Устройство для инъектирования жидкими консервантами кормовой растительной массы

 

Заявлено устройство, обеспечивающее силосование кормов с химическими реагентами (консервантами). Устройство для инъектирования жидкими консервантами кормовой растительной массы включает раму с установленными на ней баком с консервантами и пуско-регулирующей аппаратурой, шарнирно закрепленные на раме стрелу с инъекторами гидроцилиндра-дозатор и гидропривод стрелы.

Отличительной особенностью устройства для внесения жидких консервантов в корм является конструкция гидроцилиндра-дозатора с полными телескопически соединенными между собой плунжером и штоком, причем поршневая полость гидроцилиндра-дозатора соединена с баком всасывающей и нагнетательной линиями через управляемый клапанный распределитель, нагнетательный клапан установлен в плунжере, а телескопический канал плунжера и штока гидроцилиндра-дозатора соединен с инъекторами. Концы инъекторов и ось шарнира инъекторной стрелы расположены в одной плоскости. 2 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к машинам для производства кормов.

Известны устройства для производства кормов по А.с. NN: 871784, 1639552 (МКИ А 01 К 5/02), 1706523 (А 23 К 3/00).

В качестве прототипа выбрано устройство для внесения консервирующих жидкостей в растительную массу по А.с. 1510818, включающее основание (трактор), дозирующий гидроцилиндр, всасывающий и нагнетательный клапаны, инъекционные иглы, управляющий и регулирующий гидроцилиндры, бак.

Недостатками известного устройства являются: малая производительность устройства, отсутствие автоматизации процесса внесения консерванта в корм, необходимость перестройки регулирующего гидроцилиндра в зависимости от высоты транспортного средства и высоты наполнения емкости растительной массой.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является исключение потерь реагента путем автоматического включения дозатора на непосредственное инъектирование растительной массы.

Поставленная задача достигается тем, что в вышеописанном устройстве дозатор выполнен в виде гидроцилиндра одностороннего действия с полым телескопическим штоком, при этом полость телескопического штока является трубопроводом для транспортировки реагента от дозатора в растительную массу. Между инъекционными иглами и дозатором установлен клапанный распределитель с приводом от груза на гибком подвесе. Корректировка дозы реагента осуществляется регулирующим дросселем, включенным параллельно напорной магистрали. Верхний конец штока дозатора шарнирно закреплен в средней части стрелы. Один конец стрелы шарнирно закреплен на основании (раме), на консоли другого жестко закреплены инъекционные иглы для ввода реагента в корм. Привод стрелы осуществляется гидроцилиндром. Нижние концы игл расположены в одной плоскости с осью шарнира стрелы.

Таким образом, сущность изобретения состоит в том, что в отличие от известного устройства для инъектирования жидкими консервантами кормовой растительной массы, включающего раму, установленные на раме бак с консервантами и пускорегулирующую аппаратуру, шарнирно закрепленные на раме стрелу с инъекторами, гидроцилиндр-дозатор одностороннего действия с нагнетательным клапаном, поршневая полость которого соединена с баком, и гидроцилиндр привода стрелы и гидроцилиндра дозатора, соединенный с пуско-регулирующей аппаратурой, согласно заявляемому изобретению устройство снабжено управляемым клапанным распределителем, а гидроцилиндр-дозатор выполнен с полыми телескопически соединенными между собой плунжером и штоком, причем поршневая полость гидроцилиндра-дозатора соединена с баком всасывающей и нагнетательной линиями через управляемый клапанный распределитель, нагнетательный клапан установлен в плунжере, а телескопический канал плунжера и штока гидроцилиндра-дозатора соединен с инъекторами. Кроме того, ось поворота шарнира стрелы и нижние концы инъекторов расположены в одной плоскости. Кроме того, гидроцилиндр-дозатор снабжен путевым включателем реагента, который в свою очередь может быть снабжен пилот-распределителем.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения,состоит в исключении потерь реагента при обработке кормовой растительной массы. Количество консервирующего реагента может корректироваться в зависимости от типа консерванта и вида обрабатываемой массы. Кроме того, появляется возможность автоматизации процесса внесения консерванта в корм, отпадает необходимость частой перестройки гидроцилиндра в зависимости от высоты транспортного средства и наполненности емкости растительной массой, что существенно повышает производительность устройства.

