Обприскувач з роздільною подачею води і препаратів

1. Обприскувач з роздільною подачею води і препаратів, який містить бак для води, насос для подавання води, всмоктувальний патрубок якого C2 2 88305 1 3 ного з напірною водяною комунікацією, причому місткість у відсіку меншого діаметра має додаткову рухому перегородку з утворенням додаткового відсіку, а перегородки жорстко з'єднані між собою. Перегородки циліндрів приводяться в дію водою, яка подається за допомогою насоса для подавання води. Недоліком відомого обприскувача є те, що конструкція дозатора препарату забезпечує необхідні показники якості виконання технологічного процесу обприскування лише при постійному тиску води. При зміні тиску води змінюється опір, при якому вводиться препарат у воду, а, відповідно, змінюється і подача препарату. Відомий також обприскувач з роздільною подачею води і препаратів [Заявка №39 08 963, ФРН, МПК А01М 7/00], який містить бак для води, насос для подавання води, принаймі одну місткість для препарату, принаймі один насос для подавання препарату, сполучений з дозатором. Обприскувач містить принаймі одну змішувальну камеру, сполучену з дозатором, і розміщену у безпосередній близькості до колекторів з розпилювачами. У змішувальну камеру насосом для подавання води подається вода тільки у тому випадку, коли перевищується заданий вихідний тиск. Для кожної секції штанги з колекторами і розпилювачами і (або) для кожного препарату змонтований окремий дозатор, сполучений з поршневим насосом. Недоліком такого обприскувача є те, що для кожної секції штанги змонтовані окремі дозатори препарату і змішувальні камери. Подача дозаторами препаратів у змішувальні камери у випадку, коли перевищується заданий вихідний тиск, призводить до того, що кількість препарату, що подається дозатором у змішувальну камеру, не завжди погоджується зі зміною тиску води для розбавлення препарату, тому витрата препарату не залишається стабільною. Робочий і зворотний хід поршня поршневого насоса дозатора здійснюється зворотною пружиною, при зміні пружності якої змінюється і величина робочого ходу поршня, а звідси і кількість препарату, що подається у змішувальну камеру. Крім того, величина робочого ходу поршня змінюється механічним способом, що не призводить до погодження його робочого об'єму з кількістю препарату, який надходить у змішувальну камеру. Найближчим аналогом винаходу (прототип) є обприскувач з роздільною подачею води і препаратів фірми "Holder" (Німеччина) [Holder. Innovation ist unsere Tradition. Sieben Neuheiten zur Agritechnica: Pflanzenschutz: Pros-pekt.-Metzingen: Gebruder Holder GmbH Maschinenfabrik, o.J.-S.3, Fig. 5], який містить бак для води, насос для подавання води, всмоктувальний патрубок якого з'єднаний з баком для води, а нагнітальний - з осьовим впускним отвором дозатора-змішувача, принаймі одну місткість для препарату і принаймі один насос для подавання препарату, всмоктувальний патрубок якого з'єднаний з місткістю для препарату, а нагнітальний - з жиклером для подавання препарату у дозатор-змішувач, причому дозатор-змішувач має осьовий впускний отвір, розташований на вході, жиклер, розташований під кутом до осьового впус 88305 4 кного отвору, та осьовий випускний отвір, розташований у кінці дозатора-змішувача і сполучений зі змішувальною камерою, з'єднаною трубопроводами з колекторами з установленими на них розпилювачами робочої рідини. Насосом для подачі вода з бака подається до дозатора-змішувача, куди також із місткостей за допомогою насосів для подавання препаратів під тиском подаються препарати. Дозатор-змішувач має осьовий впускний отвір циліндричної форми для подавання води, розташований на початку дозатора-змішувача, послідовно розміщені жиклери для подавання препаратів, кількість яких рівна кількості препаратів, що подаються у дозаторзмішувач, розташовані під кутом до осьового