ШТАНГОВЫЙ САДОВЫЙ ОПРЫСКИВАТЕЛЬ

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, в частности, к машинам для химической защиты растений и может быть использована для опрыскивания, некорневой подкормки и увлажнения плодовых насаждений.
Уровень техники
Известны опрыскиватели ОНМ-600, СУМО-24, состоящие из шасси, бака, центробежного насоса с электроприводом, всасывающей и нагнетательных коммуникаций, распределителя, центральной и боковых штанг, горизонтально вращающихся дисковых распылителей [1].
Недостатком данных опрыскивателей является горизонтальное расположение дисковых распылителей: распыленные ими капли осаждаются на растения за счет сил тяжести, что приводит к уменьшению эффективности опрыскивания плодовых насаждений и увеличению сноса капель рабочей жидкости ветром.
Известен широкозахватный штанговый опрыскиватель, состоящий из бака с рабочей жидкостью, насоса, всасывающего и нагнетательных коммуникаций, стоек, боковых горизонтальных штанг, вертикальных штанг с опрыскивающими рабочими органами и гибкими упругими стержнями [2].
Недостатком данного опрыскивателя является наличие гибких упругих стержней, установленных на вертикальных штангах, что приводит к сбиванию плодов и нанесению механических повреждений плодовым насаждениям.
Известен штанговый ультрамалообъемный опрыскиватель, состоящий из бака, насоса с электроприводом, всасывающего и нагнетательных коммуникаций, центральной и боковых штанг, вертикально вращающихся дисковых распылителей [3].
Недостатком данного опрыскивателя является большой угол раскрытия факела распыла рабочей жидкости, а вращение всех дисковых распылителей происходит в одном направлении, что обеспечивает высокую эффективность опрыскивания при обработке полевых культур, а для обработки плодовых насаждений такой угол раскрытия не приемлем.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятым авторами за прототип является опрыскиватель для садов и виноградников, состоящий из баков, насоса, высасывающего и нагнетательных коммуникаций, капельниц, ротационных распылителей и вертикальных штанг с опрыскивающими наконечниками [4].
Недостатком данного опрыскивателя является малая производительность, так как две вертикальные штанги с опрыскивающими наконечниками, установленные по бокам опрыскивателя, способны обрабатывать только два полуряда.
Для повышения эффективности опрыскивания плодовых насаждений в интенсивном горном и предгорном садоводстве опрыскиватели должны одновременно обрабатывать несколько рядов плодовых деревьев, обеспечивать различные нормы расхода рабочей жидкости от полного до малого и ультра-малообъемного опрыскивания в зависимости от возраста плодовых насаждений.
Раскрытие полезной модели
Задачей полезной модели является улучшение качественных показателей работы опрыскивателей путем обеспечения оптимальных условий работы распылителей при внесении различных норм расхода рабочей жидкости
от полного до малого и ультрамалообъемного опрыскивания в зависимости от возраста плодовых деревьев.
Повышение производительности обеспечивается за счет оптимальной схемы установки распылителей.
Технический результат предлагаемой полезной модели сводится к повышению производительности и качества опрыскивания в зависимости от возраста плодовых деревьев, сокращению потерь рабочей жидкости за счет изменения параметров установки распылителей.
Технический результат достигается тем, что опрыскиватель содержит бак, установленный на раме с ходовой частью, всасывающие и нагнетательные коммуникации, поршневой и центробежный насосы, распределитель, регуляторы давления, фильтры, подъемник с центральной и боковыми штангами, на которых посредством держателей установлены электродвигатели с вертикально вращающимися дисковыми распылителями, а гидравлические распылители прикреплены к боковым штангам посредством штуцеров, тройников и вертикально расположенных гибких трубопроводов, причем нагнетательная коммуникация снабжена дополнительными фильтрами перед боковыми штангами.
Сущность предлагаемой полезной модели заключается в следующем.
Предлагаемая конструкция включает в себя вертикально вращающиеся дисковые распылители, установленные на штанге с двух сторон плодового дерева с возможностью изменения расстояния как от оси ряда плодовых деревьев, так и по их высоте, при этом дисковые распылители вращаются в противоположных направлениях, а углы раскрытия факела распыла рабочей жидкости регулируемы в пределах от 40 до 50° в зависимости от радиуса диска и расстояния от плодовых деревьев, что позволяет увеличить качество опрыскивания молодых плодовых деревьев. Для опрыскивания плодоносящих плодовых деревьев гидравлические распылители установлены в верхней и нижней частях вертикального гибкого трубопровода с возможностью
изнения угла наклона в вертикальной плоскости и регулируемые относительно друг друга под углом 30...45°.
