EA022622B1 - Устройство и способ распыления жидкого продукта, наносимого на поверхность - Google Patents

Устройство и способ распыления жидкого продукта, наносимого на поверхность Download PDF

Info

Publication number
EA022622B1
EA022622B1 EA201390238A EA201390238A EA022622B1 EA 022622 B1 EA022622 B1 EA 022622B1 EA 201390238 A EA201390238 A EA 201390238A EA 201390238 A EA201390238 A EA 201390238A EA 022622 B1 EA022622 B1 EA 022622B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
pressure
pipes
pipe
rod
liquid product
Prior art date
Application number
EA201390238A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201390238A1 (ru
Inventor
Патрик Жан Мари Баллю
Original Assignee
Эксель Эндюстри
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=43587412&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EA022622(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Эксель Эндюстри filed Critical Эксель Эндюстри
Publication of EA201390238A1 publication Critical patent/EA201390238A1/ru
Publication of EA022622B1 publication Critical patent/EA022622B1/ru

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01CPLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C23/00Distributing devices specially adapted for liquid manure or other fertilising liquid, including ammonia, e.g. transport tanks or sprinkling wagons
    • A01C23/007Metering or regulating systems
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01CPLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C23/00Distributing devices specially adapted for liquid manure or other fertilising liquid, including ammonia, e.g. transport tanks or sprinkling wagons
    • A01C23/04Distributing under pressure; Distributing mud; Adaptation of watering systems for fertilising-liquids
    • A01C23/047Spraying of liquid fertilisers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01MCATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
    • A01M7/00Special adaptations or arrangements of liquid-spraying apparatus for purposes covered by this subclass
    • A01M7/0025Mechanical sprayers
    • A01M7/0032Pressure sprayers
    • A01M7/0042Field sprayers, e.g. self-propelled, drawn or tractor-mounted
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01MCATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
    • A01M7/00Special adaptations or arrangements of liquid-spraying apparatus for purposes covered by this subclass
    • A01M7/0089Regulating or controlling systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/004Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area comprising sensors for monitoring the delivery, e.g. by displaying the sensed value or generating an alarm
    • B05B12/006Pressure or flow rate sensors

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Insects & Arthropods (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Spray Control Apparatus (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)

Abstract

Данное устройство (1) содержит распылительную штангу (5), которая содержит группу следующих друг за другом труб (6) по меньшей мере с одним впускным отверстием, соединенным с источником (3) жидкого продукта (2), и с выпускными отверстиями, которые сообщаются с форсунками (8). Данное устройство (1) дополнительно содержит группу датчиков (9) для измерения физической величины, позволяющей вычислить разность давлений между трубами или давление внутри соответствующей трубы (6); группу механизмов (11), выполненных с возможностью изменения давлений в соответствующих трубах (6); и по меньшей мере один блок (12) управления, который вычисляет разности давлений между трубами (6) и приводит в действие механизмы (11) для снижения указанных разностей давлений или уравнивания указанных давлений. Таким образом, устройство (1) ограничивает разности давлений и, следовательно, разности расходов потока жидкого продукта между форсунками (8), в частности между концами длинных распылительных штанг, которые движутся по местности со значительным перепадом высот.

