RU2197807C2

RU2197807C2 - Centrifugal bulk material spreading apparatus

Info

Publication number: RU2197807C2
Application number: RU2001111108/13A
Authority: RU
Inventors: Ю.И. Якимов; Е.В. Припоров; рский В.П. За; В.П. Заярский; Г.И. Волков; О.Б. Селивановский
Original assignee: Кубанский государственный аграрный университет
Priority date: 2001-04-20
Filing date: 2001-04-20
Publication date: 2003-02-10

Abstract

FIELD: agricultural engineering. SUBSTANCE: apparatus has hopper 1, disk 2 positioned under hopper and equipped with flat blades 3. Flexible plate 7 is attached in cantilevered relation to internal end 6 of each blade 3 and inclined in direction of rotation of disk 2. Stop 9 is positioned at flexible plate rear side in the vicinity of its free end, with 1-3 mm space between them. Stop 9 is rigidly connected to disk 2. Annular detachable cover 10 is fixed on blades. Bulk material is caught up by plates 7, accelerated along said plates and delivered onto blades 3. Plates 7 change their initial shape under the action of bulk material flow. As a result, bulk material vaults formed on plates are crushed. Self-cleaning effect is enhanced by impacts against stop 9. Apparatus may be used for spreading mineral fertilizer. EFFECT: increased efficiency, uniform distribution of bulk material over soil surface and increased width of apparatus. 3 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к центробежным разбрасывателям сыпучих материалов, например минеральных удобрений. The invention relates to agricultural machinery, in particular to centrifugal spreaders of bulk materials, such as mineral fertilizers.

Известен центробежный разбрасыватель сыпучих материалов, включающий бункер, рассеивающий диск с плоскими лопатками и приемную камеру с выпускным отверстием, обеспечивающим подачу сыпучего материала со стороны внутренних торцов лопаток (см. авт. свид. СССР 251291, А 01 С 17/00, 1967). Дном приемной камеры устройства служит сам рассеивающий диск. Под действием центробежных сил материал рассредоточивается от центра диска во все стороны, высевается через выпускное отверстие, подхватывается лопатками и рассеивается по полю. Known centrifugal spreader of bulk materials, including a hopper, a scattering disk with flat blades and a receiving chamber with an outlet opening, supplying bulk material from the side of the inner ends of the blades (see ed. Certificate. USSR 251291, A 01 C 17/00, 1967). The bottom of the receiving chamber of the device is the scattering disk itself. Under the action of centrifugal forces, the material is dispersed from the center of the disk in all directions, sown through the outlet, picked up by the blades and scattered across the field.

Недостатком указанного устройства является то, что оно не обеспечивает большую ширину рассева и достаточную равномерность распределения сыпучего материала по поверхности поля. Это происходит из-за того, что часть материала после соприкосновения с лопаткой отражается от нее и располагается в непосредственной близости от рассеивающего диска. Другая его часть подхватывается лопатками с начальной скоростью вдоль лопаток близкой к нулю, разгоняется вдоль них и распределяется вокруг рассеивающего диска на небольшое расстояние. При этом дальность полета материала уменьшается из-за преждевременного слета сыпучего материала с верхних кромок плоских лопаток. Кроме того, частицы материала дробятся в зазоре между торцом приемной камеры и поверхностью рассеивающего диска, а также при ударе о лопатки в месте подачи сыпучего материала. Вследствие удара материала о поверхность лопаток происходит их интенсивное залипание, что также приводит к уменьшению ширины захвата разбрасывателя. The disadvantage of this device is that it does not provide a large sieving width and sufficient uniformity of the distribution of bulk material over the field surface. This is due to the fact that part of the material, after contact with the blade, is reflected from it and is located in close proximity to the scattering disk. Another part of it is picked up by the blades with an initial speed along the blades close to zero, accelerates along them and distributed around the scattering disk for a short distance. In this case, the flight range of the material decreases due to premature gathering of bulk material from the upper edges of the flat blades. In addition, particles of material are crushed in the gap between the end of the receiving chamber and the surface of the scattering disk, as well as when they hit the blades at the place of supply of bulk material. Due to the impact of the material on the surface of the blades, their intense sticking occurs, which also leads to a decrease in the width of the spreader.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является центробежный разбрасыватель сыпучих материалов, включающий бункер, рассеивающий диск с плоскими лопатками и приемную камеру с выпускным отверстием, обеспечивающим подачу сыпучего материала со стороны внутренних торцов лопаток (см. Якубаускас В.И. Технологические основы механизированного внесения удобрений. М.: Колос, 1973, с. 150, рис. 88 - прототип). В отличие от конструкции предыдущего устройства, дно приемной камеры неподвижно и расположено над диском, что исключает дробление сыпучего материала в процессе его высева через выпускное отверстие приемной камеры. The closest in technical essence to the invention is a centrifugal spreader of bulk materials, including a hopper, a scattering disk with flat blades and a receiving chamber with an outlet opening that provides bulk material from the side of the inner ends of the blades (see Yakubauskas V.I. Technological fundamentals of mechanized fertilizer application M.: Kolos, 1973, p. 150, Fig. 88 - prototype). Unlike the design of the previous device, the bottom of the receiving chamber is stationary and is located above the disk, which eliminates the crushing of bulk material during sowing through the outlet of the receiving chamber.

Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает большую ширину рассева и достаточную равномерность распределения сыпучего материала по поверхности поля. Это происходит из-за того, что часть материала после соприкосновения с лопаткой отражается от нее и располагается в непосредственной близости от рассеивающего диска. Другая его часть подхватывается лопатками с начальной скоростью вдоль лопаток близкой к нулю, разгоняется вдоль них и распределяется вокруг рассеивающего диска на небольшое расстояние. При этом дальность полета материала уменьшается из-за преждевременного слета сыпучего материала с верхних кромок плоских лопаток. Кроме того, частицы материала дробятся при ударе о лопатки в месте подачи сыпучего материала. Вследствие удара материала о поверхность лопаток происходит их интенсивное залипание, что также приводит к уменьшению ширины захвата разбрасывателя. A disadvantage of the known device is that it does not provide a large sieving width and sufficient uniformity of the distribution of bulk material over the field surface. This is due to the fact that part of the material, after contact with the blade, is reflected from it and is located in close proximity to the scattering disk. Another part of it is picked up by the blades with an initial speed along the blades close to zero, accelerates along them and distributed around the scattering disk for a short distance. In this case, the flight range of the material decreases due to premature gathering of bulk material from the upper edges of the flat blades. In addition, particles of the material are crushed upon impact with the blades at the feed point of the bulk material. Due to the impact of the material on the surface of the blades, their intense sticking occurs, which also leads to a decrease in the width of the spreader.

Техническим решением задачи является повышение равномерности распределения сыпучего материала по поверхности почвы и увеличение ширины захвата устройства. The technical solution to the problem is to increase the uniformity of the distribution of bulk material on the soil surface and increase the width of the device.

Задача достигается тем, что у центробежного разбрасывателя, включающего бункер, рассеивающий диск с плоскими лопатками и приемную камеру с выпускным отверстием, обеспечивающим подачу сыпучего материала со стороны внутренних концов лопаток, к внутреннему торцу каждой из лопаток консольно прикреплена упругая пластина с отклонением в сторону вращения диска, а с тыльной стороны упругой пластины вблизи ее свободного конца с зазором 1-3 мм к ней установлен упор, который жестко соединен с диском, причем на лопатках закреплена съемная крышка в виде кольца. The objective is achieved in that a centrifugal spreader comprising a hopper, a scattering disk with flat blades and a receiving chamber with an outlet opening providing bulk material from the side of the inner ends of the blades, an elastic plate cantilever attached to the inner end of each of the blades with a deviation in the direction of rotation of the disk and on the back side of the elastic plate near its free end with a gap of 1-3 mm a stop is installed to it, which is rigidly connected to the disk, and a removable cover is fixed to the blades in ide rings.