впускного отвору, та осьовий випускний отвір, розташований у кінці дозатора-змішувача. У дозаторізмішувачі відбувається попереднє змішування води і препаратів. Осьовий випускний отвір через фільтр тонкого очищення сполучений зі змішувальною камерою, де утворюється робоча рідина, яка під тиском подається до колекторів і з них - до розпилювачів. Після закінчення обприскування вимикають подачу препарату і проводять промивання вузлів і робочих органів, що контактували з препаратом і робочою рідиною. Після використання препарату із місткості проводять її промивання, використовуючи промивну рідину для обприскування. Недоліком прототипу є те, що в осьовому отворі дозатора-змішувача при проходженні потоку води створюється статичний тиск, величина якого не постійна у процесі роботи обприскувача внаслідок зміни швидкості руху води. Зі зміною величини статичного тиску змінюється і витрата препаратів, що подаються у дозатор-змішувач. Величина статичного тиску при рухові потоку води не постійна також за довжиною осьового отвору дозатора-змішувача, тому при послідовному розміщенні жиклерів для подавання препаратів витрата кожного препарату при однаковому тиску, створюваному водою, буде різною. Це призводить до зменшення ефективності застосування обприскувача. Не безпосереднє сполучення дозатора зі змішувальною камерою, а через фільтр тонкого очищення, не забезпечує ефективного змішування води і препаратів та не дозволяє підтримувати стабільну концентрацію препаратів у робочій рідині. Таким чином, відоме конструкційне вирішення обприскувача з роздільною подачею води і препаратів не ліквідує основний недолік - нестабільність витрати препаратів. Задачею винаходу є обприскувач з роздільною подачею води і препаратів, в якому завдяки новій конструкції дозатора-змішувача досягається стабільність подачі препаратів, підвищення ефективності застосування препаратів, покращення показників якості виконання технологічного процесу обприскування та поліпшення екології довкілля, а завдяки новому зв'язку дозатора-змішувача і змішувальної камери досягається більш ефективне змішування води і препаратів, що дозволяє підтримувати стабільну концентрацію препаратів у робочій рідині. 5 Задача вирішується завдяки тому, що обприскувач з роздільною подачею води і препаратів, який містить бак для води, насос для подавання води, всмоктувальний патрубок якого з'єднаний з баком для води, а нагнітальний -з осьовим впускним отвором дозатора-змішувача, принаймі одну місткість для препарату і принаймі один насос для подавання препарату, всмоктувальний патрубок якого з'єднаний з місткістю для препарату, а нагнітальний - з жиклером для подавання препарату у дозатор-змішувач, причому дозатор-змішувач має осьовий впускний отвір, розташований на вході, жиклер, розташований під кутом до осьового впускного отвору, та осьовий випускний отвір, розташований у кінці дозатора-змішувача і сполучений зі змішувальною камерою, з'єднаною трубопроводами з колекторами з установленими на них розпилювачами робочої рідини, який відрізняється тим, що дозатор-змішувач за осьовим впускним отвором для подавання води виконаний у вигляді конфузора, що послідовно переходить у циліндричну частину, а потім у дифузор і осьовий випускний отвір, причому вихідний діаметр конфузора менший діаметра циліндричної частини дозаторазмішувача, а жиклер для подавання препарату розташований у безпосередній близькості до вихідного отвору конфузора. Крім того, обприскувач відрізняється тим, що дозатор-змішувач своїм осьовим випускним отвором безпосередньо з'єднаний зі змішувальною камерою, яка розташована співвісно до осьового отвору дозатора-змішувача. Завдяки тому, що дозатор-змішувач за осьовим впускним отвором для подавання води, виконаний у вигляді конфузора, що переходить у циліндричну частину, причому вихідний діаметр конфузора менший діаметра