Description

Данное изобретение относится к устройству и способу распределения жидкого продукта, наносимого на поверхность, например сельскохозяйственное поле.
Данное изобретение применимо в области сельского хозяйства для распыления на поле средств защиты растений, например жидких удобрений или гербицидов типа биоцидов, инсектицидов, фунгицидов и других подобных типов.
Уровень техники
Известное из уровня техники устройство распределения включает в себя типовую штангу, которая содержит группу труб, следующих друг за другом, причем каждая из труб образует продольную секцию указанной штанги и имеет питающее впускное и выпускные отверстия, соединенные с форсунками, выполненными с возможностью распыления жидкого продукта на целевой объект, в общем случае грунт или растения, расположенные на расстоянии примерно 70 см. Жидкий продукт подается в штангу с помощью насоса, который закачивает жидкий продукт из источника и нагнетает его в группу питающих трубопроводов, соединенных с соответствующими впускными отверстиями указанных труб. Указанный насос обычно присоединен к байпасному клапану таким образом, чтобы приводить давление жидкого продукта выше по потоку от питающих трубопроводов к величине, пропорциональной квадрату скорости продвижения штанги по сельскохозяйственному полю, что обеспечивает постоянство общего расхода жидкого продукта, наносимого на единицу обрабатываемой поверхности.
Типовая штанга может достигать в длину 24 м или даже 48 м. На плоском сельскохозяйственном поле указанная штанга располагается горизонтально, и все форсунки расположены на одной высоте относительно земли. В то же время многие сельскохозяйственные поля имеют неплоскую топографию, с такими элементами рельефа, как откосы или склоны, гребни возвышенностей, тальвега и другие. Поэтому известная из уровня техники штанга обычно содержит средства для настройки высоты труб в соответствии с топографией сельскохозяйственного поля, так что выпускные отверстия и соответствующие им форсунки расположены на различной высоте относительно друг друга
Однако разность высот между указанными форсунками создает разность давлений, которая зависит от плотности жидкости и высоты столба жидкости, разделяющего форсунки. Поскольку расход потока жидкости через форсунку пропорционален корню квадратному из давления, то расход потока жидкого продукта разный для каждой форсунки, в результате чего жидкий продукт не наносится равномерно на каждую единицу поверхности.
Рассмотрим для примера типовую прямолинейную 36-метровую штангу, которая перемещается по склону крутизной 11% для нанесения жидкого удобрения с плотностью 1,32 при среднем давлении 1,5 бар. Форсунка, расположенная на нижнем конце штанги, расходует на 18% больше жидкого удобрения, чем форсунка, расположенная на верхнем конце, поскольку разность высот в 3,9 м вызывает разность между гидростатическими давлениями в указанных форсунках, которые составляют 1,76 и 1,24 бар соответственно. Такая разность расходов потока приводит к общей неравномерности (18% в указанном примере) обработки сельскохозяйственного поля между двумя последовательными смежными проходами, таким образом разность роста между соседними растениями менее 1 м. При этом определенные стандарты требуют, чтобы максимальная разность между объемами жидкого продукта, наносимого на две единицы поверхности в рамках одной операции распыления, составляла 10%. Фермеры часто требуют, чтобы указанная разность не превышала 5%.
Сущность изобретения
Одна из задач данного изобретения состоит в устранении всех или некоторых вышеупомянутых недостатков.
Для решения поставленной задачи предлагается устройство распределения жидкого продукта, наносимого на поверхность, например сельскохозяйственное поле, причем указанное устройство включает в себя штангу для распыления жидкого продукта, причем указанная штанга содержит группу труб, следующих друг за другом, причем каждая труба образует продольную секцию указанной штанги и имеет по меньшей мере одно впускное отверстие, предназначенное для гидравлической связи по меньшей мере с одним источником жидкого продукта;
по меньшей мере одно выпускное отверстие, выполненное с возможностью гидравлической связи по меньшей мере с одной форсункой.
Указанное устройство отличается тем, что дополнительно содержит датчики, подключенные к соответствующим трубам, причем каждый указанный датчик выполнен с возможностью измерения физической величины, позволяющей определить разность давлений между двумя соответствующими трубами или физической величины, позволяющей определить давление внутри соответствующей трубы;
группу механизмов, выполненных с возможностью изменения давления внутри соответствующих труб, причем каждый механизм имеет гидравлическую связь по меньшей мере с одним указанным впускным отверстием;
по меньшей мере один блок управления, взаимосвязанный с датчиками, чтобы вычислять разность давлений между по меньшей мере двумя трубами, причем блок управления взаимосвязан с указанными
- 1 022622 механизмами, чтобы приводить их в действие для снижения указанных разностей давлений или для уравнивания указанных давлений.
Другими словами, в устройстве, выполненном в соответствии с данным изобретением, указанные механизмы создают падения давления, компенсирующие те разности давлений между форсунками, которые вычисляет блок управления, получая результаты измерений, выполненных датчиками, подключенными к соответствующим трубам. Измеренные физические величины позволяют блоку управления определить разность давлений между двумя соответствующими трубами; такой физической величиной может быть, например, угол между штангой или ее кронштейном и горизонтом. В альтернативном варианте изобретения измеренные физические величины позволяют блоку управления определить давление в соответствующих трубах; такой физической величиной может быть, например, гидростатическое давление в указанной трубе.
Таким образом, устройство согласно изобретению позволяет ограничить указанные разности давлений и, следовательно, разности расходов потока жидкого продукта между форсунками штанги и, следовательно, разности объемов жидкого продукта, наносимого указанными форсунками на единицы поверхности одного и того же сельскохозяйственного поля.
В одном из вариантов изобретения блок управления выполнен с возможностью приведения в действие указанных механизмов, чтобы ограничить указанные разности давлений величиной менее 10%, предпочтительно менее 5%.
Таким образом, поскольку выходной расход потока из форсунки пропорционален корню квадратному из давления жидкого продукта, указанный блок управления ограничивает разность расходов потока величиной менее 5%, предпочтительно менее 2,5%.
В одном из вариантов изобретения датчики содержат датчики давления, предпочтительно прикрепленные к соответствующим трубам.
Таким образом, указанные датчики давления обеспечивают прямое измерение давления внутри соответствующих труб, что сокращает количество вычислений, выполняемых блоком управления. Таким образом, блок управления содержит данные о разностях давлений между форсунками. Прикрепление указанных датчиков давления к соответствующим трубам позволяет модернизировать известные устройства и штанги.
В одном из вариантов изобретения, указанные датчики содержат по меньшей мере один инклинометр.
Таким образом, разность высот может быть вычислена по физическим величинам, измеренным одним инклинометром или группой инклинометров, на основе чего блок управления может вычислить разность давлений между форсунками.
В одном из вариантов изобретения указанные механизмы содержат средства ограничения расхода потока жидкого продукта, например игольчатые регуляторы, клапаны-задвижки, ледосбросы или пропорциональные электромагнитные клапаны, или шланговые зажимы.
Таким образом, указанные механизмы, ограничивающие расход потока, могут создавать падения давлений, компенсирующие указанные разности высот, путем увеличения гидростатических давлений в расположенных на наибольшей высоте форсунках, что уравнивает расходы потока между указанными форсунками.
В одном из вариантов изобретения по меньшей мере один механизм, ограничивающий расход потока, содержит два диска, соосно расположенные рядом друг с другом, причем каждый диск имеет прорезь, асимметричную относительно оси дисков, причем указанные диски установлены с возможностью вращения вокруг их общей оси под действием приводного механизма, например электромотора.
Таким образом, механизм, ограничивающий расход потока, позволяет точно и быстро регулировать расход потока жидкого продукта.
В одном из вариантов изобретения каждая труба подключена к датчику, и каждое впускное отверстие имеет гидравлическую связь с механизмом.
Таким образом, указанный блок управления содержит результаты измерений для каждой трубы, благодаря чему компенсирование указанных разностей давлений является особенно точным.
В одном из вариантов изобретения штанга дополнительно содержит соединительные трубопроводы, установленные так, что две следующие друг за другом трубы соединены соответствующим соединительным трубопроводом, причем соединительные трубопроводы образуют по меньшей мере один участок штанги, снабженный группой труб, соединенных последовательно; причем штанга содержит один или более указанных участков штанги, расположенных параллельно; причем по меньшей мере один механизм расположен между соединенными последовательно трубами.
Таким образом, такая штанга имеет относительно компактную и легкую структуру, так как для нее необходимо меньше трубопроводов. Указанные форсунки могут быть приведены в действие предпочтительно по отдельности или группой, посредством электрических или пневматических сигналов.
