-

1. ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 6446
(13) U
(46) 2010.08.30
(51) МПК (2009)
A 01C 17/00
(54) РАБОЧИЙ ОРГАН ДЛЯ РАССЕВА
ГРАНУЛИРОВАННЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ
(21) Номер заявки: u 20100037
(22) 2010.01.19
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Гродненский государственный аг-
рарный университет" (BY)
(72) Авторы: Ладутько Сергей Николаевич;
Заяц Эдуард Владимирович; Филип-
пов Александр Иванович; Бычек Па-
вел Николаевич; Цыбульский Генна-
дий Станиславович (BY)
(73) Патентообладатель: Учреждение обра-
зования "Гродненский государствен-
ный аграрный университет" (BY)
(57)
Рабочий орган для рассева гранулированных минеральных удобрений, содержащий
имеющий возможность вращаться вокруг вертикальной оси сферический диск с углом
между касательной к его кромке и хордой, равной диаметру диска, составляющим 15…20°,
отличающийся тем, что на рабочей поверхности диска симметрично относительно вер-
тикальной оси закреплена неподвижно пара плоских крыльчаток, отогнутых назад по от-
ношению к направлению вращения диска на угол 15…20°, а перпендикулярно этой паре
крыльчаток закреплена вторая пара крыльчаток, удлиненных на 25…35 % по сравнению с
крыльчатками первой пары и отогнутых назад на угол 5…10°.
Фиг. 1
BY6446U2010.08.30

2. BY 6446 U 2010.08.30
2
(56)
1. Разбрасыватель удобрений дисковый РДУ-1,5. Руководство по эксплуатации. ОАО
Полоцкий завод "Проммашремонт". - Полоцк, 2007. - 23 с.
2. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин / Под ред. М.И.Клецкова. -
Т. 2. - М.: Машиностроение. - 1967. - 830 с.
3. SU 1440395 A1, 1988. (прототип).
4. DE 4407009 A1, 1995.
5. Справочник машиностроителя. Гл. редактор М.А. Саверин. Т.1. - М.: Машгиз, 1951. -
1036 с.
6. Сельскохозяйственные машины. Теория и технологический расчет / Под. ред. Б.Г.Тур-
бина. - Л.: Машиностроение, 1967. - 584 с.
7. RU 2269245 C2, 2006.
Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к
машинам для внесения гранулированных минеральных удобрений.
Известен рабочий орган для внесения минеральных удобрений в виде вращающегося
на вертикальной оси конического рассеивающего диска с двумя противоположно разме-
щенными крыльчатками, причем у каждой крыльчатки может регулироваться ее длина
относительно оси крепления крыльчатки и угол наклона назад по отношению к направле-
нию вращения диска [1]. Обе оси крепления крыльчаток расположены на прямой, прохо-
дящей через вертикальную ось диска, и на удалении 1/3R по обе стороны от этой оси, где
R - радиус диска. Угол между радиусом диска, проходящим через ось крепления крыль-
чатки, и рабочей кромкой плоской крыльчатки регулируется от минимального, по нашим
измерениям, близкого к нулю, до максимального - 45…57°.
Заводом-изготовителем рекомендуется при внесении суперфосфата и аммиачной се-
литры и ширине машины порядка 18 м одну из крыльчаток регулировать на минимальную
длину (E = 157 мм), а вторую - на длину близкую к максимальной (B = 210 мм или C = 187
мм). Углы наклона крыльчаток близки к нулевым. При внесении же калийной соли одна
из крыльчаток устанавливается под углом 12° (в положение "4" на диске), а вторая - под
углом 57° назад относительно направления вращения, то есть в положение "1" на диске.
Одним из недостатков указанного рабочего органа является относительно высокая не-
равномерность рассева удобрений по направлению движения машины, которая зависит от
интервала пульсирования, то есть ширины полоски поля, которая засевается удобрениями
с одной крыльчатки [2, с. 396]:
Zn
V6000
b
⋅
⋅
= ,
где b - интервал пульсирования, см;
V - скорость агрегата, м/с;
n - частота вращения диска, мин-1
;
Z - количество крыльчаток на диске.
При VM = 3,33 м/с, n = 980 мин-1
, Z = 1 получим b = 20,4 см.
При Z = 2 получим b = 10,2 см.
Рекомендуется принимать b = 5 см [2, с. 396]. В этой связи количество крыльчаток на
диске должно быть увеличено.
Кроме того, установка крыльчаток разной длины на противоположных сторонах по
диаметру диска приводит к разбалансировке диска, что сказывается на снижении его сро-
ка службы.
Кроме того, проведение регулировок длины крыльчаток и угла их наклона в полевых
условиях относительно сложно и не всегда эффективно, а проводить опыты путем улавли-

