RU2134947C1

RU2134947C1 - Working tool of centrifugal fertilizer spreader

Info

Publication number: RU2134947C1
Application number: RU98113566A
Authority: RU
Inventors: А.П. Дьячков; В.И. Глазков; Н.П. Колесников; М.Т. Золотых
Original assignee: Воронежский государственный аграрный университет им.К.Д.Глинки
Priority date: 1998-07-07
Filing date: 1998-07-07
Publication date: 1999-08-27

Abstract

FIELD: agriculture, in particular, discharging of mineral fertilizers and lime and other bulk materials. SUBSTANCE: working tool has centrifugal disk with blades of different height and length mounted at different angles to radial direction. Blades of similar size are arranged in opposed relation. Blades of minimum height and length are mounted on disk in front of blades of intermediate height, which are positioned in front of highest blades. Centers of symmetry of all blades are arranged on arc of circle of radius R=(0.33-0.38)Dd1, where Dd1 is diameter of disk. Longest blades extend beyond disk edge for distance l mm, l=

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к рабочим органам для поверхностного внесения минеральных удобрений и известковых материалов, а также других сыпучих продуктов. The invention relates to agricultural machinery, in particular to working bodies for the surface application of mineral fertilizers and calcareous materials, as well as other bulk products.

Известен рабочий орган центробежного разбрасывателя удобрений, включающий горизонтальный вращающийся диск с закрепленными на нем лопатками [1]. Known working body of a centrifugal fertilizer spreader, including a horizontal rotating disk with blades mounted on it [1].

Недостатками указанного рабочего органа являются: недостаточная равномерность внесения удобрений по поверхности почвы и незначительная ширина захвата вследствие того, что вышеуказанный рабочий орган имеет одни и те же конструктивные параметры всех лопаток, т.е. высоту, длину и угол установки лопаток. Поэтому частицы удобрений, сходящие с поверхности лопаток, имеют одинаковые углы разбрасывания и скорости схода, что ведет к увеличению неравномерности внесения и уменьшению ширины захвата. Кроме того, с увеличением подачи, часть материала сходит не с поверхности лопаток, а с поверхности диска, т. к. не успевает достигнуть поверхности лопаток и частицы удобрений, не разогнавшись до больших скоростей, ссыпаются в непосредственной близости от диска, тем самым, увеличивая неравномерность внесения и уменьшая рабочую ширину захвата. The disadvantages of this working body are: insufficient uniformity of fertilizer application on the soil surface and a small working width due to the fact that the above working body has the same design parameters of all blades, i.e. height, length and angle of installation of the blades. Therefore, the fertilizer particles coming down from the surface of the blades have the same scattering angles and descent rates, which leads to an increase in the irregularity of application and a decrease in the width of the grip. In addition, with an increase in feed, part of the material does not come off from the surface of the blades, but from the surface of the disk, because it does not have time to reach the surface of the blades and fertilizer particles, without accelerating to high speeds, they are poured in the immediate vicinity of the disk, thereby increasing irregular application and reducing the working width.

Для обеспечения стабильной работы рабочих органов центробежного типа, а именно для обеспечения схода частиц с поверхности лопаток, их высоту, при проектировании центробежных дисков, выбирают из расчета максимальной подачи удобрений. В реальных условиях эксплуатации подача удобрений на рабочий орган изменяется в очень больших пределах (у серийных от 0,1 до 12,5 кг/с), поэтому вся высота лопаток не используется. Отсюда лишние затраты мощности на преодоление сопротивления воздуха, увеличение металлоемкости, а следовательно и лишние энергозатраты. To ensure the stable operation of the centrifugal type working bodies, namely, to ensure the vanishing of particles from the surface of the blades, their height, when designing centrifugal disks, is selected from the calculation of the maximum fertilizer supply. In real operating conditions, the fertilizer supply to the working body varies within very large limits (for serial ones from 0.1 to 12.5 kg / s), therefore the entire height of the blades is not used. Hence the extra power costs to overcome the air resistance, increase the metal consumption, and hence the extra energy.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является рабочий орган центробежного разбрасывателя удобрений, представляющий собой вращающийся диск с закрепленными на нем лопатками различной длины. Причем лопатки сгруппированы попарно по длине и установлены через 180^o [2].The closest in technical essence and the achieved result is the working body of the centrifugal fertilizer spreader, which is a rotating disk with blades of various lengths fixed on it. Moreover, the blades are grouped in pairs along the length and installed through 180 ^o [2].