В одном из вариантов изобретения устройство дополнительно содержит два питающих трубопровода, которые присоединены к двум соответствующим трубам, расположенным на концах штанги или участка штанги, причем указанная штанга или каждый участок штанги дополнительно содержит два ме- 2 022622 ханизма или два отсечных клапана, причем каждый механизм или отсечной клапан выполнен с возможностью избирательно пропускать поток жидкого продукта в соответствующем питающем трубопроводе или создавать заданное падение давления.
Таким образом, имеется возможность подачи жидкого продукта в штангу или каждый участок штанги с относительно высоким расходом потока через ее/его верхний или нижний конец, что облегчает уравнивание давлений внутри каждой трубы и, следовательно, уравнивание расходов потока, распыляемых через форсунки.
В одном из вариантов изобретения устройство дополнительно содержит группу питающих трубопроводов, выполненных с возможностью соединения параллельно по меньшей мере с одним источником жидкого продукта, причем каждый питающий трубопровод имеет гидравлическую связь по меньшей мере с одним соответствующим механизмом, причем указанный механизм предпочтительно присоединен к верхней по потоку части соответствующего питающего трубопровода.
Таким образом, блок управления может приводить в действие механизм каждого трубопровода, благодаря чему компенсирование указанных разностей давлений является особенно точным.
В одном из вариантов изобретения по меньшей мере два питающих трубопровода присоединены к одному и тому же механизму.
Благодаря этому требуется меньше таких механизмов.
В одном из вариантов изобретения указанное устройство дополнительно содержит по меньшей мере один силовой привод, подключенный к указанной штанге и выполненный с возможностью изменять угол наклона штанги, чтобы копировать топографию указанной поверхности и, в частности, ее склоны.
Таким образом, штанга такого устройства может целиком быть наклонена для копирования, например, склона. Указанный силовой привод, например силовой цилиндр, может управляться гидравлической или пневматической силой.
В одном из вариантов изобретения указанное устройство дополнительно содержит центральную раму;
группу подвижных кронштейнов, каждый из которых поддерживает по меньшей мере одну трубу; соединительные элементы между центральной рамой и подвижными кронштейнами, причем каждый соединительный элемент позволяет относительный поворот подвижного кронштейна относительно центральной рамы.
Таким образом, штанга указанного устройства образована группой кронштейнов, выполненных с возможностью независимого поворота, чтобы копировать топографию, например, тальвега или гребня возвышенности. В таком случае форсунки двух соседних труб могут иметь существенную разность высот, в то время как указанное устройство в соответствии с изобретением компенсирует создаваемые разности давлений.
В одном из вариантов изобретения устройство дополнительно содержит питающий контур, расположенный выше по потоку относительно питающих трубопроводов, причем указанный питающий контур выполнен с возможностью расходовать жидкий продукт пропорционально скорости продвижения штанги по поверхности.
Таким образом, общий объем жидкого продукта, наносимого на единицу площади, остается постоянным, если штанга замедляется или ускоряется.
В одном из вариантов изобретения по меньшей мере один из группы датчиков и из группы механизмов образует мультиплексную сеть, взаимосвязанную посредством шины.
Таким образом, сигналы или данные быстро передаются между блоком управления, с одной стороны, и датчиками и/или механизмами, с другой стороны, по упрощенному кабелю, состоящему из небольшого числа токопроводящих жил.
В одном из вариантов изобретения, каждый датчик и каждый механизм встроены в один и тот же компонент, причем полученная группа компонентов взаимосвязана посредством одного кабеля, образующего мультиплексную сеть и подводящего электричество.
В одном из вариантов изобретения указанный механизм дополнительно включает в себя средства для отсечки поступления жидкости в соответствующую трубу.
Кроме того, данное изобретение относится к способу распределения жидкого продукта, наносимого на поверхность, например сельскохозяйственное поле, посредством указанного устройства, содержащего штангу для распыления жидкого продукта, причем штанга содержит группу труб, следующих друг за другом, причем каждая труба образует продольную секцию указанной штанги и имеет по меньшей мере одно впускное отверстие, предназначенное для гидравлической связи по меньшей мере с одним источником жидкого продукта;
по меньшей мере одно выпускное отверстие, выполненное с возможностью гидравлической связи по меньшей мере с одной форсункой, отличающемуся тем, что содержит следующие этапы:
измеряют физическую величину, позволяющую определить давление внутри соответствующей трубы, с помощью группы датчиков, подключенных к соответствующим трубам, вычисляют разность давлений по меньшей мере между двумя трубами посредством блока управле- 3 022622 ния, который является централизованным или отдельным для каждого датчика и взаимосвязан с датчиками;
изменяют давления внутри соответствующих труб посредством механизмов, имеющих гидравлическую связь по меньшей мере с одним соответствующим впускным отверстием и приводимых в действие указанным блоком управления в зависимости от указанных разностей давлений.
Таким образом, заявленный способ позволяет ограничить разность давлений жидкого продукта между форсунками штанги и, следовательно, ограничить разность объемов жидкого продукта, наносимого указанными форсунками на единицы поверхности одного и того же сельскохозяйственного поля.
В одном из вариантов изобретения способ дополнительно содержит следующие этапы: проверяют, не превышает ли давление в трубе заданное пороговое значение, предпочтительно равное 0,5 бар;
если указанное давление превышает заданное пороговое значение, нормально приводят в действие механизм, соответствующий указанной трубе;
если указанное давление ниже заданного порогового значения, оставляют механизм, соответствующий указанной трубе, в его исходном состоянии, предпочтительно обеспечивающем максимальное пропускное сечение.
Таким образом, в том случае, если каждая форсунка оснащена противокапельной системой с мембраной, установленной на пружину, вычисление разности давлений между трубами учитывает остаточные противодавления, создаваемые указанными противокапельными системами.
В одном из вариантов изобретения способ дополнительно содержит следующие этапы: обеспечивают наличие устройства, оснащенного датчиками давления и описанного выше; связывают указанное устройство с блоком регулирования давления или расхода потока, выполненным с возможностью регулирования общего расхода наносимого жидкого продукта в зависимости от скорости продвижения устройства по поверхности;
вычисляют периодически с помощью блока управления расхождение между средним значением давления, измеряемым датчиками, и давлением, создаваемым указанным блоком регулирования;
приводят в действие каждый механизм так, чтобы удерживать указанное расхождение ниже заданного значения.
Такие меры позволяют предотвратить увеличение давления в указанном устройстве вследствие погрешности или убегания блока управления, так как регулирование осуществляется в первую очередь посредством снижения давления, с последующим увеличением давления лишь в случае необходимости.
В одном из вариантов изобретения каждый механизм приводят в действие со скоростью открывания, превышающей скорость закрывания.
Это позволяет предотвратить увеличение давления в указанном устройстве в результате погрешности или убегания блока управления, поскольку регулирование падения давления посредством каждого механизма осуществляется в первую очередь посредством снижения давления, с последующим увеличением давления лишь в случае необходимости.
В одном из вариантов изобретения способ дополнительно содержит следующий этап: если физическая величина, измеренная датчиком, показывает, что давление в целевой трубе разнится аномально и одновременно от давлений в двух соседних трубах, генерируют посредством блока управления сигнал, идентифицирующий целевую трубу, чтобы информировать оператора о возможном засоре в целевой трубе или вблизи нее, например в фильтре и/или форсунке. В качестве примера аномальной разности давления одновременно в обеих соседних трубах могут быть выше или ниже, чем в целевой трубе.
Таким образом, оператор осуществляет внеплановое техническое обслуживание быстрее и точнее. Указанная разность давлений может быть установлена на значительной величине. Существует возможность возникновения двух типов засоров: если засорен фильтр, установленный на трубе, то давление внутри целевой трубы аномально меньше давления в соседних трубах. И наоборот, если засорены форсунки, то давление внутри целевой трубы аномально выше давления в соседних трубах. В обоих случаях сигнал, идентифицирующий целевую трубу, информирует оператора о засоре. Указанный способ применим как для штанги с последовательными трубами, так и для штанги с параллельными трубами.
Краткое описание чертежей
Признаки и преимущества настоящего изобретения раскрыты в нижеследующем описании, которое предоставлено исключительно в качестве примера, не ограничивающего объем охраны изобретения, и которое дано со ссылкой на прилагаемые чертежи.
На фиг. 1 схематично и без соблюдения масштаба показан первый вариант изобретения.
На фиг. 2 схематично и без соблюдения масштаба показан второй вариант изобретения.
На фиг. 3 в поперечном разрезе показана часть механизма, ограничивающего расход потока, для оснащения устройства с фиг. 1 или 2.
На фиг. 4 схематично и без соблюдения масштаба показан третий вариант изобретения.
На фиг. 5 схематично и без соблюдения масштаба показан четвертый вариант изобретения. Подробное описание предпочтительных вариантов изобретения
- 4 022622
