RU2176875C2

RU2176875C2 - Boom sprayer for treating field crops

Info

Publication number: RU2176875C2
Application number: RU99126029/13A
Authority: RU
Inventors: В.А. Зорин; А.В. Зорин
Original assignee: Зорин Владимир Анатольевич; Зорин Алексей Владимирович; Зорин Андрей Владимирович
Priority date: 1999-12-09
Filing date: 1999-12-09
Publication date: 2001-12-20

Abstract

FIELD: agricultural equipment. SUBSTANCE: apparatus has mobile power unit, sprayer, mounted on power unit and equipped with working liquid vessel, at least one valve, boom, pump, filter, hydraulic line, liquid flow rate regulator, and is further provided with rotor sprinklers and cutoff valves connected with boom through bracket to which sprinklers and cutoff valves are separately joined. Cutoff valve is of membrane type and has body, spring-loaded membrane, liquid supplying channel connected to rotor sprinkler and via cavity defined by cutoff valve body inner wall and liquid supplying channel outer wall to hydraulic line. Liquid supplying channel is made L-shaped. Cutoff valve is combined with liquid flow rate regulator. Liquid is supplied via liquid supplying channel to rotor sprinkler. Liquid flow rate regulator is provided with casing and rod having main part and threaded part. Liquid flow rate regulator inner part is equipped with thread mating with that of rod part. So, rod may be fixed in predetermined position. Sealing ring is arranged on rod. Rotor sprinkler is fixed on bracket for indexing rotation in vertical plane. Apparatus of such construction provides for uniform supplying of liquid into each sprinkler and regulated direction of liquid spray beam. Rotor sprinklers are readily mounted, dismantled or repaired under field conditions. Boom sprayer allows field crops to be treated with small amounts of preparation. EFFECT: simplified construction, increased efficiency and reduced power consumption. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, а именно к опрыскивателям для обработки полевых культур малыми дозами препарата. The invention relates to agricultural machinery, namely to sprayers for processing field crops with small doses of the drug.

Известен штанговый опрыскиватель (патент РФ N 2129785, кл. A 01 M 7/00), 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. A well-known sprayer sprayer (RF patent N 2129785, class A 01 M 7/00), consisting of a mobile energy means, containers, booms with sprayers installed with the ability to change the angle of rotation of the sprayer and its horizontal displacement, as well as with electric shut-off valves.

Известен также штанговый опрыскиватель для обработки полевых культур (патент РФ N 2050134, кл. A 01 M 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. Also known is a boom sprayer for processing field crops (RF patent N 2050134, class A 01 M 7/00), containing a mobile power tool, on which a sprayer containing a container for working fluid, a boom with a hydraulic line is mounted, and rotary boilers are attached to the boom sprayers, which are electric motors with discs mounted on them, and the motors are enclosed in additional housings connected by bolts to the bar, while calibrated horizons are made in additional housings and bolts The vertical and vertical channels, in the horizontal channels there are tips for supplying the working fluid, and opposite them are electromagnetic valves that act as shut-off valves.

Недостатком этих опрыскивателей является невозможность регулирования расхода жидкости, невозможность равномерной подачи жидкости в каждый распылитель, невозможность регулирования направления факела распыляемой жидкости, невозможность ремонта в полевых условиях, их недолговечность, обусловленная попаданием электромагнитов в зону действия распылительного устройства, кроме того для обеспечения работоспособности опрыскивателя все его детали должны быть изготовлены из химически стойкого материала, что значительно удорожает его производство, а ненадежная конструкция отсечного клапана повышает вероятность загрязнения окружающей среды и непроизвольной потери химикатов. The disadvantage of these sprayers is the inability to control fluid flow, the inability to evenly supply fluid to each sprayer, the inability to control the direction of the spray torch, the inability to repair in the field, their fragility due to electromagnets entering the spray device’s area of operation, in addition to ensuring the operability of the sprayer parts must be made of chemically resistant material, which significantly increases its cost zvodstvo and unreliable design shut-off valve increases the likelihood of contamination of the environment and the involuntary loss of chemicals.

