во время транспортировки колебания раствора, которые вызывают снижение качества приготовления. Предохранительные клапаны обеспечивают бесперебойность работы перекачивающего насоса и предотвращают емкость от разрушения избыточным давлением.
Наличие указанных существенных признаков позволяет повысить качество приготовления растворов жидких удобрений и средств защиты растений как в процессе транспортирования к месту применения, так и в стационарных условиях работы в независимости от степени наполненности емкости, в том числе и при отсутствии трактора с валом отбора мощности.
Полезная модель поясняется фигурами: фиг. 1 - общий вид мобильного узла машины для приготовления растворов удобрений и средств защиты растений, со схемой потоков жидкости во время перемешивания компонентов; фиг. 2 - сечение А-А мобильного узла машины для приготовления растворов удобрений и средств защиты растений.
Мобильный узел машины для приготовления растворов удобрений и средств защиты растений включает в себя раму 1 со сцепным устройством 2, которая опирается на ходовую часть 3, сверху на раме 1 располагается емкость 4, в верхней части которой имеются загрузочные люки 5 с предохранительными решетками 6, в крышках люков расположены предохранительные клапаны 7. На раме 1 также расположены перекачивающий насос 8 и приводной автономный двигатель внутреннего сгорания 9. Линия нагнетания 10 перекачивающего насоса 8 соединена с тройником 11, к которому присоединены: краны 12, 13, перемешивающее устройство 14, выполненное в виде жесткой перфорированной труба (может быть изготовлена из металла или пластмассы) и раздаточный рукав 15 перекачивающего насоса, с фильтрующим элементом 16. Перемешивающее устройство 14 расположено в нижней части емкости и проложено через всю ее длину. Линия всасывания 17 перекачивающего насоса 8 соединена с тройником 18, к которому присоединены: краны 19, 20, заборник 21 и сливная магистраль 22. В нижней части емкости расположены два самотечных раздаточных рукава 23 с индивидуальными заборниками 24, кранами 25 и фильтрующими элементами 26. Во внутреннем пространстве емкости 4 посередине перпендикулярно ее оси установлена поперечная перегородка 27 с зазорами 28 в верхней и нижней частях.
Работа мобильного узла машины для приготовления и транспортировки растворов удобрений и средств защиты растений осуществляется следующим образом: в пункте хранения минеральных удобрений и средств защиты растений емкость 4 заправляется водой и необходимыми для приготовления раствора нужной концентрации компонентами (удобрениями, средствами защиты растений). Запускается двигатель внутреннего сгорания 9, который приводит в работу перекачивающий насос 8, отбирающий, в свою очередь, при открытом кране 20 и закрытом кране 19 жидкость из емкости 4 через заборник 21, тройник 18 и возвращающий ее обратно под давлением через тройник 11 в перфорированную трубу 14, при открытом кране 12 и закрытом кране 13. Жидкость, возвращающаяся под давлением через перфорированную трубу 14, поступает в емкость 4 через отверстия в виде множества струй, обеспечивающих гидроперемешивание, в результате которого происходит ускоренное перемещение смешиваемых (растворяемых) компонентов. Поскольку перфорированная труба 14 располагается в нижней части емкости 4, выходящие из ее отверстий под давлением струи, достигая и отражаясь от внутренних стенок, образуют множество завихрений водяного потока, интенсифицирующих процесс гидроперемешивания на дне емкости 4, не допуская таким образом осаждения и застаивания растворяемых твердых компонентов или компонентов имеющих большую в отличие от воды плотность. Струи же, поступившие из перфорированной трубы 14 и отразившиеся от поперечной перегородки 27 и внутренних стенок верхней части емкости 4 интенсифицируют процесс гидроперемешивания в основном ее объеме. Также наличие поперечной перегородки 27 в емкости 4 позволяет снизить колебания раствора во время транспортировки, вызывающие снижение качества его приготовления из-за нарушения работы перекачивающего насоса и образования пены. На процесс гидроперемешивания не оказывает влияние уровень жидкости внутри емкости 4, поскольку перемешивающее устройство обеспечивает множество завихрений водяного потока во всем объеме жидкости и в верхней, и в нижней частях. Процесс смешивания начинается на месте заправки мобильного узла машины для приготовления растворов удобрений и средств защиты растений и продолжается по пути следования на место применения готового раствора к опрыскивателям. На месте применения раствора производится заправка опрыскивателей, посредством перекачивающего насоса 8, который отбирает раствор из емкости 4 и подает его при открытом кране 13 и закрытом кране 12 через тройник 11, фильтрующий элемент 16 и далее в раздаточный рукав 15, совмещаемый с заправочной горловиной емкости опрыскивателя. Одновременно может производиться заправка двух опрыскивателей, подъезжающих с обеих сторон (слева и справа) мобильного узла машины для приготовления растворов удобрений и средств защиты растений через два самотечных раздаточных рукава 23, для этого самотечные рукава совмещаются с всасывающими линиями насосов опрыскивателей, которые в свою очередь осуществляют отбор раствора непосредственно из емкости 4 при открытых кранах 25 через заборники 24 и фильтрующие элементы 26 в собственные емкости. Для обеспечения бесперебойности работы перекачивающего насоса 8, а также во избежание разрушения емкости 4 давлением сверху на ней в крышках загрузочных люков 5 предусмотрены предохранительные клапаны 7. Закончив заправку, опрыскиватели приступают к работе, а мобильный узел машины для приготовления растворов удобрений и средств защиты растений продолжает процесс гидроперемешивания в емкости 4, за счет чего обеспечивается высокое качество раствора. Эта операция производится до полного опорожнения емкости 4 мобильного узла машины для приготовления растворов удобрений и средств защиты растений, далее цикл приготовления и доставки раствора начинается заново. При смене раствора, а также в целях технического обслуживания жидкость из емкости 4 может быть слита через сливную магистраль 22. Для этого при остановленной перекачивающем насосе 8, открытых кранах 19 и 20, жидкость самотеком через заборник 21 и тройник 12 сливается из емкости 4.
Применение на мобильном узле машины для приготовления растворов удобрений и средств защиты растений приводного автономного двигателя внутреннего сгорания для привода перекачивающего насоса, позволяет использовать его непосредственно на месте применения раствора в качестве стационарного растворного узла. Это позволяет повысить производительность опрыскивателей на 30…40%.
Технический результат, достигаемый при использовании заявленной полезной модели, заключается в повышении качества приготовления растворов жидких удобрений и средств защиты растений в независимости от степени наполненности емкости за счет гидроперемешивания в объеме жидкости и снижения колебания раствора при его транспортировке к месту использования.