На фиг. 1 показано устройство 1 для распределения жидкого продукта 2, который содержится в баке 3 и который наносят на поверхность 4, например сельскохозяйственное поле. Устройство 1 содержит штангу 5 для распыления жидкого продукта 2. Штанга 5 опирается на раму 5.1 и колеса 5.2, обеспечивающие возможность качения по поверхности 4. Колеса 5.2 перемещаются по линиям, где отсутствуют растения или семена растений. Длина Ь5 штанги составляет, например, 36 м.
В настоящей заявке под термином жидкий продукт понимается продукт, содержащий жидкую фазу. Жидкий продукт 2 может иметь различные свойства, например, это может быть средство защиты растений, например жидкое удобрение или гербицид типа биоцида, инсектицида фунгицида и других подобных типов.
Штанга 5 содержит девять труб 6, которые расположены друг за другом в продольном направлении Х5 по длине Ь5 штанги 5. Согласно варианту изобретения с фиг. 1 указанные девять труб расположены коллинеарно продольному направлению Х5. Трубы 6 и их эквиваленты опираются на раму 5.1. Поскольку размеры указанных девяти труб схожи, представленное выше со ссылками на фиг. 1 описание указанной трубы 6 может быть распространено на остальные восемь труб на фиг. 1.
Труба 6 образует продольную секцию штанги 5. Такие секции обычно имеют длину 3, 3,5 или 4 м, причем эта длина определяется по сеялкам. Труба 6 имеет одно впускное отверстие 7 и восемь выпускных отверстий. Впускное отверстие 7 представляет собой отверстие, имеющее гидравлическую связь с баком 3, описанную ниже. Указанные восемь выпускных отверстий представляют собой восемь отверстий, выполненных с возможностью гидравлической связи с соответствующими форсунками 8, которые обычно расположены в продольном направлении Х5 на расстоянии 50 см друг от друга. Форсунки 8 и их эквиваленты позволяют распылять жидкий продукт на поверхность 4, которая является целевым объектом. Указанный целевой объект может представлять собой почву или растения. Расстояние Н5 от форсунок 8 до поверхности 4, измеряемое перпендикулярно продольному направлению Х5, находится в диапазоне от 40 до 100 см и предпочтительно составляет 70 см.
Согласно варианту изобретения с фиг. 1 поверхность 4 имеет склон крутизной примерно 11%, проиллюстрированный на фиг. 1 углом А4, намеренно увеличенным. Устройство 1 содержит силовые приводы (не показаны), которые соединены с штангой 5 и выполнены с возможностью изменения угла наклона штанги 5 с тем, чтобы копировать топографию указанной поверхности 4, и в частности, ее склоны. Такие силовые приводы могут представлять собой, например, гидравлические цилиндры.
Поскольку длина Ь5 штанги 5 составляет приблизительно 36 м, разность Н5.А4 высот между форсунками, расположенными на противоположных концах штанги 5, составляет 3,6 м.
Устройство 1 также содержит девять датчиков давления, подключенных к соответствующим трубам. Как показано на фиг. 1, к указанной трубе 6 подключен датчик 9 давления. Поскольку указанные девять датчиков давления схожи, представленное ниже со ссылками на фиг. 1 описание датчика давления 9 может быть распространено на остальные восемь датчиков давления на фиг. 1.
Датчик 9 давления представляет собой датчик, выполненный с возможностью измерения физической величины, позволяющей определить давление в трубе 6, к которой подключен указанный датчик. Согласно варианту изобретения с фиг. 1 каждый датчик 9 давления или его эквивалент представляет собой маностат или прессостат. Каждый датчик 9 давления или его эквивалент прикреплен к соответствующей трубе 6.
Устройство 1 дополнительно содержит питающие трубопроводы 10, к нижней по потоку части которых присоединены впускные отверстия 7 труб 6 или их эквиваленты. Питающие трубопроводы 10 выполняют функцию подачи жидкого продукта в трубы 6.
В верхней по потоку части каждого питающего трубопровода 10 присоединен отсечной клапан 13, который пропускает или блокирует поток жидкого продукта в соответствующем питающем трубопроводе 10. Согласно варианту изобретения с фиг. 1 каждый отсечной клапан 13 представляет собой электромагнитный клапан или другой клапан с сервоприводом.
Ниже по потоку относительно бака 3 установлен насос 14 так, чтобы создавать давление в жидком продукте 2 и тем самым приводить его в движение для обеспечения течения жидкого продукта 2 к форсункам 8.
Питающие трубопроводы 10 выполнены с возможностью параллельного соединения с баком 3 посредством насоса 14 и соответствующего отсечного клапана 13.
В настоящей заявке глаголы присоединять, соединять, питать и их производные относятся к гидравлической связи, т.е. течению жидкости между двумя удаленными элементами. Кроме того, термины выше по потоку и ниже по потоку относятся к направлению течения жидкого продукта в заявленном изобретении, а именно к направлению от источника жидкого продукта к выпускным отверстиям форсунок.
Кроме того, устройство 1 содержит механизмы 11, ограничивающие расход потока жидкого продукта 2. Механизмы 11 выполнены с возможностью создания различных падений давления с целью изменения и уравнивания давлений внутри соответствующих труб 6.
Указанные механизмы, ограничивающие расход потока, могут содержать игольчатые регуляторы,
- 5 022622 клапаны-задвижки, ледосбросы или пропорциональные электромагнитные клапаны, или шланговые зажимы.
Конструкция конкретного варианта выполнения механизма 11 описана ниже со ссылкой на фиг. 3.
Каждый механизм 11 присоединен к впускному отверстию 7 трубы 6 посредством питающего трубопровода 10 ниже по потоку и с общим трубопроводом 16 посредством отсечного клапана 13 выше по потоку.
Каждый механизм 11 присоединен к верхней по потоку части соответствующего питающего трубопровода 6, в частности, в варианте с фиг. 1 к верхнему концу указанного питающего трубопровода. Каждый механизм 11 имеет гидравлическую связь с впускным отверстием 7 посредством питающего трубопровода 10. Другими словами, каждый питающий трубопровод 10 имеет гидравлическую связь по меньшей мере с одним механизмом 11. В варианте изобретения с фиг. 1 каждая труба 6 подключена к датчику 9 давления, и каждое впускное отверстие 7 имеет гидравлическую связь с механизмом 11.
В одном из вариантов изобретения механизм 11 сам выполняет функцию отсечки питания трубы 6 вместо отсечного клапана 13, образуя единый компонент. В таком варианте изобретения каждый механизм 11 присоединен непосредственно выше по потоку от общего трубопровода 16.
Устройство 1 дополнительно содержит блок 12 управления, который взаимосвязан с датчиками 9, чтобы вычислять разности давлений между по меньшей мере двумя трубами 6. Блок 12 управления также взаимосвязан с механизмами 11, чтобы приводить их в действие в зависимости от указанных разностей давлений, вычисляемых блоком 12 управления. Блок 12 управления может быть установлен на штангу 5 или размещен на расстоянии от штанги 5, например, может быть установлен на агрегат (не показан), который несет раму штанги 5.
Указанный блок 12 управления выполнен с возможностью приводить в действие механизмы 11 с тем, чтобы ограничить указанные разности давлений величиной менее 10%, а предпочтительно менее 5%.
В настоящей заявке глагол взаимосвязывать и его производные относятся к передаче электрических, магнитных и электромагнитных сигналов. Передача сигналов может производиться по проводам или без них, посредством прямого или непрямого соединения, т.е. без посредников или посредством одного или нескольких компонентов.
На фиг. 1 передача сигналов между датчиками 9 или их эквивалентами и блоком 12 управления обозначена пунктирными линиями 12.1, а передача сигналов между блоком 12 управления и механизмами 11 - пунктирными линиями 12.2.
В варианте изобретения с фиг. 1 группа датчиков 9 давления образует мультиплексную сеть, взяимосвязанную посредством шины. Группа механизмов 11 также образует мультиплексную сеть, взаимосвязанную посредством шины. Таким образом, передача сигналов по линиям 12.1 или 12.2 производится с применением шины.
Указанная шина позволяет уменьшить количество проводов в общем случае до четырех, образующих легкую, экономичную, простую в установке и обслуживании сеть.
Байпасный клапан 15, как известно применяемый для регулирования расхода потока пропорционально скорости продвижения, присоединен ниже по потоку от насоса 14. Указанный байпасный клапан 15 соединен, с одной стороны, с отсечным клапаном 13 и/или механизмами 11 посредством общего трубопровода 16 и, с другой стороны, с баком 3 или непосредственно выше по потоку с насосом 14 и служит для перенаправления части жидкого продукта 2 обратно посредством возвратного трубопровода. Указанный байпасный клапан 15 выполнен с возможностью регулирования расхода потока жидкого продукта 2 пропорционально скорости продвижения штанги 5 по поверхности 4. Таким образом, весь питающий контур, расположенный ниже по потоку относительно указанного трубопровода 16, расходует жидкий продукт 2 пропорционально скорости продвижения штанги 5 по поверхности 4.
Заявленный способ распределения жидкого продукта 2, наносимого на поверхность 4, дополнительно содержит следующий этап: измеряют физическую величину, позволяющую определить давление внутри соответствующей трубы 6 с помощью нескольких датчиков 9 давления, подключенных к соответствующей трубе 6. В случае датчика 9 давления указанная физическая величина - это непосредственно давление внутри соответствующей трубы 6.
Затем, в соответствии с заявленным способом вычисляют разность давлений между двумя трубами 6 с помощью блока 12 управления, который взаимосвязан с датчиками 9 давления. В варианте изобретения с фиг. 1 указанная разность высот Н5.А4 вызывает разность давлений, превышающую 0,5 бар, между трубами, расположенными на верхнем и нижнем боковых концах штанги 5.