Новизну авторы и заявитель усматривают в том, что такое решение обеспечивает повышение равномерности распределения сыпучего материала по поверхности почвы и увеличение ширины захвата устройства. Эффект достигается за счет того, что сыпучий материал предварительно разгоняется на упругой пластине и слетает с концов лопаток с большей скоростью. Этому содействует также создание воздушных попутных потоков, образованных за счет установки над лопатками съемной крышки в виде кольца. При этом исключено дробление сыпучего материала и его отражение от лопаток вследствие удара, так как материал мягко подхватывается отклоненной в сторону вращения диска упругой пластиной. Залипания лопаток в месте подачи сыпучего материала не происходит из-за эффекта самоочистки упругой пластины, которая под действием поданного на нее сыпучего материала периодически отклоняется и при ударе об упор самоочищается. Преждевременному слету сыпучего материала с лопаток препятствует съемная крышка. The authors and the applicant see the novelty in that such a solution provides an increase in the uniformity of the distribution of bulk material over the soil surface and an increase in the width of the device. The effect is achieved due to the fact that the bulk material is previously accelerated on an elastic plate and flies from the ends of the blades at a higher speed. This is also facilitated by the creation of associated air streams formed by installing a removable cover in the form of a ring above the blades. In this case, crushing of the bulk material and its reflection from the blades due to impact is excluded, since the material is gently picked up by an elastic plate deflected towards the rotation of the disk. Sticking of the blades at the place of supply of the bulk material does not occur due to the self-cleaning effect of the elastic plate, which, under the action of the bulk material fed to it, is periodically deflected and self-cleaning upon impact. The premature gathering of bulk material from the blades is prevented by a removable cover.

Заявленное решение не следует явным образом из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии данного решения критерию "изобретательский уровень". The claimed solution does not follow explicitly from the prior art, which allows us to conclude that this solution meets the criterion of "inventive step".

Данное техническое решение может быть использовано в сельскохозяйственном машиностроении при разработке разбрасывателей минеральных удобрений и разбросных сеялок, что позволяет сделать вывод о соответствии решения критерию "промышленная применимость". This technical solution can be used in agricultural engineering in the development of mineral fertilizer spreaders and spread seeders, which allows us to conclude that the solution meets the criterion of "industrial applicability".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан разбрасыватель в разрезе по А-А на фиг.2; на фиг.2 - разбрасыватель в разрезе по Б-Б на фиг.1, на фиг.3 - выносной элемент на фиг.2. The invention is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a spreader in section along aa in Fig.2; figure 2 - spreader in section along BB in figure 1, figure 3 - remote element in figure 2.