На фиг. 1 представлено заявляемое устройство для инъектирования жидкими консервантами кормовой растительной массы; на фиг. 2 то же, с применением пилота-распределителя (двухступенчатого управляемого клапанного распределителя, состоящего из пилота- распределителя и основного управляемого клапанного распределителя).

Устройство включает основание (раму) 1, на котором жестко закреплены бак 2 для консерванта и шарнирно закреплена стрела 3 с инъекторами 4, дозатор 5 и гидроцилиндр 6 привода стрелы 3 с инъекторами 4.

Инъекторы 4 соединены с баком 2 каналом 7, клапанным распределителем 8, каналом 9, дозатором 5 и всасывающим клапаном 10. Параллельно всасывающему клапану 10 установлены обратный клапан 11 и регулируемый дроссель 12. Кроме того, клапанный распределитель 8 соединен с баком 2 сливным каналом 13.

Механизм подачи консерванта состоит из дозатора 5 в виде гидроцилиндра с полыми, телескопически связанными штоком 14 и плунжером 15 с нагнетательным клапаном 16, стрелы 3, гидроцилиндра 6, управляемого клапанного распределителя 8, управляемого грузом 17 посредством гибкого подвеса 16. Дозатор 5 выполнен в виде гидроцилиндра одностороннего действия с полыми телескопически связанными штоком 14 и плунжером 15 с нагнетательным клапаном 16, установленным в нижней части плунжера 15. При этом полости телескопического штока 14 и плунжера 15 являются частью нагнетательного трубопровода для транспортировки консерванта из бака 2 в растительную массу через инъекторы 4. Между инъекторами 4 и дозатором 5 установлен клапанный распределитель 8 с приводом от груза 17 на гибком подвесе 18.(цепь, трос и т.п.), представляющий собой путевой включатель реагента. Корректировка дозы консерванта осуществляется регулируемым дросселем 12,включенным параллельно всасывающему клапану 10. Верхний конец штока 14 дозатора 5 шарниром 19 закреплен к стреле 3. Нижний конец штока 14 дозатора 5 имеет буртик 21, который расположен в верхней части полости плунжера 15 между внутренними буртиками 22 и 23 плунжера 15. Шток 14 имеет осевое перемещение относительно плунжера 15, величина которого расчетная и ограничена буртиками 22 и 23, т.е. шток 14 имеет переменную длину относительно плунжера 15.

Инъекторы 4 равномерно распределены по площади обрабатываемой кормовой массы, нижние концы инъекторов 4 и ось шарнира 19 расположены в одной плоскости. Каждый из инъекторов 4 представляет трубу, заглушенную и заостренную внизу. Вблизи заглушки каждого инъектора 4 имеются несколько радиальных отверстий. Гидроцилиндр 6 привода инъекторов 4 шарнирно соединен как с рамой 1, так и со стрелой 3. Клапанный распределитель 8 жестко закреплен на стреле 3.

Путевой выключатель реагента устроен следующим образом. Золотник клапанного распределителя 8 на фиг.1 имеет два соосно расположенных клапана: инъекционный 25 и возвратный 26. В корпусе клапанного распределителя 8 соосно с золотником установлена пружина 27. На золотнике клапанного распределителя 8 подвешен груз 17 на гибкой связи 18.

На фиг. 2 изображено устройство, в котором путевой включатель реагента содержит клапанный распределитель 8 с одним возвратным клапаном 26, подпружиненным пружиной 27. На нагнетательной линии 9 установлен нерегулируемый дроссель 28.

Параллельно всасывающему клапану 10, обратному клапану 11 и регулируемому дросселю 12 установлен пилот-распределитель 20, связывающий полость 29 дозатора 5 с баком 2 каналами 13 и 30. Клапан 31 пилота-распределителя 20 поджат пружиной 35. Пилот-распределитель 20 соединен с клапанным распределителем 8 трубкой 32.