После этого, в соответствии с заявленным способом блок 12 управления приводит в действие механизмы 11, чтобы изменить давления внутри соответствующих труб 6 в соответствии с ранее вычисленными разностями давлений таким образом, чтобы привести указанные давления близко к среднему значению указанных давлений (исключая давления, величина которых ниже заданного порогового значения). Давления измеряются периодически, чтобы постепенно минимизировать любые разности давлений, вызванные изменением наклона штанги 5, движущейся по указанной поверхности.
Среднее давление, создаваемое насосом 14, регулируется в общем трубопроводе 16 посредством
- 6 022622 байпасного клапана 15 таким образом, чтобы обеспечить расход потока, пропорциональный скорости продвижения, например 120 л жидкого продукта 2 в час. Расход потока через всю штангу 5 механизмы разделяют между форсунками 8 равномерным образом, независимо от угла А4, который образует склон поверхности 4.
Таким образом, каждая форсунка 8 или ее эквивалент обеспечивает одинаковый расход жидкого продукта 2 на единицу поверхности 4, например 120 л/ч, независимо от изменений топографии указанной поверхности 4.
Кроме того, в соответствии со способом, предложенным в данном изобретении, с помощью блока управления могут выполнять следующие этапы:
проверяют, не превышает ли указанная разность давлений заданное пороговое значение (например, 0,5 бар), которое соответствует максимальной величине остаточного противодавления, создаваемого противокапельной системой, которой оснащены форсунки;
если указанная разность давлений превышает заданное пороговое значение, приводят в действие механизмы 11;
если указанная разность давлений ниже заданного порогового значения, оставляют механизмы 11 в их исходном состоянии или, в альтернативном варианте изобретения, механизмы 11 могут быть максимально открыты, чтобы устранить любое ограничение, что подготавливает их к следующим этапам.
Следует отметить, что определенные компоненты устройства 1, в частности датчики 9 и механизмы 11, могут быть прикреплены к известной штанге, чтобы модернизировать ее. С помощью простого электроподключения все устройство целиком может быть установлено на штангу, чтобы модернизировать ее, независимо от любых имеющихся приводов, электрических или электронных регулирующих систем.
На фиг. 2 показано устройство 101, выполненное в соответствии со вторым вариантом изобретения. Поскольку указанное устройство 101 аналогично устройству 1, описание указанного устройства 1, приведенное выше со ссылками на фиг. 1, может быть распространено и на устройство 101, за исключением различий, описанных ниже. Каждый элемент указанного устройства 101, аналогичный по конструкции или выполняемой функции компоненту устройства 1, обозначен соответствующим номером позиции, увеличенным на 100.
Таким образом, на фиг. 2 показаны жидкий продукт 102, бак 103, поверхность 104, штанга 105 с колесами 105.2, трубы 106, впускные отверстия 107, форсунки 108, питающие трубопроводы 110, механизмы 111, блок 112 управления, отсечные клапаны 113, насос 114, байпасный клапан 115, общий трубопровод 116 и возвратный трубопровод 117.
Устройство 101 отличается от устройства 1 тем, что рама штанги 105 имеет изменяемую геометрию, т.е. она содержит центральную раму 105.4 и два подвижных кронштейна 105.3 и 105.5, а также соединительные средства 118.1 и 118.2 между центральной рамой и подвижными кронштейнами 105.3 и
105.5. Каждое соединительное средство 118.1 и 118.2, представляющее собой, например, гидравлический цилиндр, обеспечивает возможность относительного поворота между центральной рамой 105.4 и каждым подвижным кронштейном 105.3 и 105.5. В варианте изобретения с фиг. 2 центральная рама несет одну секцию, и каждый подвижный кронштейн 105.3 и 105.5 поддерживает четыре трубы 6 и эквивалентные средства.
Таким образом, штанга 105 может копировать более сложную топографию указанной поверхности 104, что позволяет поддерживать, по существу, постоянное расстояние до целевого объекта, что улучшает равномерность нанесения жидкого продукта 102, а в случае ветра предотвращает попадание мельчайших капель на другие сельскохозяйственные культуры.
Как показано на фиг. 2, поверхность 104 представляет собой тальвег, центральная часть которого, по существу, горизонтальна и боковые части которого образуют соответственно склоны А014.1 и А104.2 с крутизной приблизительно 11 и 5%.
Кроме того, устройство 101 отличается от устройства 1 тем, что блок 112 управления установлен на штанге 5. Указанный блок 12 управления закреплен на центральной раме 105.4 штанги 5. В соответствии с альтернативным вариантом изобретения устройство 1 также может быть выполнено с блоком 12 управления, установленным на центральную раму.
Дополнительно, устройство 101 отличается от устройства 1 тем, что каждый датчик для измерения физической величины, позволяющий определить давление внутри соответствующей трубы 106, представляет собой инклинометр 109. Каждый инклинометр 109 подключен к соответствующей трубе 106. В данном варианте изобретения каждый инклинометр 109 угла наклона прикреплен на соответствующем подвижном кронштейне 105.3 и 105.5.
В настоящей заявке термин подключен и его производные указывают, что датчик установлен по меньшей мере на одну трубу или связан по меньшей мере с одной трубой. Таким образом, в устройстве 1 датчик 9 давления имеет гидравлическую связь с трубой 6 и в данном варианте изобретения непосредственно врезан в указанную трубу 6. В устройстве 101 инклинометр 109 просто крепится или устанавливается на трубу 106. В альтернативном варианте изобретения указанный инклинометр может быть установлен на подвижном кронштейне, который связан с соответствующей трубой 106.
Каждый инклинометр 109 измеряет угол, образованный соответствующим подвижным кронштей- 7 022622 ном 105.3 и 105.5, с горизонтом из-за наличия склонов А104.1 и А104.2. Блок 112 управления вычисляет разность высот между двумя трубами 106, затем вычисляет разность давлений между указанными трубами 106, исходя из крутизны склонов А104.1 и А104.2, плотности жидкого продукта 102 и положения трубы 106 по отношению к другой трубе 106. Блок 112 управления может затем привести в действие механизмы 111 для изменения и уравнивания давлений внутри разных соответствующих труб 106 в зависимости от предварительно вычисленных разностей давлений.
На фиг. 3 в поперечном разрезе показан механизм 11, ограничивающий расход потока, для оснащения устройства 1 или 101. Указанный механизм 11 содержит два диска 11.1 и 11.2, соосно расположенных рядом друг с другом и имеющих общую ось 11.3. Каждый диск 11.1 или 11.2 имеет прорези 11.4 или
11.5, которые асимметричны относительно общей оси 11.3. В альтернативном варианте изобретения каждая прорезь может иметь форму, отличную от полукруглой, например овальную, продолговатую, форму вытянутого или кругового отверстия со смещенным центром.
Указанные диски 11.1 и 11.2 установлены с возможностью вращения вокруг их общей оси 11.3. Для обеспечения такой возможности внешний периметр диска 11.2 снабжен зубчатым венцом, который образует зацепление 11.6, схематично показанное в виде линии с круговой осью. Указанное зацепление 11.6 приводится в движение червячным винтом 11.7, схематично показанным на фиг. 3 его осью. Указанный червячный винт 11.7 образует приводной механизм для дисков 11.1 и 11.2.
Когда диски 11.1 и 11.2 вращают относительно друг друга, их прорези 11.4 и 11.5 перекрываются в большей или меньшей степени, таким образом формируя переменное пропускное сечение 11.8 в зависимости от угла поворота дисков 11.1 и 11.2. Таким образом, указанный узел в сборе образует механизм 11, выполненный с возможностью изменения и уравнивания давлений в соответствующих трубах.
На фиг. 4 показано устройство 201, выполненное в соответствии со вторым вариантом изобретения. Поскольку указанное устройство 201 аналогично устройству 1, описание указанного устройства 1, приведенное выше со ссылками на фиг. 1, может быть распространено и на устройство 201, за исключением различий, описанных ниже. Каждый элемент указанного устройства 201, аналогичный по конструкции или выполняемой функции компоненту устройства 1, обозначен соответствующим номером позиции, увеличенным на 200.
Таким образом, на фиг. 4 показаны жидкий продукт 202, бак 203, поверхность 204 с углом А204, штанга 205, трубы 206, впускные отверстия 207, форсунки 208, питающие трубопроводы 210, механизмы 211, блок 212 управления, отсечные клапаны 213, насос 214, байпасный клапан 215 и возвратный трубопровод 217.
Указанное устройство 201 отличается от устройства 1 тем, что штанга 205 дополнительно содержит соединительные трубопроводы 218, которые расположены таким образом, что две трубы 206, следующие друг за другом, соединены соответствующим соединительным трубопроводом 218. Другими словами, указанные трубы 206, каждая из которых образует продольную секцию штанги 205, установлены последовательно. Наоборот, трубы 6 и 106, соответственно показанные на фиг. 1 и 2, расположены параллельно.
Каждый механизм 211 расположен между двумя трубами 206, следующими друг за другом. Для облегчения понимания фиг. 4 указанные механизмы 211 показаны выше соединительных трубопроводов 218. Тем не менее, каждый механизм 211 предпочтительно размещен непосредственно на центральной части соответствующего соединительного трубопровода 218. В варианте изобретения, показанном на фиг. 4, каждый механизм 211 представляет собой ограничитель расхода потока.
Более того, устройство 201 отличается от устройства 1 тем, что оно содержит два питающих трубопровода 210. Указанные питающие трубопроводы 210 соответственно присоединены к двум трубам 206, расположенным на концах штанги 205, т.е. в левой и правой частях фиг. 4.