Центробежный разбрасыватель сыпучих материалов содержит бункер 1, рассеивающий диск 2 с плоскими лопатками 3 и приемную камеру 4 с выпускным отверстием 5. Выпускное отверстие 5 обеспечивает подачу сыпучего материала со стороны внутренних торцов 6 лопаток 3. К внутреннему торцу 6 каждой из лопаток 3 консольно прикреплена упругая пластина 7 с отклонением в сторону вращения диска 2. С тыльной стороны пластины 7 вблизи ее свободного конца 8 с зазором 1-3 мм к ней установлен упор 9, который жестко соединен с диском 2. На лопатках 3 закреплена съемная крышка 10 в виде кольца. The centrifugal spreader of bulk materials contains a hopper 1, a scattering disk 2 with flat blades 3 and a receiving chamber 4 with an outlet 5. The outlet 5 provides a flow of bulk material from the side of the inner ends 6 of the blades 3. An elastic end is attached to the inner end 6 of each of the blades 3 a plate 7 with a deviation in the direction of rotation of the disk 2. On the back side of the plate 7 near its free end 8 with a gap of 1-3 mm a stop 9 is installed to it, which is rigidly connected to the disk 2. On the blades 3, a removable roof is fixed 10 in the form of a ring.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При работе разбрасывателя сыпучий материал из бункера 1 поступает в приемную камеру 4 и под воздействием ворошилки (не показана) высевается через выпускное отверстие 5 на вращающийся диск 2. При этом сыпучий материал подхватывается на лету упругими пластинами 7, разгоняется вдоль них и поступает на лопатки 3. Далее материал под воздействием центробежных сил и воздушных попутных потоков движется вдоль лопаток 3 и распределяется ими по поверхности поля. Залипания пластин 7 при этом не происходит, так как пластины 7 от периодического воздействия на них потока сыпучего материала изменяют свою первоначальную форму в пределах свойств упругости, в результате чего образующиеся на пластинах 7 своды удобрений разрушаются. Эффект самоочистки упругих пластин 7 усиливается за счет их ударов об упор 9. Упор 9 также предохраняет пластины 7 от поломки под воздействием случайно оказавшихся посторонних включений в сыпучем материале. При этом преждевременного слета материала с рассеивающего диска 2 не происходит, так как материал захватывается пластинами 7 без ударного воздействия, а сверху плоские лопатки 3 закрыты съемной крышкой 10 в виде кольца. Вследствие мягкого воздействия пластин 7 на сыпучий материал практически исключено его дробление. Предварительный разгон на пластинах 7 частиц сыпучего материала способствует возрастанию абсолютной скорости их слета с концов лопаток 3, а следовательно, увеличению их дальности полета. Этому же способствует создание дополнительных воздушных попутных потоков от установки на лопатках 3 съемной крышки 10. В результате повышается равномерность распределения сыпучего материала на поверхности почвы и увеличивается ширина захвата разбрасывателя. During the operation of the spreader, bulk material from the hopper 1 enters the receiving chamber 4 and, under the influence of a tedder (not shown), is sown through the outlet 5 onto the rotating disk 2. In this case, the bulk material is picked up on the fly by elastic plates 7, accelerates along them and enters the blades 3 Next, the material, under the influence of centrifugal forces and air flows, moves along the blades 3 and is distributed by them along the surface of the field. The sticking of the plates 7 does not occur, since the plates 7 from a periodic exposure to the flow of bulk material change their original shape within the elasticity properties, as a result of which the arches of fertilizers formed on the plates 7 are destroyed. The self-cleaning effect of the elastic plates 7 is enhanced by their impacts against the stop 9. The stop 9 also protects the plates 7 from breaking under the influence of accidental foreign particles in the bulk material. In this case, premature material gathering from the scattering disk 2 does not occur, since the material is captured by the plates 7 without impact, and on top the flat blades 3 are closed by a removable cover 10 in the form of a ring. Due to the soft action of the plates 7 on the bulk material, its crushing is practically excluded. Preliminary acceleration on the plates 7 of particles of bulk material contributes to an increase in the absolute speed of their flight from the ends of the blades 3, and therefore to an increase in their flight range. This is also facilitated by the creation of additional associated air flows from the installation of a removable cover 10 on the blades 3. As a result, the distribution of bulk material on the soil surface is uniform and the spreader grip width increases.