Недостатками указанного рабочего органа являются: недостаточная равномерность внесения удобрений по поверхности почвы и незначительная ширина захвата вследствие того, что все лопатки данного рабочего органа имеют одинаковую высоту и установлены под одинаковыми углами к радиальному направлению. Кроме того, часть материала сходит не с поверхности лопаток, а с поверхности диска, потому что короткие лопатки расположены близко к центру диска и взаимодействуют с частицами только в начальный период движения, а в дальнейшем частицы удобрений довольно продолжительное время движутся по диску без взаимодействия с лопатками, тем самым нарушается технологический процесс работы центробежного диска. The disadvantages of this working body are: insufficient uniformity of fertilizer application on the soil surface and a small working width due to the fact that all the blades of this working body have the same height and are installed at the same angles to the radial direction. In addition, part of the material does not come off the surface of the blades, but on the surface of the disk, because short blades are located close to the center of the disk and interact with particles only in the initial period of movement, and later fertilizer particles move for a rather long time across the disk without interacting with the blades , thereby violating the technological process of the centrifugal disk.

При максимальной подаче удобрений на рабочий орган, наблюдается пересыпание частиц через лопатки и увеличивается сход материала в междисковое пространство, так как лопатки из-за недостаточной их длины и высоты уже не справляются с увеличившимся потоком удобрений. With the maximum fertilizer supply to the working body, particles are sprinkled through the blades and the material gathers in the interdisc space, since the blades due to their insufficient length and height can no longer cope with the increased fertilizer flow.

Вследствие указанных выше недостатков данный рабочий орган не обеспечивает качественное распределение удобрений по поверхности поля и требует значительных затрат энергии на преодоление сил инерции и сил сопротивления воздуха. Due to the above disadvantages, this working body does not provide a high-quality distribution of fertilizers on the field surface and requires a significant expenditure of energy to overcome the inertia forces and air resistance forces.

Изобретение решает задачу повышения равномерности внесения удобрений и увеличения ширины захвата, а также снижения энергозатрат на привод рабочих органов (при внесении больших доз удобрений и мелиорантов). The invention solves the problem of increasing the uniformity of fertilizer application and increasing the width of the grip, as well as reducing energy costs to drive the working bodies (when making large doses of fertilizers and reclamants).

Это достигается тем, что в рабочем органе центробежного разбрасывателя удобрений, содержащем центробежный диск с закрепленными на нем лопатками разной длины, установленными таким образом, что лопатки одинаковых размеров расположены друг напротив друга, согласно изобретению, лопатки выполнены разной высоты и отклонены от радиального направления на разные углы, причем лопатки расположены по ходу вращения диска в порядке уменьшения их размера и угла отклонения от радиального направления. Лопатки установлены на диске таким образом, что центры их симметрии расположены на дуге окружности радиусом R=(0,33-0,38) D_d, где D_d - диаметр диска.This is achieved by the fact that in the working body of the centrifugal fertilizer spreader containing a centrifugal disk with fixed blades of different lengths mounted in such a way that the blades of the same size are located opposite each other, according to the invention, the blades are made of different heights and are deviated from the radial direction by different angles, and the blades are located along the rotation of the disk in order to reduce their size and the angle of deviation from the radial direction. The blades are mounted on the disk in such a way that their centers of symmetry are located on an arc of a circle of radius R = (0.33-0.38) D _d , where D _d is the diameter of the disk.