Кроме того, штанга 205 содержит два отсечных клапана 213. Каждый отсечной клапан 213 выполнен с возможностью избирательно пропускать поток жидкого продукта 202 в соответствующем питающем трубопроводе 210. Каждый отсечной клапан 213 приводится в действие блоком 212 управления.
Более того, устройство 201 отличается от устройства 1 отсутствием общего трубопровода ниже по потоку относительно байпасного клапана 215.
В соответствии с заявленным способом поверхность 204 может иметь склон, который на фиг. 4 показан в виде угла А204. В варианте изобретения, когда кронштейны штанги 205 не имеют шарнирного сочленения, два конца штанги 205 находятся на разной высоте. Другими словами, штанга 205 имеет нижний конец и верхний конец. Разность давлений возникает между нижним концом и верхним концом, а также в каждой трубе 206.
Указанные датчики 209 давления, подключенные к соответствующим трубам 206, определяют давление в каждой трубе 206. В альтернативном варианте изобретения интерполировать разность давлений внутри труб 206 можно с помощью инклинометра.
Затем указанный блок 212 управления вычисляет разность давлений между трубами 206, после чего приводит в действие механизмы 211, чтобы изменить давления внутри труб 206 в зависимости от предварительно вычисленных разностей давлений. С этой целью механизмы 211 образуют мультиплексную сеть, взаимосвязанную посредством шин 212.1 и 212.2.
- 8 022622
При постоянном угле наклона А204 вдоль штанги 205 механизмы 211 приводят в действие так, чтобы каждый механизм создал падение давления, достаточное для уравнивания средних давлений выше по потоку в соответствующей трубе 206 и ниже по потоку в соответствующем питающем трубопроводе 210. Приведение в действие механизмов 211 производят на основе измерений инклинометра или соответствующего датчика давления 209, в частности расположенных непосредственно выше и ниже по потоку, и вычислений блока 212 управления, переданных посредством указанных шин 212.1 и 212.2.
Например, если трубы 206 являются одинаковыми и штанга 205 является прямолинейной и наклонена под углом А204, все механизмы 211 ограничивают соответствующие пропускные сечения в очень сходных пропорциях, чтобы создать, по существу, одинаковое падение давления и, следовательно, по существу, одинаковую барометрическую разность между трубами 206, обусловленную сходными разностями высот. Падения давлений, создаваемые последовательно каждым механизмом 211, суммируются от верхнего конца штанги 205 к нижнему и уравновешивают средние давления между всеми трубами 206.
Когда давления во всех трубах уравнены, все форсунки 208 или их эквиваленты обеспечивают одинаковый расход жидкого продукта 202 на единицу поверхности 204, например 120 л/ч, независимо от изменений топографии указанной поверхности 204.
В одном из вариантов изобретения отсечной клапан 213 (показан фиг. 4 справа), расположенный на наименьшей высоте, закрыт или почти закрыт. Вместе с тем расположенный на наибольшей высоте отсечной клапан 213 (показан на фиг. 4 слева) полностью открыт, что облегчает приведение в действие механизмов 211. В случае, если обрабатываемая поверхность является горизонтальной, оба указанных отсечных клапана полностью открыты.
На фиг. 5 показано устройство 301, выполненное в соответствии с четвертым вариантом изобретения. Поскольку указанное устройство 301 аналогично устройству 201, описание указанного устройства 201, приведенное выше со ссылками на фиг. 4, может быть распространено на устройство 301, за исключением различий, описанных ниже. Каждый элемент указанного устройства 301, который аналогичен по конструкции или выполняемой функции элементу устройства 201, обозначен соответствующим номером позиции, увеличенным на 300.
Таким образом, на фиг. 5 показаны жидкий продукт 302, бак 303, поверхность 304 с углом А304, штанга 305, трубы 306, впускные отверстия 307, форсунки 308, питающие трубопроводы 310, механизмы 311, блок 312 управления, насос 314, байпасный клапан 315 и возвратный трубопровод 317.
Указанное устройство 301 отличается от устройства 201 тем, что штанга 305 содержит ограничивающие механизмы 311.1 и 311.2, расположенные на каждом конце штанги 305 вместо отсечных клапанов 213. Каждый механизм 311.1 или 311.2 приводится в действие блоком 312 управления. Каждый механизм 311.1 или 311.2 представляет собой ограничитель расхода потока, подобный механизмам 311.
Самый нижний механизм 311.2 в значительной степени ограничивает пропускное сечение, чтобы создать падение давления, компенсирующее полностью угол наклона А304 штанги 305 или участка штанги, если это применимо. Если трубы или секции 306 идентичны, указанное падение давления по меньшей мере на одну единицу превосходит сумму всех (идентичных) падений давлений, которые создаются всеми механизмами 311, расположенными выше.
Другими словами, если штанга 305 содержит N труб 306 и соответственно (N-1) промежуточных механизмов 311, расположенных между секциями штанги 305, то блок 312 управления приводит в действие нижний механизм 311.2 таким образом, чтобы создать падение давления, большее или равное падению давления, созданному каждым промежуточным устройством 311 и умноженному на N.
Если поверхность 304 является горизонтальной, механизмы 311.1 и 311.2 максимально открыты, поскольку давления становятся, по существу, равны во всех трубах 306, и в указанные трубы можно подавать жидкий продукт с одинаковым расходом потока через каждый конец штанги 305 или каждого участка штанги, если это применимо.
Кроме того, как показано на фиг. 5, скорость открывания каждого механизма 311 выше скорости его закрывания, что обеспечено, например, управляющими сигналами. Блок управления открывает каждый механизм 311 быстрее, чем закрывает его, так что регулировка осуществляется в первую очередь через снижение давления, с последующим увеличением давления только в случае необходимости.
Такие меры позволяют предотвратить увеличение давления в указанном устройстве в результате погрешности или убегания блока 312 управления. Иными словами, для получения равновесия давлений во всех трубах 306 блок 312 управления пытается снизить давление в каждой из труб, уменьшая падение давления, создаваемое соответствующим механизмом 311, прежде чем стремится его повысить. Таким образом, среднее давление в трубах стремится максимально приблизиться к давлению подачи в трубопроводах 310.
В соответствии с другими вариантами изобретения, здесь не представленными и рассматриваемыми независимо друг от друга или в составе любой технически допустимой комбинации все три функции, описанные выше: функции датчика давления, ограничителя расхода потока и платы электронного управления (т.е. блока управления, выполненного в виде отдельного объекта), а также, возможно, четвертая функция (отсечки секции) объединены в одном месте (на входе каждой тру- 9 022622 бы/звена) и предпочтительно выполнены в виде интегрального элемента (для снижения затрат). Такая интеграция позволяет существенно снизить затраты. Все эти интегральные элементы взаимосвязаны одним кабелем, образующим мультиплексную шину разводки сети и подводящим электричество к этим элементам. Целесообразно располагать такие интегральные многофункциональные элементы непосредственно на штанге. Это обеспечивает их легкую совместимость с известными из уровня техники штангами;
указанные датчики содержат по меньшей мере один инклинометр, установленный непосредственно на соответствующую трубу, или на центральную раму, или по меньшей мере на одну из секций штанги. В случае, если штанга не имеет сочленений и соответственно имеет единственный угол наклона относительно сельскохозяйственного поля, одиночный инклинометр позволяет блоку управления посредством вычислений определить давление в каждой трубе;
по меньшей мере два питающих трубопровода типа питающих трубопроводов 10 имеют гидравлическое сообщение с одним и тем же механизмом 11, находящимся выше по потоку относительно собственных отсечных клапанов питающих трубопроводов 10, для обеспечения возможности одновременного изменения давления внутри нескольких труб. Благодаря этому требуется меньше механизмов 11.
число труб находится в диапазоне от 3 до 30, предпочтительно от 5 до 25;
число кронштейнов с изменяемой геометрией находится в диапазоне от 2 до 6 и предпочтительно равно 2;
указанные датчики содержат датчики, выполненные с возможностью измерения высоты над землей группы соответствующих труб одновременно;
указанный блок управления выполнен с возможностью интерпретации и/или экстраполяции результатов измерений давлений, произведенных датчиками, установленными только на конкретных выбранных трубах. В таком варианте изобретения нет необходимости снабжать датчиками все трубы;
указанная штанга содержит группу, например два, участка штанги, которые установлены и питаются параллельно. Каждый участок штанги содержит группу труб, соединенных последовательно посредством соединительных трубопроводов, каждый из которых соединяет две трубы;
если физическая величина, измеренная датчиком, показывает, что давление в целевой трубе отличается аномально и одновременно от давлений в двух соседних трубах, генерируют посредством блока управления сигнал, идентифицирующий целевую трубу, чтобы информировать оператора о возможном засоре в целевой трубе или вблизи нее, например в фильтре и/или форсунке;
в соответствии с изобретением устройство связано с блоком регулирования расхода потока пропорционально скорости продвижения, который регулирует давление или расход потока жидкого продукта для изменения общего расхода наносимого жидкого продукта в зависимости от скорости продвижения устройства по поверхности. Блок управления регулярно вычисляет расхождение между средним давлением, измеряемым каждым датчиком, и давлением, создаваемым указанным блоком регулирования. При этом блок управления приводит в действие каждый механизм, чтобы удерживать указанное расхождение ниже заданного значения.