Технической задачей, решаемой данным изобретением, является:
обеспечение равномерной подачи жидкости в каждый из распылителей, независимо от их расположения на гидравлической магистрали, обеспечение ремонтопригодности в полевых условиях (возможности легкого демонтажа роторных распылителей с двигателями), обеспечение регулирования направления факела распыляемой жидкости, что необходимо при изменении вида опрыскиваемых культур, а также типа мобильного энергетического средства.The technical problem solved by this invention is:
ensuring a uniform fluid supply to each of the sprayers, regardless of their location on the hydraulic line, ensuring maintainability in the field (the possibility of easy dismantling of rotary sprayers with engines), providing regulation of the direction of the spray torch, which is necessary when changing the type of sprayed crops, as well as the type mobile power tool.

Решение поставленной задачи достигается тем, что 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, согласно изобретению, 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. The solution to this problem is achieved by the fact that the sprayer boom for processing field crops containing a mobile energy tool, on which is mounted a sprayer containing a container for the working fluid, at least one valve, boom, pump, filter, hydraulic line and rotary sprayers connected to the boom and shut-off valves, according to the invention, additionally has a fluid flow regulator, and the rotary atomizer and shut-off valve are connected to the rod by, for example, an arm, to to which they are mounted separately, while the shut-off valve is made together with a fluid flow regulator, and the fluid flow regulator flowing through the channel for supplying fluid to the rotary atomizer is made in the form of a housing and a rod, the rod having a main and threaded part, and, accordingly, with the reciprocal thread, the inner part of the body of the fluid flow regulator is made with the possibility of fixing the position of the stem, in addition, a sealing ring is placed on the stem.

При этом отсечной клапан выполнен мембранного типа и состоит из корпуса, подпружиненной мембраны, канала для подачи жидкости, соединенного с роторным распылителем и через полость, образованную внутренней стенкой корпуса отсечного клапана и внешней стенкой канала для подачи жидкости, с гидравлической магистралью, причем канал для подачи жидкости выполнен Г-образным. In this case, the shut-off valve is made of a membrane type and consists of a body, a spring-loaded membrane, a channel for supplying fluid connected to a rotary atomizer and through a cavity formed by the inner wall of the body of the shut-off valve and the outer wall of the channel for supplying fluid with a hydraulic line, the feed channel fluid made l-shaped.

Кроме того роторный распылитель закреплен на кронштейне с возможностью дискретного поворота в вертикальной плоскости. In addition, the rotary atomizer is mounted on the bracket with the possibility of discrete rotation in the vertical plane.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан штанговый опрыскиватель, вид сверху;
на фиг. 2 - отсечной клапан и роторный распылитель, крепление их на штанге посредством кронштейна.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a boom sprayer, top view;
in FIG. 2 - shut-off valve and rotary atomizer, fixing them to the rod through the bracket.

Штанговый опрыскиватель состоит из мобильного энергетического средства 1 со смонтированным на нем опрыскивателем, состоящим из емкости 2, штанги 3, гидравлической магистрали 4, закрепленной на штанге 3. С помощью гидравлической магистрали 4 через насос 5 и фильтр 6 емкость 2 связана с роторными распылителями 7 (например, дисковыми, сетчатыми). На штанге 3 установлены кронштейны 8. С одной стороны каждого кронштейна установлен отсечной клапан 9 с регулятором расхода жидкости 10, а с другой стороны - роторный распылитель 7. Количество кронштейнов 8, устанавливаемых на штанге 3, а следовательно, и отсечных клапанов 9 с регуляторами расхода жидкости 10 и роторных распылителей 7, определяется в зависимости от типа распыливающего органа с целью достижения необходимой равномерности распыляемого потока и эффективной ширины захвата. The boom sprayer consists of a mobile power tool 1 with a sprayer mounted on it, consisting of a tank 2, a rod 3, a hydraulic line 4 mounted on a rod 3. Using a hydraulic line 4 through a pump 5 and a filter 6, the container 2 is connected to the rotary atomizers 7 ( e.g. disk, mesh). Brackets 8 are installed on the rod 3. On one side of each bracket, a shut-off valve 9 with a fluid flow regulator 10 is installed, and on the other hand, a rotary atomizer 7. The number of brackets 8 installed on the rod 3, and consequently, shut-off valves 9 with flow controllers liquid 10 and rotary sprayers 7, is determined depending on the type of spraying body in order to achieve the necessary uniformity of the sprayed stream and effective width.