3. BY 6446 U 2010.08.30
3
вания удобрений в этих условиях на противни и взвешивания удобрений практически не-
возможно.
Кроме того, при проведении подкормок зерновых культур агрегат с разбрасывателем
удобрений часто движется по технологической колее, не считаясь с направлением ветра,
который иногда может значительно снизить эффективную ширину захвата данного раз-
брасывателя.
В качестве прототипа примем рабочий орган для рассева гранулированных минераль-
ных удобрений [3], в котором рабочая поверхность диска выполнена сферической, что
увеличивает ширину полосы разбрасывания и повышает равномерность распределения
удобрений, а также уменьшает залипание диска удобрениями. Диаметр такого диска
определяется выражением D = 2Rsinϕ, где R - радиус кривизны поверхности диска; ϕ -
половина угла при вершине сектора, равная 15…20°.
Однако в указанном изобретении отсутствует обоснование количества и формы крыльча-
ток, без которых его эффективная ширина захвата не может быть значительно увеличена.
Заявленная полезная модель направлена на создание рабочего органа для рассева гра-
нулированных минеральных удобрений, который имеет повышенную ширину захвата,
улучшенную равномерность рассева удобрений, простоту обслуживания и увеличенный
срок службы.
Сущность полезной модели заключается в следующем.
Рабочий орган для рассева гранулированных минеральных удобрений содержит име-
ющий возможность вращаться вокруг вертикальной оси сферический диск с углом между
касательной к его кромке и хордой, равной диаметру диска, составляющим 15…20°, причем
на рабочей поверхности диска симметрично относительно вертикальной оси закреплена
неподвижно пара плоских крыльчаток, отогнутых назад по отношению к направлению
вращения диска на угол 15…20°, а перпендикулярно этой паре крыльчаток закреплена
вторая пара крыльчаток, удлиненных на 25…35 % по сравнению с крыльчатками первой
пары, и отогнутых назад на угол 5…10°.
На фиг. 1 показан вид сверху на рабочий орган для рассева гранулированных мине-
ральных удобрений; на фиг. 2 показан разрез рабочего органа через длинную и короткую
крыльчатки.
Рабочий орган для рассева гранулированных минеральных удобрений содержит име-
ющий возможность вращаться вокруг вертикальной оси OO′ сферический диск 1 с углом
ϕ между касательной к его кромке и хордой АВ, равной диаметру диска, составляющим
15...20°, причем на рабочей поверхности диска симметрично относительно вертикальной
оси закреплена неподвижно пара плоских крыльчаток 2, отогнутых назад по отношению к
направлению вращения диска на угол α1 = 15…20°, а перпендикулярно этой паре крыль-
чаток закреплена пара крыльчаток 3, удлиненных на 25…35 % по сравнению с крыльчат-
ками первой пары и отогнутых назад на угол α2 = 5…10°.
Поскольку α1 > α2, то укороченная крыльчатка смещена относительно длинной
крыльчатки против направления вращения на угол более 90°, что улучшает распределение
удобрений [4]. В названном патенте только две крыльчатки и короткая крыльчатка следу-
ет за длинной через угол примерно 210°.
По нашим измерениям, угол наклона стенки конического диска [1] равен 10°, сфери-
ческий же диск одинакового диаметра и одинаковой высоты h имеет угол ϕ между каса-
тельной к его кромке и хордой AB вдвое больший [3].
Рабочий орган для рассева гранулированных минеральных удобрений функционирует
следующим образом.
Удобрение поступает на вращающийся сферический диск, на котором частицы удоб-
рений скользят по его внутренней рабочей поверхности от центра к периферии. Благодаря
криволинейной поверхности диска, угол между направлением движения частиц и линией