Устройство работает следующим образом: в исходном положении бак 2 заполнен жидким консервантом, стрела 3 вместе с инъекторами 4 опущена в крайнее нижнее положение. Шток 14 утоплен в тело плунжера 15 так, что буртик 21 штока 14 контактирует с нижним буртиком 22 плунжера 15, а между буртиками 21 и 23 образован осевой зазор. Груз 17 висит на гибком подвесе 18 и своим весом сжимает пружину 27 так, что сливной клапан 26 открыт (фиг.1, 2), а подающий клапан 25 (фиг.1) закрыт. Клапан 31 (фиг.2) пилота-распределителя 20 закрыт. При подъеме стрелы 3 вместе с инъекторами 4 гидроцилиндром 6 поднимается и шток 14 дозатора 5. До тех пор, пока буртик 21 штока 14 не достиг буртика 23, плунжер 15 неподвижен. По достижении буртиком 21 штока 14 буртика 23 плунжера 15 плунжер 15 перемещается вверх. Нагнетательный клапан 16 дозатора 5 закрыт. В полости 29 дозатора 5 возникает разряжение, открывается всасывающий клапан 10, консервант из бака 2 перетекает в полость 29, заполняя ее по мере подъема плунжера 15. Когда подъем инъекторов 4, стрелы 3 и плунжера 15 дозатора 5 завершен, полость 29 дозатора 5 заполнена консервантом, кормовой инъектор готов для приема транспортного средства, груженного растительной массой. Между инъекторами 4 и земной поверхностью образовано пространство, достаточное для размещения транспортного средства с кормом 33. Транспортное средство устанавливается под инъекторами 4, при этом между инъекторами 4, грузом 17 и верхней поверхностью корма 33 остается некоторое пространство, обеспечивающее въезд и выезд транспортного средства с кормом 33 различной высоты, а между буртиком 21 штока 14 и нижним буртиком 22 плунжера 15 дозатора 5 образован осевой зазор, эквивалентный минимальному расстоянию между инъекторами 4 и верхней поверхностью корма 33 в транспортном средстве, из расчета того, что высота верхней поверхности корма 33 от поверхности земли максимальна. Затем гидроцилиндром 6 опускают стрелу 3 с инъекторами 4, штоком 14, клапанным распределителем 8 с грузом 17 на гибком подвесе 18 и штоком 14. Буртик 21 штока 14 начинает перемещаться вниз относительно плунжера 15, который в начальный момент опускaния штока 14 неподвижен относительно дозатора 5 до тех пор, пока буртик 21 не достигнет нижнего буртика 22 плунжера 15. До касания буртиком 21 нижнего буртика 22 нагнетательный клапан 16 закрыт. В момент касания буртиком 21 буртика 22 инъекторы 4 приблизятся к верхней поверхности корма 33, груз 17 еще не касается поверхности корма 33. При совместном опускании штока 14 и плунжера 15 в полости 29 создается избыточное давление, которое откроет нагнетательный клапан 16, однако консервант из полости 29 идет в бак через открытый сливной клапан 26 клапанного распределителя 8 (фиг.1) или через трубопровод З0, открытый клапан 34 пилот-распределителя (клапана) 20 и трубопровод 13 (фиг. 2). Когда груз 17 обопрется на корм 33 пружина 27 распрямится, сливной клапан 26 закроется, а нагнетательный клапан 25 откроется, в этот момент инъекторы 4 слегка заглубятся в корм 33, консервант из полости 29 через открытый нагнетательный клапан 16 полости плунжера 15 и штока 14, магистраль 9, открытый клапан 25, магистраль 7. через радиальные отверстия на концах инъекторов 4 вводится в растительную массу 33 непрерывно по мере внедрения инъекторов 4 в корм, т. е. пока инъекторы 4 движутся внутри растительной массы 33 вниз, консервант под давлением внедряется в корм ЗЗ одновременно по 2-м координатам: по высоте и по азимуту (фиг.1). Для устройства, изображенного на фиг.2, пока груз 17 не касается корма 33, пружина 27 сжата, сливной клапан 26 открыт, в магистралях 30, 35, канале 34 клапана 31, полостях 36, 37 пилот-распределителя 20 и клапанного распределителя 8 давления идет, клапан 31 открыт, консервант из полости 29 дозатора 5 через каналы 30 и 13 поступает в бак 2. При опирании грузом 17 на растительную массу 33 пружина 27 разгружается, сливной клапан 26 закрывается, консервант из полости 29 дозатора 5, трубопровод 30, канал 34 в закрытом клапане 31 пилота-распределителя 20 наполняет полости 35 и 36, и трубопровод малого сечения 32 создает дополнительное усилие F p х S запирания клапана 31, равное произведению давления p на площадь клапана S, которое запирает клапан 31. Поток консерванта из полости 29 дозатора 5 в бак 2 превращается и идет через инъекторы 4 в растительную массу 33. Дроссель 28 создает расчетное сопротивление, необходимое для открывания клапана 34 сливным потоком из полости 29 дозатора 5 в бак 2 такое, чтобы при этом консервант не вытекал через инъекторы 4, а полностью поступал в бак 2 при открытом сливном клапане 26 клапанного распределителя 8.