Роторный распылитель 7 закреплен на кронштейне 8 с возможностью дискретного поворота в вертикальной плоскости для фиксированного изменения угла положения роторного распылителя 7. Крепление кронштейна 8 на штанге 3 может быть выполнено как жестким (см. фиг. 2), так и с помощью упругих устройств (на чертежах не показаны) для снижения уровня вибрации, передаваемой на роторный распылитель 7 при движении энергетического средства 1. Отсечной клапан 9 выполнен мембранного типа и состоит из корпуса 11, подпружиненной мембраны 12, пружины 13, канала 14 подачи жидкости, штуцера 15 для подсоединения к нему шланга 16. Отсечной клапан 9 соединен с гидравлической магистралью 4 посредством, например, штуцера 17, соединенного с полостью 18, выполненной в виде кольцевого канала, образованного внутренней стенкой корпуса 11 и внешней стенкой канала 14, выполненного Г-образным, а также мембраной 12. В распылитель 7 распыляемая жидкость поступает по шлангу 16 через штуцер 19. На корпусе 11 отсечного клапана 9 установлен в торцевой части регулятор расхода жидкости 10, предназначенный для регулирования количества жидкости, поступающей через канал 14 к роторному распылителю 7, посредством изменения площади проходного сечения канала 14. Регулятор расхода жидкости 10 представляет собой шток 20, гладкая часть которого перемещается вдоль горизонтальной части канала 14 и изменяет площадь проходного сечения вертикальной части канала 14. Резьбовая часть штока 20 и резьбовая часть корпуса регулятора расхода жидкости 10 обеспечивают при вращении штока 20 перемещение его вдоль горизонтальной оси канала 14, регулируя, таким образом, проходное отверстие вертикальной части канала 14 и, соответственно, количество протекающей по нему жидкости. Резьба корпуса регулятора расхода жидкости 10 выполнена таким образом, что обеспечивает фиксацию положения штока 20 в заданном положении. Это может быть реализовано с помощью широко применяемых в технике устройств, например, с помощью хомута (на чертежах не показан), который закреплен на внешней части корпуса регулятора расхода жидкости 10, либо за счет использования на корпусе самоконтрящейся резьбы (на чертежах не показана). Герметизация канала 14 обеспечивается с помощью уплотнительного кольца 21, расположенного на штоке 20. Регулятор расхода жидкости 10 необходим для обеспечения равномерного истечения жидкости из всех роторных распылителей 7, установленных на штанге 3. Регулятор расхода жидкости 10 такой конструкции вместе с отсечным клапаном 9 обеспечивает равномерное распределение жидкости, поступающей на все роторные распылители 7, что позволяет осуществить равномерный распыл жидкости на обрабатываемую поверхность. Общая регулировка расхода жидкости производится с помощью вентиля 22 емкости 2. Роторные распылители 7 могут приводиться в движение, например, электродвигателями, гидромоторами, пневмомоторами. В данном примере реализации предлагаемого устройства приведен электродвигатель. Привод роторного распылителя 7 осуществляется посредством электродвигателя 23, на валу которого закрепляется распыливающий орган 24 дискового или сетчатого типа. Электродвигатель 23 размещен в стойком к ядохимикатам корпусе. Подача жидкости на роторный распылитель 7 осуществляется либо через вал электродвигателя 23, либо непосредственно на распыливающий орган 24. К корпусу электродвигателя 23 крепится хомут 25, который прикреплен к кронштейну 8 посредством горизонтальной оси 26 с возможностью дискретного поворота ее в вертикальной плоскости и фиксации посредством штифтов 27, что обеспечивает изменение положения роторного распылителя 