циліндричної частини, при вході у циліндричну частину осьового отвору дозатора-змішувача кривизна ліній току (траєкторій) потоку води дуже велика, завдяки чому при вході у циліндричну частину відбувається стиснення потоку води. За стиснутим перерізом відбувається розширення потоку води до заповнення всього поперечного перерізу циліндричної частини осьового отвору. Між транзитними струменями води і стінкою циліндричної частини дозатора-змішувача створюється кільцева вихрова водовертна зона. Повітря, яке міститься у воді, і пара, яка виділяється із рідини, затиснуті у водовертній зоні, досить швидко уносяться поступальним рухом води. В цій зоні знижується динамічний тиск і створюється статичний вакуумметричний тиск (вакуум). Значення статичного вакуумметричного тиску залежить від швидкості руху рідини або, у кінцевому рахунку, від подачі і тиску води. Величина статичного вакуумметричного тиску за довжиною водовертної зони змінюється: збільшуючись від входу, досягає максимуму у стиснутому перерізі, а потім зменшується до нуля приблизно у кінці водовертної зони [див. працю: Штеренлихт Д.В. Гидравлика: Учебник для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1984. -С.215, рис. 10.9]. Виконання дозатора-змішувача за циліндричною частиною у вигляді дифузора приводить до 88305 6 зменшення гідравлічного удару та втрат на транспортування рідини. Розташування жиклера для подавання препарату у безпосередній близькості до вихідного отвору конфузора приблизно у кінці водовертної зони дозволяє підтримувати величину витрати препарату стабільною, тому що вона не залежить від коливань величини подачі і тиску води у циліндричній частині осьового отвору дозаторазмішувача, так як величина статичного вакуумметричного тиску на даній ділянці залишається постійною і близькою до нуля. З'єднання дозатора своїм осьовим випускним отвором безпосередньо зі змішувальною камерою, розташованою співвісно до осьового отвору дозатора-змішувача, забезпечує більш ефективне змішування води і препаратів, що дозволяє підтримувати стабільну концентрацію препаратів у робочій рідині. Запропоноване конструкційне вирішення обприскувача з роздільною подачею води і препаратів відображається також на поліпшенні показників якості виконання технологічного процесу. Стабільність подачі препарату незалежно від зміни тиску води дає змогу змінювати величину тиску води і тим самим регулювати дисперсність розпилу, залишаючи стабільною витрату препарату. Приклад виконання запропонованого винаходу показано на креслениках, де: Фіг.1 - варіант конструкційно-технологічної схеми обприскувача з двома місткостями для препаратів; Фіг.2 - конструкційне вирішення дозаторазмішувача для двох препаратів. Обприскувач з роздільною подачею води і препаратів включає систему подавання води, систему подавання і дозування препаратів та систему змішування і розпилювання робочої рідини. Система подавання води містить бак 1 для води, який всмоктувальним рукавом 2 через всмоктувальний фільтр 3 і триходовий кран 4 сполучений з насосом 5 для подавання води. Насос 5 приводиться в дію від вала відбору потужності енергетичного засобу. Напірний рукав 6 від насоса 5 для подавання води через нагнітальний фільтр тонкого очищення 7 за допомогою рукава 8 сполучений з регулятором тиску 9. Регулятор тиску 9 сполучений з осьовим впускним отвором 10 дозатора-змішувача 11, а рукавом 12 - із баком 1 для води. Контроль тиску води здійснюється за допомогою манометра 13, установленого у регуляторі тиску 9. Система подавання і дозування препаратів включає одну або декілька місткостей для препаратів 14 і 15, аналогічну кількість насосів 16 для подавання препаратів з регуляторами тиску 17 та дозаторів-змішувачів 11. Місткість для препарату 14 всмоктувальним рукавом 18 з електромеханічним клапаном 19 сполучена з насосом 16 для подавання препарату, який напірним рукавом 