4. BY 6446 U 2010.08.30
4
горизонта изменяется плавно от нуля у центра диска, до угла ϕ у его кромки. Основная
масса частиц при этом соприкасается с закрепленными на диске крыльчатками и движется
вдоль рабочей поверхности крыльчаток и сходит с них под углом ϕ со скоростью V0.
При анализе разбрасывающего диска машины типа РДУ-1,5 установлено, что мини-
мальный диаметр окружности, описываемый крыльчаткой диска, d1 = 464 мм, а макси-
мальный - при полном раздвижении малой крыльчатки - d2 = 610 мм. Тогда окружная
скорость кромки крыльчатки, вычисленная по формуле
60
dn
V
π
= ,
где n - частота вращения, n = 980 мин-1
; d - диаметр, м; π = 3,14, для первого случая соста-
вит V1 = 23,8 м/с, а для второго V2 = 31,2 м/с.
Считаем, что начальная скорость V0 частицы, сходящей с крыльчатки, равна окруж-
ной скорости крыльчатки.
Известно [5, с. 763], что тяжелая частица, брошенная под углом ϕ к горизонту в пусто-
те, движется по параболе, уравнение которой
2
22
0
x
cosV2
g
tgxy
ϕ
−ϕ⋅= ,
где x и y - текущие координаты, причем x направлена горизонтально в сторону вылета ча-
стиц, y направлена вертикально вверх; V0 - начальная скорость частицы, м/с; ϕ - угол
наклона вектора V0 к горизонту.
Результаты вычислений для серийного диска при ϕ = 10° и предлагаемого сфериче-
ского диска при ϕ = 20° и высоте диска над полем y = - 0,5 м приведены в таблице.
d, м V0, м/с
x, м
ϕ = 10° ϕ = 20°
0,464 23,8 22,3 38,8
0,610 31,2 35,8 65,2
Практически, за счет сопротивления воздуха, дальность полета гранул удобрений бу-
дет значительно меньшая, особенно для мельчайших частиц, обладающих повышенной
парусностью [6, с. 177].
Из таблицы видно, что для диаметра, описываемого более короткими крыльчатками,
получается первая, меньшая, зона рассеивания удобрений, а для удлиненных крыльчаток -
вторая, большая, зона рассеивания [7].
Если принять эффективную ширину захвата машины равной, например, 30 м, которая
будет равна расстоянию между соседними проходами агрегата, выдерживаемую, например,
системой точного вождения со световой панелью GPS с возможностью управления задан-
ной траекторией движения с точностью до 30 см, которую предлагает ИП "Агриматко-96",
п. Колодищи Минского района, Минской области, то такая ширина для угла ϕ = 20° будет
обеспечена для относительно крупных частиц удобрений короткими крыльчатками. Более
длинные крыльчатки будут способствовать улучшению равномерности распределения
удобрений по полю за счет перекрытия волн их рассева.
Наличие четырех крыльчаток позволит улучшить равномерность распределения удоб-
рений по ходу движения агрегата, а симметричное расположение парных длинных и ко-
ротких крыльчаток уменьшит вибрации разбрасывающего диска, что повысит срок
службы диска с крыльчатками и элементов его привода.
Рабочий орган для рассева гранулированных минеральных удобрений можно изгото-
вить в условиях мастерских хозяйства из листовой стали толщиной 1,2…1,5 мм. Сфериче-
ский диск может быть сделан путем опрессовки соответствующей заготовки между двумя
дисками соответствующего диаметра дисковой бороны [6, с. 81]. Крыльчатки могут быть
изготовлены из такой же стали, учитывая габаритные размеры крыльчаток разбрасывателя

5. BY 6446 U 2010.08.30
5
РДУ-1,5 [1]. Их крепление может быть сделано на заклепках, учитывая углы установки,
приведенные в формуле изобретения.
Внедрение рабочего органа для рассева гранулированных минеральных удобрений в
производство позволит улучшить качество внесения удобрений как по ширине захвата
машины, так и по ходу ее движения, а также уменьшит количество технологических регу-
лировок машины, связанных с изменением длины крыльчаток и углов их наклона. Жест-
кое крепление крыльчаток увеличит прочность рабочего органа. Все это приведет к
снижению себестоимости выполнения работ по внесению гранулированных минеральных
удобрений.
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.