Claims (19)

1. Устройство (1; 101; 201; 301) распыления жидкого продукта (2; 102; 202; 302), наносимого на поверхность (4; 104; 204; 304), например сельскохозяйственное поле, причем указанное устройство (1; 101; 201; 301) содержит штангу (5; 105; 205; 305) для распыления жидкого продукта (2; 102; 205; 305), причем указанная штанга (5; 105; 205; 305) содержит группу труб (6; 106; 206; 306), следующих друг за другом, причем каждая труба (6; 106; 206; 306) образует продольную секцию указанной штанги (5; 105; 205; 305) и имеет по меньшей мере одно впускное отверстие (7; 107; 207; 307), предназначенное для гидравлической связи по меньшей мере с одним источником (3; 103; 203; 303) жидкого продукта (2; 102; 202; 302); и по меньшей мере одно выпускное отверстие, выполненное с возможностью гидравлической связи по меньшей мере с одной форсункой (8; 108; 208; 308);
отличающееся тем, что дополнительно содержит датчики (9; 109; 209; 309), при этом каждый датчик подключен к соответствующей трубе из указанной группы труб (6; 106; 206; 306), причем каждый указанный датчик (9; 109; 209; 309) выполнен с возможностью измерения физической величины, позволяющей определить разность давлений по меньшей мере между двумя указанными трубами, или физической величины, позволяющей определить давление внутри соответствующей трубы (6; 106; 206; 306);
группу механизмов (11; 111; 211; 311, 311.1, 311.2), выполненных с возможностью изменения давления внутри соответствующих труб (6; 106; 206; 306), причем каждый механизм (11; 111; 211; 311, 311.1, 311.2) имеет гидравлическую связь по меньшей мере с одним из указанных впускных отверстий (7; 107; 207; 307); и по меньшей мере один блок (12; 112; 212; 312) управления, взаимосвязанный с датчиками (9; 109;
- 10 022622
209; 309), чтобы вычислять разность давлений по меньшей мере между двумя трубами (6; 106; 206; 306), причем указанный блок (12; 112; 212; 312) управления взаимосвязан с указанными механизмами (11; 111; 211; 311, 311.1, 311.2), чтобы приводить их в действие для снижения указанной разности давлений или уравнивания указанных давлений.
2. Устройство (1; 101; 201; 301) по п.1, в котором блок (12; 112; 212; 312) управления выполнен с возможностью приведения в действие указанных механизмов (11; 111; 211; 311) таким образом, чтобы ограничить указанные разности давлений величиной менее 10%, предпочтительно менее 5%.
3. Устройство (1; 101; 201; 301) по любому из пп.1 или 2, в котором указанные датчики (9; 109; 209; 309) содержат датчики давления, предпочтительно прикрепленные к соответствующим трубам (6; 106; 206; 306).
4. Устройство (1; 101; 201; 301) по любому из пп.1-3, в котором указанные датчики (9; 109; 209; 309) содержат по меньшей мере один инклинометр.
5. Устройство (1; 101; 201; 301) по любому из пп.1-4, в котором указанные механизмы (11; 111; 211; 311) содержат механизмы, ограничивающие расход потока жидкого продукта (2; 102; 202; 302), например игольчатые регуляторы, клапаны-задвижки, ледосбросы или пропорциональные электромагнитные клапаны, или шланговые зажимы.
6. Устройство (1) по п.5, в котором по меньшей мере один механизм (11), ограничивающий расход потока, содержит два диска (11.2, 11.3), соосно расположенные рядом друг с другом, причем каждый диск (11.2, 11.3) имеет прорезь (11.4, 11.5), асимметричную относительно оси дисков (11.2, 11.3), причем диски (11.2, 11.3) установлены с возможностью вращения вокруг их общей оси (11.3) под действием приводного механизма (11.7), например электромотора.
7. Устройство (1; 101; 201; 301) по любому из пп.1-6, в котором каждая труба (6; 106; 206; 306) подключена к соответствующему датчику (9; 109; 209; 309) и каждое впускное отверстие (7; 107; 207; 307) имеет гидравлическую связь с механизмом (11; 111; 211; 311).
8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что штанга (205; 305) дополнительно содержит соединительные трубопроводы (218; 318), установленные так, что две следующие друг за другом трубы (206; 306) соединены соответствующим соединительным трубопроводом (218; 318); причем соединительные трубопроводы (218; 318) образуют по меньшей мере один участок штанги, снабженный группой труб (206; 306), соединенных последовательно; причем штанга (205; 305) содержит один или более указанных участков штанги, расположенных параллельно; причем по меньшей мере один механизм (211; 311) расположен между соединенными последовательно трубами (206; 306).
9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что дополнительно содержит два питающих трубопровода (210; 310), которые присоединены к двум соответствующим трубам (206; 306), расположенным на концах штанги (205; 305) или участке штанги, причем указанная штанга (205; 305) или каждый участок штанги дополнительно содержат два механизма (311.1, 311.2) или два отсечных клапана (213), причем каждый механизм (311.1, 311.2) или отсечной клапан (213) выполнен с возможностью избирательно пропускать поток жидкого продукта (202; 302) в соответствующем питающем трубопроводе (210; 310) или создавать заданное падение давления.
10. Устройство (1; 101) по любому из пп.1-7, дополнительно содержащее группу питающих трубопроводов (10; 110), соединяемых параллельно по меньшей мере с одним источником (3; 103) жидкого продукта (2; 102), причем каждый питающий трубопровод (10; 110) имеет гидравлическую связь по меньшей мере с одним соответствующим механизмом (11; 111), причем указанный механизм (11; 111) предпочтительно присоединен к верхней по потоку части соответствующего питающего трубопровода (10; 110).
11. Устройство по любому из пп.9 или 10, в котором по меньшей мере два питающих трубопровода присоединены к одному и тому же механизму.
12. Устройство (1; 101; 201; 301) по любому из пп.1-11, в котором по меньшей мере один из группы датчиков (9; 109; 209; 309) и из группы механизмов (11; 111; 211; 311) образует мультиплексную сеть, взаимосвязанную посредством шины (12.1, 12.2; 112.1, 112.2; 212.1, 212.2; 312.1, 312.2).
13. Устройство по любому из пп.1-12, отличающееся тем, что указанные датчики и механизмы образуют группу компонентов, в каждый из которых входят соответствующие датчик и механизм, причем полученная группа компонентов взаимосвязана посредством одного кабеля, образующего мультиплексную сеть и подводящего электричество.
14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что каждый указанный механизм дополнительно содержит средства для отсечки поступления жидкости в соответствующую трубу.
15. Способ распыления жидкого продукта (2; 102; 202; 302), наносимого на поверхность (4; 104; 204; 304), например сельскохозяйственное поле, посредством устройства по пп.1-14, в котором подают жидкий продукт из источника жидкого продукта к каждой из указанных труб для его распыления, при этом измеряют физическую величину, позволяющую определить давление внутри соответствующей трубы (6; 106; 206; 306), с помощью группы датчиков (9; 109; 209; 309), подключенных к соответствующим трубам (6; 106; 206;306);
- 11 022622 вычисляют разность давлений по меньшей мере между двумя трубами (6; 106; 206; 306) посредством блока (12; 112; 212; 312) управления, который является централизованным или отдельным для каждого датчика и взаимосвязан с датчиками (9; 109; 209; 309);
изменяют давления внутри соответствующих труб (6; 106; 206; 306) посредством механизмов (11; 111; 211; 311), имеющих гидравлическую связь по меньшей мере с одним соответствующим впускным отверстием (7; 107; 207; 307) и приводимых в действие указанным блоком (12; 112; 212; 312) управления в зависимости от указанных разностей давлений.
16. Способ по п.15, в котором проверяют, не превышает ли давление в трубе (6; 106; 206; 306) заданное пороговое значение, предпочтительно равное 0,5 бар;
в случае, если указанное давление превышает заданное пороговое значение, приводят в действие механизм (11; 111; 211; 311, 311.1, 311.2), соответствующий указанной трубе (6; 106; 206; 306);
в случае, если указанное давление ниже заданного порогового значения, оставляют механизм (11; 111; 211; 311, 311.1, 311.2), соответствующий указанной трубе (6; 106; 206; 306), в его исходном состоянии, предпочтительно обеспечивающем максимальное пропускное сечение.
17. Способ по любому из пп.15 или 16, в котором дополнительно вычисляют периодически с помощью блока управления расхождение между средним значением давления, измеряемого датчиками давления, предпочтительно прикрепленными к указанным трубам, и давлением, создаваемым блоком регулирования давления или расхода потока, подаваемого от источника жидкого продукта, выполненного с возможностью регулирования общего расхода наносимого жидкого продукта в зависимости от скорости продвижения устройства по поверхности;
приводят в действие каждый указанный механизм так, чтобы удерживать указанное расхождение ниже заданного значения.
18. Способ по любому из пп.15-17, в котором каждый механизм (311, 311.1, 311.2) приводят в действие со скоростью открывания, превышающей скорость закрывания.
19. Способ по любому из пп.15-18, в котором дополнительно генерируют посредством блока управления сигнал, идентифицирующий целевую трубу, чтобы информировать оператора о возможном засоре в целевой трубе или вблизи нее, например в фильтре и/или форсунке, если физическая величина, измеренная датчиком, показывает, что давление в целевой трубе отличается аномально и одновременно от давлений в двух соседних трубах.
- 12 022622
Фиг. 3
Фиг. 4
Фиг. 5
EA201390238A 2010-08-18 2011-07-29 Устройство и способ распыления жидкого продукта, наносимого на поверхность EA022622B1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1056644A FR2963872B1 (fr) 2010-08-18 2010-08-18 Dispositif et procede pour distribuer un produit liquide a projeter sur une surface
FR1057215A FR2963873B1 (fr) 2010-08-18 2010-09-10 Dispositif et procede pour distribuer un produit liquide a projeter sur une surface
PCT/FR2011/051842 WO2012022903A1 (fr) 2010-08-18 2011-07-29 Dispositif et procédé pour distribuer un produit liquide à projeter sur une surface