Упругие пластины 7 могут быть изготовлены как отдельно и затем прикреплены к внутренним торцам 6 лопаток 3, так и выполнены заодно с лопатками 3. Форма пластин 7 в горизонтальном сечении может быть как прямолинейная с отклонением от плоскости лопаток 3 в сторону вращения диска 2 на угол 40-60^o, так и криволинейная, выполненная, например, в виде дуги окружности с центральным углом, равным 50-70^o, а также в виде параболы, циклоиды и др. При этом форма кривой в горизонтальном сечении в месте крепления пластины 7 к лопатке 3 должна быть выполнена плавной. Меньшее значение указанных углов приводит к отражению сыпучего материала от внутренней части пластины 7, а большее - от тыльной ее части. Размеры и жесткость упругой пружины, а также величина зазора между пластиной 7 и упором 9, который может быть выполнен регулируемым в пределах 1-3 мм, определяются экспериментально. Установка зазора между пластиной 7 и упором 9 менее 1 мм нежелательна, так как это приведет к резкому ограничению амплитуды колебаний пластины 7 и исключению эффекта ее самоочистки. В результате упругие пластины 7 будут залипать сыпучим материалом, что явится причиной уменьшения ширины захвата устройства и увеличения неравномерности распределения сыпучего материала по поверхности поля. Увеличение зазора между пластиной 7 и упором 9 свыше 3 мм также снизит эффект самоочистки пластин 7 из-за уменьшения интенсивности их ударов об упор 9. Кроме того, в этом случае упор 9 перестанет играть роль ограничителя упругих деформаций пластины 7, которая из-за интенсивного воздействия на нее сыпучего материала и возможных посторонних в него включений может потерять свою первоначальную форму, а значит, и способность подхватывать на лету сыпучий материал, высеваемый через выпускное отверстие 5. Это приведет к интенсивному отражению сыпучего материала от пластин 7, а следовательно, и к уменьшению ширины захвата устройства и увеличению неравномерности распределения сыпучего материала по поверхности поля. Упор 9 может быть прикреплен как к диску 2, так и к тыльной стороне лопатки 3. Крышка 10 выполнена съемной для удобства технического и технологического обслуживания машины.The elastic plates 7 can be made separately and then attached to the inner ends 6 of the blades 3, and are made integral with the blades 3. The shape of the plates 7 in a horizontal section can be linear with a deviation from the plane of the blades 3 in the direction of rotation of the disk 2 at an angle of 40 -60 ^o , and curved, made, for example, in the form of an arc of a circle with a central angle of 50-70 ^o , as well as in the form of a parabola, cycloid, etc. Moreover, the shape of the curve in horizontal section at the place of attachment of the plate 7 to the blade 3 should be smooth. A smaller value of these angles leads to the reflection of the bulk material from the inner part of the plate 7, and a larger one from the back of it. The dimensions and stiffness of the elastic spring, as well as the size of the gap between the plate 7 and the stop 9, which can be made adjustable within 1-3 mm, are determined experimentally. Setting the gap between the plate 7 and the stop 9 less than 1 mm is undesirable, as this will lead to a sharp limitation of the amplitude of oscillations of the plate 7 and the exclusion of the effect of self-cleaning. As a result, the elastic plates 7 will stick with loose material, which will cause a decrease in the working width of the device and an increase in the uneven distribution of the loose material over the field surface. Increasing the gap between the plate 7 and the stop 9 over 3 mm will also reduce the effect of self-cleaning of the plates 7 due to a decrease in the intensity of their impacts against the stop 9. In addition, in this case, the stop 9 will cease to play the role of a limiter of elastic deformations of the plate 7, which is exposure to bulk material and possible foreign matter in it may lose its original shape, and hence the ability to pick up on the fly bulk material sown through outlet 5. This will lead to intense reflection of the bulk of material from the plates 7 and hence, to a decrease in the width of the pickup device and increase the uneven distribution of bulk material on the surface of the field. The stop 9 can be attached both to the disk 2 and to the back of the blade 3. The cover 10 is removable for the convenience of technical and technological maintenance of the machine.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить равномерность распределения сыпучего материала по поверхности поля, увеличить ширину его захвата. Это способствует повышению урожайности сельскохозяйственных культур, увеличению производительности машин, экономии топлива и снижению затрат труда. Using the proposed device can improve the uniformity of the distribution of bulk material on the surface of the field, increase the width of its capture. This helps to increase crop yields, increase machine productivity, save fuel and reduce labor costs.

Claims

A centrifugal spreader of bulk materials, including a hopper, a scattering disc with flat blades and a receiving chamber with an outlet opening for supplying bulk material from the side of the inner ends of the blades, characterized in that an elastic plate is cantilevered to the inner end of each of the blades with a deviation in the direction of rotation of the disk and on the back side of the elastic plate near its free end with a gap of 1-3 mm there is an emphasis fixed to it, which is rigidly connected to the disk, and removable to the blades is fixed ring-shaped little bob.