Доза консерванта, вводимого в растительную массу 33, устанавливается оператором в начале работы устройства и корректируется при необходимости в зависимости от типа консерванта и вида растительной массы регулируемым дросселем 12 (фиг.1,2).

После того, как инъекторы 4 внедрятся в растительную массу 33 на нужную глубину, гидроцилиндр 6 останавливают, при этом прекращается движение вниз плунжера 15 и поступление консерванта из волости 29 в растительную массу 33. Клапан 31 пилот-распределителя 20 закрывается. Затем включают гидроцилиндр 6 на подъем стрелы 3. Инъекторы 4 извлекаются из растительной массы 33. Буртик 21 штока 14 поднимается на величину осевого зазора в полости плунжера 15 и достигает буртика 23. После этого шток 14 и плунжер 15 совместно поднимаются. В полости 29 возникает разряжение, открывается всасывающий клапан 10, консервант из бака 2 поступает в полость 29 дозатора 5. Когда инъекторы 4 выйдут из растительной массы 33, а груз 17 распрямит гибкую связь 18 и сожмет пружину 27, возвратный клапан 26 распределителя 8 откроется, а инъекционный 25 закроется. После того, как стрела 3 с инъекторами 4 достигают крайнего верхнего положения, полость 29 дозатора 5 полностью заполнена консервантом (устройство подготовлено для нового инъектирования), между инъекторами 4, грузом 17 и растительной массой 33 образовано пространство, достаточное для выезда из-под устройства транспортного средства с обработанной консервантом растительной массой 33. Предыдущее транспортное средство уезжает, а последующее устанавливается под инъекторы 4, стрелу 3 с инъекторами 4 опускают гидроцилиндром 6 и цикл повторяется.

Применение пилот-распределителя 20 (фиг.2) позволяет: значительно укоротить сливную магистраль большого проходного сечения по сравнению с устройством на фиг.1, применив управляющую магистраль 35 малого проходного сечения; упростить клапанный распределитель 8.

Формула изобретения

1. Устройство для инъектирования жидкими консервантами кормовой растительной массы, включающее раму, установленные на раме бак с консервантами и пускорегулирующую аппаратуру, шарнирно закрепленные на раме стрелу с инъекторами, гидроцилиндр-дозатор одностороннего действия с нагнетательным клапаном, поршневая полость которого соединена с баком, и гидроцилиндр привода стрелы и гидроцилиндра-дозатора, соединенный с пускорегулирующей аппаратурой, отличающееся тем, что оно снабжено управляемым клапанным распределителем, а гидроцилиндр-дозатор выполнен с полыми телескопически соединенными между собой плунжером и штоком, причем поршневая полость гидроцилиндра-дозатора соединена с баком всасывающей и нагнетательной линиями через управляемый клапанный распределитель, нагнетательный клапан установлен в плунжере, а телескопический канал плунжера и штока гидроцилиндра-дозатора соединен с инъекторами.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ось шарнира стрелы и нижние концы инъекторов расположены в одной плоскости.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2