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201390238A1 EA201390238A1 (ru) 2013-07-30
EA022622B1 true EA022622B1 (ru) 2016-02-29

Family

ID=43587412

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201390238A EA022622B1 (ru) 2010-08-18 2011-07-29 Устройство и способ распыления жидкого продукта, наносимого на поверхность

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9445540B2 (ru)
EP (1) EP2605643B1 (ru)
CN (1) CN103096714B (ru)
AR (1) AR082700A1 (ru)
EA (1) EA022622B1 (ru)
FR (2) FR2963872B1 (ru)
PL (1) PL2605643T3 (ru)
UA (1) UA106435C2 (ru)
WO (1) WO2012022903A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU173652U1 (ru) * 2017-03-10 2017-09-05 Общество с ограниченной ответственностью "Геостатистические системы" Устройство для дифференцированного внесения минеральных удобрений

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9113591B2 (en) 2012-06-18 2015-08-25 Raven Industries, Inc. Implement for adjustably metering an agricultural field input according to different frame sections
CA2846913A1 (en) 2013-03-15 2014-09-15 Specialty Enterprises, Llc A planar linkage, methods of decoupling, mitigating shock and resonance, and controlling agricultural spray booms mounted on ground vehicles
US11160204B2 (en) 2013-03-15 2021-11-02 Raven Industries, Inc. Localized product injection system for an agricultural sprayer
BR112016008517B1 (pt) 2013-10-17 2021-06-22 Raven Industries, Inc Método e sistema para controlar taxa de fluxo de bocal de um produto agrícola em um aspersor agrícola, sistema de controle de aspersor e método para controlar características de aspersão de bocais de aspersão em um sistema aspersor
US20150115058A1 (en) * 2013-10-30 2015-04-30 Wilfred H. Wilger Sprayer nozzle system for variable application rates
US10219506B2 (en) * 2014-06-10 2019-03-05 Cnh Industrial America Llc Device and method for detecting blockages in an agricultural sprayer
US9884330B2 (en) 2014-06-20 2018-02-06 Deere & Company Broadband spray nozzle systems and methods
US10773271B2 (en) 2014-06-20 2020-09-15 Deere & Company Time varying control of the operation of spray systems
US10189031B2 (en) 2014-06-20 2019-01-29 Deere & Company Hybrid flow nozzle and control system
USD766399S1 (en) 2014-10-03 2016-09-13 Deere & Company Hybrid spray nozzle turret
US10786826B2 (en) * 2014-12-19 2020-09-29 Deere & Company Equalization of nozzle performance for sprayers
US10194579B2 (en) * 2015-01-29 2019-02-05 Cnh Industrial Canada, Ltd. Sectional control calibration system and method
US10798873B1 (en) * 2015-01-30 2020-10-13 Rabah Y. Shaath Method and apparatus for multi-port fluid dispensing
US10485229B2 (en) * 2015-05-19 2019-11-26 Deere & Company Spray boom nozzle control
CN105052885B (zh) * 2015-07-27 2018-07-06 北京农业智能装备技术研究中心 一种土壤施药输送分配系统和方法
US10406551B2 (en) 2015-08-18 2019-09-10 Deere & Company Spray nozzle mounting for receiving fluid from distribution pipe
US10159177B2 (en) 2016-08-11 2018-12-25 Cnh Industrial Canada, Ltd. Flow control system for an agricultural product application system
CN106386758A (zh) * 2016-08-30 2017-02-15 钟山县橙浩水果种植专业合作社 一种用于杀虫喷洒的农业机械设备
FR3060257B1 (fr) * 2016-12-21 2019-07-05 Exel Industries Dispositif de distribution d'un produit sur une surface, comprenant un regulateur de pression pour egaliser les valeurs de pression de buses disposees le long d'un element de rampe de distribution
EP3565399A4 (en) 2017-01-05 2020-10-14 Raven Industries, INC. LOCALIZED PRODUCT INJECTION SYSTEM AND PROCEDURE FOR IT
CN110446556B (zh) * 2017-03-27 2021-12-21 东芝三菱电机产业系统株式会社 二流体喷雾装置
US11219156B2 (en) * 2017-10-30 2022-01-11 Deere & Company Distributed pump system
US20190183038A1 (en) * 2017-12-15 2019-06-20 Cnh Industrial Canada, Ltd. System for controlling product treatment flow through distribution lines
US11590522B2 (en) 2018-02-13 2023-02-28 SmartApply, Inc. Spraying systems, kits, vehicles, and methods of use
US10869423B2 (en) * 2018-02-13 2020-12-22 Steven R. Booher Kits, systems, and methods for sprayers
DE102018126587A1 (de) * 2018-10-25 2020-04-30 Amazonen-Werke H. Dreyer Gmbh & Co. Kg Landwirtschaftliche Spritzeinrichtung
NL2022619B1 (en) 2019-02-21 2020-08-31 Exel Ind Agriculture device for dispensing a liquid
US11612160B2 (en) 2019-10-04 2023-03-28 Raven Industries, Inc. Valve control system and method
US11765991B2 (en) 2019-11-14 2023-09-26 Cnh Industrial Canada, Ltd. Particulate material metering system for an agricultural implement
CA3097708A1 (en) 2019-11-14 2021-05-14 Cnh Industrial Canada, Ltd. Particulate material metering system for an agricultural implement
US11612906B2 (en) * 2020-12-04 2023-03-28 Caterpillar Paving Products Inc. Clogged nozzle detection
CN114521379B (zh) * 2022-01-21 2023-06-09 梁红霞 一种林业农垦喷洒方法
JP2023140826A (ja) * 2022-03-23 2023-10-05 ヤンマーホールディングス株式会社 散布機の制御方法、散布機の制御プログラム及び散布機
CN117369347B (zh) * 2023-11-28 2024-08-13 黑龙江惠达科技股份有限公司 一种包括电动蝶阀的田间数据采集系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0513085A (ja) * 1991-07-02 1993-01-22 Hitachi Maxell Ltd 筒形アルカリ電池
US5971294A (en) * 1997-12-17 1999-10-26 Agco Corp. Agricultural application systems with improved spray control

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3782634A (en) * 1972-12-15 1974-01-01 Swenson Spreader & Mfg Co Vehicle mounted liquid distributor apparatus
FR2243469B1 (ru) * 1973-08-13 1976-07-23 Berthoud Sa
US5520333A (en) * 1994-07-15 1996-05-28 Micro-Trak Systems Tube metering control system
JPH09313085A (ja) * 1996-05-29 1997-12-09 Iseki & Co Ltd ブームスプレ−ヤの配管装置
US5911362A (en) 1997-02-26 1999-06-15 Dickey-John Corporation Control system for a mobile material distribution device
BE1012479A7 (nl) 1999-02-23 2000-11-07 Leuven K U Res & Dev Beweegbare sproeiboom.
US6749128B1 (en) 1999-06-04 2004-06-15 C-Dax Systems Limited Spray control device
US6522948B1 (en) * 2000-08-14 2003-02-18 Flexi-Coil Ltd. Agricultural product application tracking and control
CA2408407A1 (en) * 2002-10-16 2004-04-16 David Gary Mccrea Suspended floating sprayer boom
DE10337484B4 (de) * 2003-08-14 2005-05-25 Zengerle, Roland, Prof. Dr. Mikrodosiervorrichtung und Verfahren zur dosierten Abgabe von Flüssigkeiten
US20060273189A1 (en) * 2005-06-07 2006-12-07 Capstan Ag Systems, Inc. Electrically actuated variable pressure control system
DE202007011631U1 (de) 2006-12-11 2007-10-18 Leeb Mechanik Gmbh Aufhängevorrichtung für ein ausladendes landwirtschaftliches Anbaugerät
ITBO20080073A1 (it) * 2008-02-01 2009-08-02 Sacmi Dispositivo per la regolazione della portata di un liquido.

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0513085A (ja) * 1991-07-02 1993-01-22 Hitachi Maxell Ltd 筒形アルカリ電池
US5971294A (en) * 1997-12-17 1999-10-26 Agco Corp. Agricultural application systems with improved spray control

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU173652U1 (ru) * 2017-03-10 2017-09-05 Общество с ограниченной ответственностью "Геостатистические системы" Устройство для дифференцированного внесения минеральных удобрений

Also Published As

Publication number Publication date
FR2963873B1 (fr) 2012-08-03
WO2012022903A1 (fr) 2012-02-23
FR2963873A1 (fr) 2012-02-24
PL2605643T3 (pl) 2014-09-30
FR2963872A1 (fr) 2012-02-24
CN103096714B (zh) 2014-12-24
AR082700A1 (es) 2012-12-26
CN103096714A (zh) 2013-05-08
US9445540B2 (en) 2016-09-20
US20130153676A1 (en) 2013-06-20
EP2605643B1 (fr) 2014-05-14
EP2605643A1 (fr) 2013-06-26
EA201390238A1 (ru) 2013-07-30
UA106435C2 (ru) 2014-08-26
FR2963872B1 (fr) 2012-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA022622B1 (ru) Устройство и способ распыления жидкого продукта, наносимого на поверхность
US11944030B2 (en) Implement for adjustably metering an agricultural field input according to different frame sections
EP3206471B1 (en) System for dispensing seeds and treatment
EP2497348B1 (en) Product distribution apparatus and method of controlling
CA3050820C (en) Air cart fan control
AU2016256695B2 (en) Fluid application systems including pressure dampeners
CA2979447C (en) Air seeder with infinitely adjustable control valves
WO2009056930A1 (en) Adaptive feedback sources for application controllers
US10925209B2 (en) System, apparatus and method for applying anhydrous ammonia (NH3) to the soil
US20220201930A1 (en) Systems and methods for precise distribution of fluidic agricultural commodities
US10798873B1 (en) Method and apparatus for multi-port fluid dispensing
US20150257334A1 (en) Flow monitoring and control system for agricultural implements
EP1830625B1 (en) Liquid application system for center pivot irrigation system
CA3050781A1 (en) Air cart product flow condition monitoring
US20230105843A1 (en) Liquid fertilizer control systems, methods, and apparatus for agricultural implements
RU2177684C2 (ru) Система непрерывного капельного полива
AU2015224502B2 (en) A method and system to control flow from individual nozzles while controlling overall system flow and pressure
DK200700009U3 (da) Gyllenedfælder/spredebom med dosering på flere fordelere

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ KG MD TJ TM

QB4A Registration of a licence in a contracting state
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): BY KZ