Наиболее длинные лопатки выходят за кромку диска на расстояние

где L - расстояние между центрами дисков разбрасывателя, мм.The longest blades extend beyond the edge of the disc at a distance

where L is the distance between the centers of the discs of the spreader, mm

Благодаря этому обеспечивается перехват частиц, попадающих в междисковое пространство при больших подачах, когда делитель установлен в положении, обеспечивающем наибольшее проходное сечение туко-направителя. This ensures the interception of particles falling into the interdisk space at high feeds, when the divider is installed in a position that provides the largest passage section of the fertilizer guide.

За счет такой конструкции и расположения лопаток, снижаются затраты энергии на преодоление сопротивления воздуха, так как лопатки меньшей высоты расположены в аэродинамической тени высоких лопаток. Due to this design and the location of the blades, energy costs are reduced to overcome the air resistance, since the blades of lower height are located in the aerodynamic shadow of high blades.

Улучшению качества распределения способствует установка на диске лопаток разной длины и высоты, их взаимное расположение и выступающие за кромку диска лопатки, обеспечивающие перехват частиц, попавших в междисковое пространство. При такой конструкции рабочего органа каждая лопатка имеет свой сектор метания. Благодаря этому улучшается общая картина распределения удобрений по поверхности почвы. Improving the quality of distribution is facilitated by the installation on the disk of blades of different lengths and heights, their mutual arrangement and the blades protruding beyond the edge of the disk, which ensure interception of particles trapped in the interdisk space. With this design of the working body, each blade has its own throwing sector. This improves the overall picture of the distribution of fertilizers on the soil surface.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен рабочий орган (вид сверху). На фиг.2-разрез А-А фиг.1. The invention is illustrated in the drawing, where figure 1 shows a working body (top view). In Fig.2-section aa of Fig.1.

Рабочий орган центробежного разбрасывателя удобрений содержит диск 1 с установленными на нем лопатками 2-4 разной длины и высоты. Для снижения дисбаланса, лопатки одинаковых размеров установлены друг против друга. Лопатки 2, имеющие наименьшую высоту и соответственно длину, установлены на поверхности диска впереди лопаток 3 промежуточного размера, а лопатки 3, в свою очередь, впереди наиболее высоких и длинных лопаток 4. The working body of the centrifugal fertilizer spreader contains a disk 1 with mounted blades 2-4 of different lengths and heights. To reduce the imbalance, blades of the same size are installed against each other. The blades 2, having the smallest height and, accordingly, the length, are mounted on the surface of the disk in front of the blades 3 of intermediate size, and the blades 3, in turn, are ahead of the highest and longest blades 4.

Все лопатки установлены на диске таким образом, что центры их симметрии расположены на дуге окружности радиусом R=(0,33-0,38)D_d.All blades are mounted on the disk in such a way that their centers of symmetry are located on an arc of a circle of radius R = (0.33-0.38) D _d .

Кроме того, лопатки каждого размера установлены по отношению к радиальному направлению под определенными углами. Причем, лопатки 3 отклонены назад (по ходу вращения) на больший угол, чем лопатки 2, а лопатки 4 на больший угол, чем лопатки 3. In addition, the blades of each size are installed with respect to the radial direction at certain angles. Moreover, the blades 3 are tilted back (in the direction of rotation) by a larger angle than the blades 2, and the blades 4 by a larger angle than the blades 3.

Лопатки 4 выходят за кромку диска 1 на расстояние

Рабочий орган центробежного разбрасывателя работает следующим образом.The blades 4 go beyond the edge of the disk 1 at a distance

The working body of the centrifugal spreader operates as follows.