20 сполучений з регулятором тиску 17. Регулятор тиску 17 рукавом 21 сполучений із всмоктувальним рукавом 18, а рукавом 22 - зі штуцером 23, а далі через фільтр 24 і жиклер 25 - з циліндричною частиною 26 осьового отвору дозатора-змішувача 7 11. Триходовий кран 4 рукавом 27 з електромеханічним клапаном 28 сполучений із всмоктувальним рукавом 18. Рукав 20 за допомогою рукава 29 з електромеханічним клапаном 30 сполучений з місткістю для препарату 14. В кінці рукава 29 установлено розпилювальне сопло 31 для промивання місткості для препарату 14. Контроль тиску препарату здійснюється манометром 32, установленим у рукав 22. Аналогічно виконано сполучення інших місткостей для препаратів 15 з циліндричною частиною 26 осьового отвору дозатора-змішувача 11 та з баком 1 для води. Дозатор-змішувач 11 має розташований на вході осьовий впускний отвір 10 циліндричної форми для подавання води, який далі виконаний у вигляді конфузора 33, що послідовно переходить у циліндричну частину 26, а потім у дифузор 34 і осьовий випускний отвір 35. Вихідний діаметр конфузора 33 менший діаметра циліндричної частини 26 дозатора-змішувача. Під кутом до циліндричної частини 26 осьового отвору виконано отвори для подавання препаратів, які розташовані в одному поперечному перерізі у безпосередній близькості до вихідного отвору конфузора. Кількість отворів дорівнює кількості препаратів, які подаються у дозатор-змішувач. У ці отвори встановлено жиклери 25, прокладки 36, фільтри 24 і штуцери 23, закріплені на дозаторі-змішувачі 11 за допомогою накидної гайки 37. На штуцері 23 закріплений рукав 22. Фланець осьового впускного отвору 10 порожнини дозатора 11 болтами 38 з гайками кріпиться до фланця регулятора тиску 9, ущільнення з'єднання здійснюється за допомогою прокладки 39. Система змішування і розпилювання робочої рідини містить змішувальну камеру 40, розподільник 41 і гідравлічні колектори 42 з установленими на них розпилювачами 43. У змішувальній камері 40 встановлені перегородки з отворами. Фланець вхідного отвору змішувальної камери 40 болтами 44 з гайками кріпиться до фланця осьового випускного отвору 35 дозатора-змішувача 11 так, що осьовий випускний отвір 35 порожнини дозатора безпосередньо з'єднується зі змішувальною камерою 40, яка розташована спі-ввісно до осьового отвору дозатора-змішувача. Ущільнення з'єднання здійснюється за допомогою прокладки 45. Фланець вихідного отвору змішувальної камери 40 з'єднаний з фланцем розподільника 41, ущільнення з'єднання здійснюється за допомогою прокладки. Розподільник 41 рукавами 46 сполучений з гідравлічними колекторами 42, розміщеними на секціях штанги. На колекторах установлені розпилювачі 43. Обприскувач при використанні лише одного препарату з місткості 14 працює наступним чином. Перед початком роботи заправляють бак 1 водою, а місткість 14 - препаратом і переключають триходовий кран 4 у положення подавання води до регулятора тиску 9. Потім заїжджають обприскувачем на поле і включають вал відбору потужності енергетичного засобу. Насос 5 для подавання води всмоктувальним рукавом 2 через всмоктувальний фільтр 3 і триходовий кран 4 напірним рука 88305 8 вом 6 через фільтр тонкого очищення 7 і рукав 8 подає воду із бака 1 до регулятора тиску 9, де вона розподіляється на два потоки. Частина води під тиском надходить до осьового впускного отвору 10 дозатора-змішувача 11, а надлишок води рукавом 12 повертається у бак 1. Одночасно із ввімкненням вала відбору потужності енергетичного засобу відкривають електромеханічний клапан 19 та включають в роботу насос 16 для подавання препарату, який із місткості 14 всмоктувальним рукавом 18 і напірним рукавом 20 подає препарат до регулятора тиску 17, де він поділяється на два потоки. Віддозована частина препарату рукавом 22 надходить через штуцер 23 і фільтр 24 до жиклера 25, а решта рукавом 21 повертається у