ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ВЫСЕВАЮЩИЙ АППАРАТ Российский патент 1996 года по МПК A01C7/04 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к высевающим аппаратам сеялок точного высева семян пропашных культур.

Известен пневматический высевающий аппарат, содержащий корпус и крышку, имеющую камеру разряжения, между которыми располагаются накладка и диск, закрепленный на горизонтальном валу (Сеялка универсальная пневматическая навесная СУПН-8. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Кировоград: Облполиграфиздат, 1988, с.105).

Для точного высева семян пропашных культур на высевающий аппарат устанавливают диски с соответствующим количеством и диаметром отверстий. Норму высева при этом регулируют изменением частоты вращения диска и установкой дисков с различным количеством отверстий. Пропашные сеялки с указанными высевающими аппаратами обеспечивают точный посев семян кукурузы и подсолнечника, и ряд других культур, с близкими к вышеназванным по физико-механическим характеристикам семенами и нормами высева. Для таких культур агротехническими требованиями установлены довольно жесткие ограничения по вариации размещения семян по длине рядка и глубине их заделки в почву. Так, для семян кукурузы допускается отклонение от расчетного интервала между семенами в рядке не более ±30% а отклонения от заданной глубины заделки семян не должны превышать ±1,5 см (Машины для точного посева пропашных культур: конструирование и расчет. Киев: Техника, 1987, с.151). Для широкорядного посева таких культур, как кормовые бобы, нут, люпин и соя, не имеющих конкретных численных ограничений по равномерности их распределения по длине рядка, пропашные сеялки с рассматриваемым конструктивным исполнением пневматическими высевающими аппаратами оказались не пригодными. Это объясняется тем, что нормы высева семян кормовых бобов, нута, люпина и сои в 2-3 и более раз выше, чем у кукурузы и подсолнечника, а их семена отличаются увеличенными размерами и массой. К примеру, нормы высева кукурузы, возделываемой по зерновой технологии, составляют 70-80 тыс.шт/га, а для посева кукурузы на зеленый корм до 150 тыс. шт/га. Для получения таких норм высева семян кукурузы сеялка комплектуется дисками с 14 и 22 отверстиями с диаметром каждого отверстия 5,5 мм. При использовании диска с 22 отверстиями и установка максимально возможного передаточного отношения от опорно-приводного колеса сеялки к высевающему диску можно получить наибольшую норму высева в количестве 233 тыс.шт/га. Причем эта величина является лишь теоретически возможной, поскольку получается без учета реального буксования колес. Для широкорядного посева кормовых бобов рекомендуются нормы в 300-400 тыс.шт/га (Кормовые бобы, Интенсивная технология. М: Агропромиздат, 1988, с.33). Как видно из этих данных, требуемые нормы высева семян кормовых бобов с использованием штатных дисков на высевающих аппаратах сеялки СУПН-8 не возможно получить. В связи с этим, рекомендуют изготавливать из глухих (без отверстий) дисков, поставляемых с сеялкой, диски с количеством отверстий 34 и диаметром каждого отверстия 6 мм (Синицин Е.М. Кормовые бобы на зерно. Зерновые культуры, 1989, N 4, с.11-15). Это дает возможность повысить норму высева в 1,55 раза. Однако, реализация такого предложения приводит к увеличению суммарной площади присасывающих отверстий в 1,84 раза по сравнению с диском с 22 отверстиями и диаметром каждого отверстия 5,5 мм.

Проведенные испытания сеялки СУПН-8 с установленными на высевающих аппаратах дисков с 34 отверстиями показали, что она является в такой комплектации неработоспособной. Из-за увеличения количества отверстий и их диаметра происходит падение вакуума в высевающих аппаратах до такой величины, что не обеспечивается надежное присасывание семян к отверстиям диска и устойчивый их вынос из заборной камеры. В практике хозяйств возникает потребность в высеве широкого перечня культур для обеспечения животноводства и высокобелковых кормах. Для них увеличение номенклатуры используемых специальных сеялок для посева крупносемянных культур, имеющих, как правило, значительно меньшие площади посева по сравнению с кукурузой и подсолнечником, является экономически нецелесообразным. Поэтому расширение технологических возможностей пропашных сеялок с пневматическими высевающими аппаратами имеет большое значение.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является пневматический высевающий аппарат, принятый за прототип, который содержит семенной бункер, разъемный корпус, в крышке которого выполнена камера разряжения серповидной формы, сообщающаяся с источником вакуума через штуцер. В другой части корпуса выполнена заборная камера, сообщенная с бункером и с высевающим сошником. В центре корпуса имеется отверстие под приводной вал, на котором закреплен высевающий диск с присасывающими отверстиями, расположенными по окружности. Диск от камеры разряжения отделен накладкой из органического материала, в которой выполнен вырез, повторяющий форму и размеры камеры разряжения, т.е. тоже имеет серповидную форму и длину 240^о. В накладке выполнен дугообразный паз, со стороны сброса семян продолжающийся в кромках выреза по длине дуги в 30^о. В этом пазу с возможностью возвратно-поступательного движения расположен отсекатель вакуума в виде дугообразной пластины, имеющей ширину, равную ширине паза. Отсекатель вакуума нерабочим концом через радиальное водило соединен с втулкой, которая свободно надета на ось. Отсекатель вакуума предназначен для формирования траектории полета семян, отрывающихся от высевающего диска, предотвращающей соударение семян о переднюю стенку семепровода.