Благодаря возможности изменения углов установки распылителей существенно улучшаются качественные показатели опрыскивания и уменьшается расход рабочей жидкости.
Краткое описание чертежей.
На фиг.1 показан штанговый садовый опрыскиватель, вид спереди и вид сверху.
На фиг.2 показана схема для определения угла раскрытия факела распыла вертикально вращающихся дисковых распылителей при опрыскивании плодового дерева.
На фиг.3 приведены зависимости углов открытия и закрытия факела распыла от радиуса вертикально вращающегося дискового распылителя при высоте плодового дерева 1,5 м и высоте установки распылителя 1,7 м.
Осуществление полезной модели.
Изображенный на фиг.1 штанговый садовый опрыскиватель состоит из бака 1, установленного на центральную раму 2 с ходовой частью 3.
Спереди бака 1 на раме 2 установлен поршневой насос 4 с приводом от вала отбора мощности 5 трактора 6 со всасывающим 7 и нагнетательным 8 трубопроводами, фильтром 9 и регулятором давления 10. Нагнетательный трубопровод 8 проходит по низу бака 1 и направлен к задней части рамы 2, где через боковые трубопроводы 11, фильтры 12 и штуцеры 13 гидравлически соединен с нижней частью боковых штанг 14, выполненных в виде квадратных труб, к которым приварены штуцеры 15. В штуцер 15 вкручивается тройник 16, к которому прикреплен вертикальный гибкий трубопровод 17 с тройником 18. В верхней и нижней частях вертикального гибкого
трубопровода 17 установлены гидравлические распылители 19 с возможностью изменения угла наклона в вертикальной плоскости и регулируемые относительно друг друга под углом γ=30...45°, следующие по междурядью плодовых деревьев 20.
Диапазон изменения угла γ от 30 до 45° определен конструктивно исходя из условия полного покрытия поверхности кроны плодового дерева 20 рабочей жидкостью в зависимости от высоты дерева 20.
Сзади бака 1 на раму 2 жестко установлен подъемник 21 с центральной штангой 22, который поднимается и опускается посредством гидроцилиндра 23. К центральной штанге 22 шарнирно с двух сторон крепятся боковые штанги 14.
К задней нижней части рамы 2 прикреплены центробежный насос 24 с электроприводом (на фиг. не показан), распределитель 25, фильтр 26, регулятор расхода жидкости 27, всасывающий 28 и нагнетательный 29 трубопроводы. Нагнетательный трубопровод 29 с помощью хомутов (на фиг. не пронумерованы) установлен сверху нижней части боковых штанг 14 и гидравлически соединен с вертикально вращающимися дисковыми распылителями 30. Электродвигатели 31 с вертикально вращающимися дисковыми распылителями 30 прикреплены к нижней части боковых штанг 14 посредством держателей, выполненных в виде скобы с регулировочным болтом (на фиг. не пронумерован) с возможностью изменения расстояния от оси ряда плодовых деревьев 20 и установлены с двух сторон деревьев 20. При этом вращение дисковых распылителей 30 направлено в противоположные стороны, а угол раскрытия факела распыла рабочей жидкости регулируется в пределах 40...50° в зависимости от радиуса диска и расстояния от плодового дерева, что позволяет повысить качество опрыскивания молодых плодовых деревьев 20.
Высота установки вертикально вращающихся дисковых распылителей 30 над плодовыми деревьями 20 регулируется гидроцилиндром 23 подъемника 21 путем подъема и опускания центральной 22 и боковых 14 штанг.
Электроснабжение привода вертикально вращающихся дисковых распылителей 30 и центробежного насоса 24 осуществляется от генератора (на фиг. не показан) трактора 6.
Управление опрыскивателем осуществляется из кабины трактора 6 путем включения и выключения вала отбора мощности 5 трактора 6, электропривода центробежного насоса 24 и вертикально вращающихся дисковых распылителей 30 и с помощью гидросистемы (на фиг. не показана) подъема и опускания штанг 22 и 14. Складывание и раскладывание боковых штанг 14 производится вручную. Норма расхода рабочей жидкости регулируется давлением в нагнетательной коммуникации и скоростью движения трактора 6. Регулировка рабочего давления жидкости осуществляется вращением маховика (на фиг.не показан) регулятора давления 10 и контролируется по манометру (на фиг. не показан).
Технологический процесс опрыскивания осуществляется следующим образом.