7, а следовательно, и направление факела распыла жидкости. The rotary atomizer 7 is mounted on the bracket 8 with the possibility of discrete rotation in the vertical plane for a fixed change in the angle of the position of the rotary atomizer 7. The bracket 8 can be mounted on the rod 3 both rigid (see Fig. 2), and using elastic devices (on the drawings are not shown) to reduce the level of vibration transmitted to the rotary atomizer 7 when moving the energy means 1. The shut-off valve 9 is made of a membrane type and consists of a housing 11, a spring-loaded membrane 12, a spring 13, a channel 14 of liquid, a fitting 15 for connecting a hose 16. A shut-off valve 9 is connected to the hydraulic line 4 by, for example, a fitting 17 connected to a cavity 18 made in the form of an annular channel formed by the inner wall of the housing 11 and the outer wall of the channel 14 made L-shaped, as well as a membrane 12. In the sprayer 7, the sprayed liquid enters through the hose 16 through the nozzle 19. On the body 11 of the shut-off valve 9, a fluid flow regulator 10 is installed in the end part, designed to control the amount of fluid the axis entering through the channel 14 to the rotary atomizer 7 by changing the area of the passage section of the channel 14. The fluid flow regulator 10 is a rod 20, the smooth part of which moves along the horizontal part of the channel 14 and changes the area of the passage section of the vertical part of the channel 14. The threaded part of the rod 20 and the threaded part of the housing of the fluid flow regulator 10 provide for the rotation of the rod 20 to move it along the horizontal axis of the channel 14, thereby regulating the passage opening of the vertical hour and the channel 14 and, accordingly, the amount of fluid flowing through it. The thread of the housing of the fluid flow regulator 10 is designed in such a way that provides a fixation of the position of the rod 20 in a predetermined position. This can be realized using devices widely used in technology, for example, using a clamp (not shown in the drawings), which is mounted on the outer part of the housing of the fluid flow regulator 10, or by using self-locking threads on the housing (not shown in the drawings). The channel 14 is sealed by means of an o-ring 21 located on the stem 20. A fluid flow regulator 10 is necessary to ensure uniform flow of fluid from all rotary nozzles 7 mounted on the rod 3. A fluid flow regulator 10 of this design, together with a shut-off valve 9, ensures uniform distribution liquid flowing to all rotary nozzles 7, which allows for uniform spraying of liquid onto the surface to be treated. General adjustment of the fluid flow is carried out using the valve 22 of the tank 2. Rotary nozzles 7 can be driven, for example, by electric motors, hydraulic motors, pneumatic motors. In this example implementation of the proposed device is an electric motor. The rotary atomizer 7 is driven by an electric motor 23, on the shaft of which a spraying organ 24 of a disk or mesh type is fixed. The electric motor 23 is housed in a pest resistant housing. The fluid is supplied to the rotary atomizer 7 either through the shaft of the electric motor 23 or directly to the spraying organ 24. A clamp 25 is attached to the electric motor housing 23, which is attached to the bracket 8 by means of the horizontal axis 26 with the possibility of discrete rotation in the vertical plane and fixation by pins 27 , which provides a change in the position of the rotary atomizer 7, and hence the direction of the spray torch.