всмоктувальний рукав 18. При проходженні води через вихідний отвір конфузора 33 дозатора-змішувача 11 у циліндричній частині 26 осьового отвору утворюється водовертна зона, у кінці якої статичний тиск постійний і близький до нуля. Віддозована кількість препарату через жиклер 25 надходить у циліндричну частину 26 осьового отвору дозатора-змішувача 11. У дифузорі 34 відбувається попереднє змішування препарату з водою і утворення робочої рідини. Далі робоча рідина надходить у змішувальну камеру 40, де відбувається повне змішування препарату з водою і утворення робочої рідини з певною попередньо заданою концентрацією препарату у робочій рідині. Утворена робоча рідина через розподільник 41 рукавами 46 подається до гідравлічного колектора 42 з установленими розпилювачами 43, звідки вона виходить під тиском, подрібнюється і у вигляді краплин надходить до поверхні рослин. Після закінчення обприскування гону виключають насос 16 для препарату, а потім вал відбору потужності енергетичного засобу. Далі заїжджають на наступний гін і повторюють обприскування. Після закінчення обприскування поля виключають вал відбору потужності енергетичного засобу, закривають електромеханічний клапан 19 подачі препарату із місткості 14, переводять триходовий кран 4 у положення подачі води для промивання і відкривають вентиль 28 подачі води. Вода із бака 1 через всмоктувальний рукав 2, всмоктувальний фільтр 3, триходовий кран 4 і рукав 27 за допомогою насоса 16 для подавання препарату через напірний рукав 20 і регулятор тиску 17 рукавом 22 подається через штуцер 23 і фільтр 24 до жиклера 25, а звідти - до циліндричної частини 26 осьового отвору дозатора-змішувача 11. Далі промивна вода надходить до змішувальної камери 40, розподільника 41 і колекторів 42 з розпилювачами 43 та проводить промивання всіх вузлів і деталей, які контактували з препаратом або робочою рідиною. Промивна вода, в якій міститься препарат, використовується безпосередньо для обприскування. Після витрачання препарату із місткості 14 проводять її промивання. Для цього при вимкнутому валу відбору потужності енергетичного засобу переводять триходовий кран 4 у положення подавання води для промивання та відкривають електромеханічні клапани 19, 28 і 30. Насосом 16 для препарату подають воду із бака 1 через всмо 9 ктувальний рукав 2, всмоктувальний фільтр 3, триходовий кран 4, рукав 27, напірний рукав 20 і рукав 29 до розпилювального сопла 31, установленого у місткості 14. Вода під тиском виходить з розпилювального сопла 31 і проводить промивання місткості 14. Одночасно з промиванням місткості 14 проводиться також промивання всіх вузлів і деталей, які контактували з препаратом або робочою рідиною. Промивна вода, в якій містяться залишки препарату, надходить до розпилювачів і використовується безпосередньо для обприскування. Запропоноване конструкційне вирішення обприскувача з роздільною подачею води і препаратів дозволяє одночасно проводити обприскування з використанням одного або декількох різних препа 88305 10 ратів з однаковою або різною їх концентрацією у робочій рідині. Для цього використовують місткості 15, насоси для подавання препаратів і регулятори тиску, кількість яких може бути довільна. Конструкційне вирішення обприскувача з роздільною подачею води і препарату з використанням запропонованого дозатора-змішувача забезпечує стабільність подачі та підвищення ефективності застосування препаратів, покращення показників якості виконання технологічного процесу обприскування та поліпшення екології довкілля. Безпосередній зв'язок дозаторазмішувача зі змішувальною камерою забезпечує більш ефективне змішування води і препаратів, що дозволяє підтримувати стабільну концентрацію препаратів у робочій рідині. 11 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 88305 Підписне 12 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601