При полно или малообъемном опрыскивании плодоносящих плодовых деревьев 20 поршневой насос 4 засасывает рабочую жидкость из бака 1 через всасывающий трубопровод 7 и подает к регулятору давления 10 через напорный фильтр 9. От регулятора давления 10 часть рабочей жидкости по нагнетательному трубопроводу 8 и боковым трубопроводам 11 через фильтры 12 и штуцеры 13 поступает во внутрь нижней части боковых штанг 14. Далее рабочая жидкость поступает к вертикальным гибким трубопроводам 17 и гидравлическим распылителям 19, с помощью которых осуществляется обработка крон плодовых деревьев 20. Другая часть подается на гидромешалку (на фиг. не показана). Избыток жидкости по линии слива (на фиг. не показана) возвращается в бак 1.
При ультрамалообъемном опрыскивании молодых плодовых деревьев 20 центробежный насос 23 засасывает рабочую жидкость из бака 1 через фильтр 26 и подает ее к пульту распределителя 25 и регулирования расхода
жидкости 27. Далее рабочая жидкость по нагнетательному трубопроводу 29 поступает к вертикально вращающимся дисковым распылителям 30.
При вертикальном расположении дисковых распылителей 30 используется только часть кругового факела распыла, которая направлена непосредственно на плодовое дерево. Остальная часть факела экранируется кожухом (на фиг. не пронумерован), с помощью которого рабочая жидкость собирается в сборник (на фиг. не показан) и отсасывается насосом (на фиг. не показан). При этом осуществляется непрерывная циркуляция рабочей жидкости за счет возврата не использованной ее части в бак 1 опрыскивателя.
Опрыскиватель работает следующим образом.
Заехав на постоянную технологическую колею в междурядье сада согласно схемы посадки (фиг.1) раскладывают боковые штанги 14 вручную, устанавливают на необходимую высоту и к боковым штангам 14 подсоединяют вертикальные гибкие трубопроводы 17 с гидравлическими распылителями 19.
Включив вал отбора мощности 5 трактора 6 и плавно повышая обороты до номинальных или включив электродвигатели центробежного насоса 24 и вертикально вращающихся дисковых распылителей 30 начинают движение по междурядью.
При выезде из междурядья по технологической колее останавливают трактор 6, выключают электродвигатели центробежного насоса 24 и вертикально вращающихся дисковых распылителей 30, складывают боковые штанги 14 вручную, осуществляют разворот, заезжают на следующую постоянную технологическую колею и продолжают технологический процесс опрыскивания.
На фиг.2 показана схема для определения угла раскрытия факела распыла вертикально вращающихся дисковых распылителей при опрыскивании плодового дерева.
Угол раскрытия факела распыла рабочей жидкости вертикально вращающего дискового распылителя определяется по формуле:
2
1
где α - угол открытия факела распыла, град; α - угол закрытия факела распыла, град.
Углы открытия и закрытия факела распыла рассчитываются по формулам:
p
p
p
p
∂
∂
где l - расстояние от центральной оси плодового дерева до места крепления распылителя на штанге опрыскивателя, м; h - высота установки распылителя от поверхности земли, м; r - радиус дискового распылителя, м; Δh=h-h - просвет штанги опрыскивателя над верхушками плодовых деревьев, м; h - высота плодового дерева, м.
Результаты расчета приведены на фиг.3.
Предлагаемая конструкция по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:
- высокая производительность;
- минимизация потерь рабочей жидкости;
- способность одновременной обработки двух рядов плодовых деревьев;
способность обеспечения различных норм расхода рабочей жидкости от полного до малого и ультрамалообъемного опрыскивания в зависимости от возраста плодовых деревьев;
- высокие показатели качества обработки плодовых насаждений при использовании серийно выпускаемых гидравлических распылителей;
- не требует изготовления дорогостоящих узлов.
Источники информации
1. Савушкин С.Н., Вялых В.А. Опрыскиватели // Защита и карантин растений, №12, 2003. - с.37...39.
2. Грабко И.Д., Команич Г.П., Команич Г.Г. Широкозахватный штанговый опрыскиватель // АС СССР на изобретение №1079228, бюл. №10 от 15.03.84 г., А 01 М 7/00, 1984.
3. Беляев Е.А., Ченцов В.В. Некоторые особенности развития конструкций ультрамалообъемных опрыскивателей // Тракторы и сельскохозяйственные машины, №3, 1983. - с.15...18.
4. Шанидзе М.И., Коберидзе Г.Т. Опрыскиватель для садов и виноградников // АС СССР на изобретение №1349746, бюл. №41 от 07.11.87 г., А 01 М 7/00, 1987.