Штанговый опрыскиватель работает следующим образом. Boom sprayer works as follows.

Вне обрабатываемого участка электродвигатель 23 и насос 5 отключены от системы электроснабжения. Outside of the treated area, the electric motor 23 and pump 5 are disconnected from the power supply system.

Перед началом работы наполняется емкость 2, после наполнения емкости 2 штанговый опрыскиватель заезжает на обрабатываемый участок. Оператор (тракторист) включателем, расположенным в кабине, включает подачу электроэнергии к насосу 5 и роторным распылителем 7, после чего начинает работать электродвигатель 23 и вращаться распыливающие органы 24 роторных распылителей 7 и жидкость под давлением, создаваемым насосом 5, поступает по магистрали 4 в штуцер 17, полость 18 и в отсечной клапан 9, отжимает мембрану 12 отсечного клапана 9 и поступает через регулятор расхода жидкости 10, штуцер 15, шланг 16 и штуцер 19 к распыливающему органу 24 роторного распылителя 7. Before starting work, the tank 2 is filled, after filling the tank 2, the boom sprayer drives into the area to be treated. The operator (tractor driver) with a switch located in the cab turns on the power supply to the pump 5 and the rotary atomizer 7, after which the electric motor 23 starts to work and the spraying organs 24 of the rotary atomizers 7 rotate and the liquid under the pressure created by the pump 5 enters through the line 4 into the nozzle 17, the cavity 18 and into the shut-off valve 9, presses the membrane 12 of the shut-off valve 9 and enters through the fluid flow regulator 10, nozzle 15, hose 16 and nozzle 19 to the spraying member 24 of the rotary atomizer 7.

Проходное сечение вертикальной части канала 14 экспериментально отрегулировано (настроено) с помощью штока 20 регулятора расхода жидкости 10 таким образом, чтобы обеспечить отвод жидкости от общей гидравлической магистрали 4 к каждому роторному распылителю 7 в заданном количестве жидкости. The bore of the vertical part of the channel 14 is experimentally adjusted (tuned) using the rod 20 of the fluid flow regulator 10 in such a way as to ensure the removal of fluid from the common hydraulic line 4 to each rotary atomizer 7 in a given amount of fluid.

При вращении распыливающего органа 24 жидкость распыливается на обрабатываемую поверхность. Штанговый опрыскиватель перемещается по обрабатываемой площади. During rotation of the spraying body 24, the liquid is sprayed onto the surface to be treated. The boom sprayer moves along the cultivated area.

При развороте штангового опрыскивателя для повторного захода подача электроэнергии на насос 5 отключается оператором, давление в гидравлической магистрали 4 падает, мембраны 12 отсечных клапанов 9 закрываются, прекращая подачу жидкости в роторные распылители 7. При повторном заходе действия повторяются. When the boom sprayer is turned for a second run, the power supply to the pump 5 is turned off by the operator, the pressure in the hydraulic line 4 drops, the membranes 12 of the shut-off valves 9 are closed, stopping the flow of fluid to the rotary nozzles 7. Repeated steps are repeated.

Надежность штангового опрыскивателя обеспечивается простотой его конструкции, отсутствием электрических частей в зоне факела распыла жидкости, возможностью легкого демонтажа и прочистки непосредственно в поле. Это достигается за счет того, что корпус отсечного клапана и регулятора расхода жидкости - разъемный. В прототипе, чтобы снять устройство, его надо разгерметизировать. The reliability of the boom sprayer is ensured by the simplicity of its design, the absence of electrical parts in the area of the spray jet, the ability to easily dismantle and clean directly in the field. This is achieved due to the fact that the body of the shut-off valve and fluid flow regulator is detachable. In the prototype, to remove the device, it must be depressurized.

Claims

1. A sprayer for cultivating field crops, comprising a mobile power tool, on which a sprayer is mounted, containing a container for the working fluid, at least one valve, a rod, a pump, a filter, a hydraulic line and rotary atomizers and shut-off valves connected to the rod, characterized in that it additionally has a fluid flow regulator, and the rotary atomizer and shut-off valve are connected to the rod by, for example, a bracket to which they are attached separately, while The primary valve is made together with the fluid flow regulator, and the fluid flow regulator flowing through the fluid supply channel to the rotary atomizer is made in the form of a housing and a stem, the stem having the main and threaded parts and, accordingly, the internal part of the regulator housing is made with a reciprocal thread liquid flow rate with the possibility of fixing the position of the rod, in addition, a sealing ring is placed on the rod.

2. The boom sprayer according to claim 1, characterized in that the shut-off valve is made of a membrane type and consists of a housing, a spring-loaded membrane, a fluid supply channel connected to a rotary atomizer and through a cavity formed by the internal wall of the shut-off valve body and the external channel wall for fluid supply - with a hydraulic line, and the channel for supplying fluid is made L-shaped.

3. The boom sprayer according to claim 1, characterized in that the rotary spray is mounted on the bracket with the possibility of discrete rotation in the vertical plane.