При малых подачах удобрений частицы материала вступают, прежде всего, во взаимодействие с лопатками 4, имеющими максимальную высоту, и под действием центробежных сил после некоторого движения по рабочим поверхностям лопаток 4 сходят с них и распределяются по поверхности почвы. Частота вращения рабочего органа и высота выступающей части лопаток достаточна для осуществления схода всех частиц только с поверхности лопаток 4, выступающих над лопатками 3. До лопаток 3, меньшей высоты, чем лопатки 4, частицы не успевают доходить. По мере увеличения подачи удобрений на диск, в работу включаются лопатки 3 меньшей высоты, так как выступающая часть лопаток 4 уже не справляется с возросшим потоком удобрений. При достижении наибольшей подачи в работу включаются самые низкие лопатки 2, и выступающая за кромку диска часть лопаток 4, которая обеспечивает сход частиц, случайно попавших за пределы диска без взаимодействия с лопатками, и, в частности, частиц, попавших в междисковое пространство. With small feeds of fertilizers, the particles of material enter, first of all, into interaction with the blades 4, which have a maximum height, and under the action of centrifugal forces, after some movement along the working surfaces of the blades 4, they leave them and are distributed over the soil surface. The frequency of rotation of the working body and the height of the protruding part of the blades is sufficient for all particles to come off only from the surface of the blades 4, protruding above the blades 3. The particles do not have time to reach the blades 3, which are shorter than the blades 4. As the fertilizer supply to the disk increases, shovels 3 of lower height are included in the work, since the protruding part of the blades 4 can no longer cope with the increased flow of fertilizers. When the highest feed is reached, the lowest blades 2 and the part of the blades 4 protruding beyond the edge of the disk, which ensures the gathering of particles that accidentally fall outside the disk without interacting with the blades, and, in particular, particles that fall into the interdisk space, are included in the work.

При этом частицы удобрений, сходя с поверхности лопаток разной длины, установленных под разными углами к радиусу диска, приобретают различные скорости и углы схода, благодаря чему распределяются на большее расстояние и более равномерно. In this case, fertilizer particles, descending from the surface of the blades of different lengths, installed at different angles to the radius of the disk, acquire different speeds and vanishing angles, due to which they are distributed over a greater distance and more evenly.

Кроме того, известно, что частицы на диске движутся по спиралевидным кривым, поэтому благодаря предлагаемому расположению лопаток, поток частиц, движущийся по поверхности центральной части диска, разделяется внутренними кромками лопаток на отдельные части, каждая из которых движется по "своей" лопатке. Такое разделение потока способствует равномерной загрузке всех лопаток, что в свою очередь способствует улучшению качества распределения. In addition, it is known that the particles on the disk move along spiral curves, therefore, due to the proposed arrangement of the blades, the particle stream moving along the surface of the central part of the disk is divided by the inner edges of the blades into separate parts, each of which moves along its “own” blade. This separation of the flow contributes to the uniform loading of all the blades, which in turn helps to improve the quality of distribution.

Таким образом, предлагаемый рабочий орган для поверхностного внесения минеральных удобрений и известковых материалов, а также других сыпучих продуктов позволяет повысить качество распределения удобрений и увеличить ширину захвата, а также снизить энергоемкость распределения. Thus, the proposed working body for the surface application of mineral fertilizers and calcareous materials, as well as other bulk products, improves the quality of the distribution of fertilizers and increases the width of the grip, as well as reduce the energy intensity of the distribution.

Claims

1. The working body of the centrifugal fertilizer spreader containing a centrifugal disk with fixed blades of different lengths mounted so that the blades of the same size are located opposite each other, characterized in that the blades are made of different heights and installed at different angles to the radial direction, and the blades located in the direction of rotation of the disk in order to reduce their size and the angle of deviation from the radial direction.

2. The working body according to claim 1, characterized in that the centers of symmetry of the blades are located on an arc of a circle of radius R = (0.33 - 0.38) D _d where D _d is the diameter of the disk.

3. The working body according to claim 1, characterized in that the longest blades extend beyond the edge of the disk at a distance

where L is the distance between the centers of the discs of the spreader, mm