Отсекатель вакуума используют следующим образом.

Ослабив соединительные болты корпуса высевающего аппарата, отсекатель вакуума перемещают по пазу в накладке до выбранного положения, которое определяют заранее в зависимости от физико-механических свойств семян и частоты вращения диска. Стягивая соединительные болты, отсекатель вакуума фиксируют в заданном положении. Он способствует оптимальному положению отсечки вакуума, за счет чего обеспечивается полет семян без соударения с передней стенкой семепровода и, в конечном итоге, повышается равномерность распределения семян в рядке.

Проверка высевающего аппарата известной конструкции для высева семян различных культур показала, что диапазон его применения ограничен. Сеялки, оборудованные данными высевающими аппаратами, хорошо высевают кукурузу и подсолнечник, но не пригодны для посева крупносемянных бобовых культур: кормовых бобов, нута, сои, люпина. Недостаток обусловлен конструкцией отсекателя вакуума, который способен при максимальном выдвижении по пазу перекрыть только до 12,5% площади выреза и, соответственно, створа (просвета) камеры разряжения. Создаваемой при этом величины разряжения недостаточно для удержания семян перечисленных культур на высевающем диске, особенно при высоких частотах его вращения, необходимых для обеспечения требуемой нормы высева.

Задача изобретения расширение технологических возможностей пневматического высевающего аппарата и расширение диапазона его применения.

Это достигается с помощью пневматического высевающего аппарата, содержащего разъемный корпус, включающий крышку с серповидной камерой разряжения и вакуумным штуцером, заборную камеру, семепровод, а также высевающий диск, закрепленный на горизонтальном валу, накладку с серповидным вырезом и устройство для отсекания вакуума, выполненное в виде дугообразной пластины, расположенной в пазу накладки и выреза, связанное водилом с втулкой, свободно надетой на ось. При этом, дугообразная пластина установлена в зоне сброса семян и имеет возможность перемещения по пазу в пределах сектора 30^о.

В отличие от прототипа устройство для отсекания вакуума дополнительно снабжено набором съемных вкладышей различной длины, размещаемых в вырезе накладки с возможностью перекрытия площади последнего от его начала в направлении, противоположном рабочему вращению диска в пределах 0,37-0,58 от общей длины выреза.

Снабжение высевающего аппарата набором вкладышей, являющихся необходимой принадлежностью устройства отсекания вакуума, позволяет более эффективно регулировать величину разряжения, а именно, достичь значительно больших величин разряжения (5,6-8,8 КПа), чем в прототипе и в других аналогичных высевающих аппаратах.

При данном разряжении становится возможным существенно увеличить количество отверстий на высевающем диске и их диаметр, что дает возможность увеличить соответственно суммарную площадь отверстий более, чем в 1,5 раза, а это, в свою очередь, обеспечивает возможность применения предлагаемого устройства для высева семян таких культур, как кормовые бобы, нут, люпин, соя в соответствии с их технологиями возделывания.

Технический эффект от изобретения заключается в том, что при использовании вкладышей воздушный поток проходит через количество отверстий, "охватываемых" камерой разряжения. При этом величины вакуума достаточно для удержания тяжелых семян бобов, нута, люпина, на высевном диске, причем семена удерживаются так надежно, что становится возможным увеличивать и частоту вращения диска. Обследование семян после высевающего аппарата показало, что они не имеют поверхностных и внутренних повреждений.

Вкладыши различной длины используются потому, что семена различных культур обладают неодинаковым коэффициентом трения. Вместе с тем, уменьшать длину вкладыша меньше наименьшего предлагаемого значения нельзя потому, что высевающий аппарат становится непригодным для высева указанных культур из-за недостаточной для удержания семян величины вакуума. При увеличении длины вкладыша свыше большего предлагаемого значения, семена не попадают в семепровод, а падают в заборную камеру обратно.

Предлагаемый аппарат переводится в режим работы прототипа путем выемки вкладыша из выреза накладки и использования штатной дугообразной пластины устройства для отсечения вакуума. Таким образом, технологические возможности изобретения расширяются, по крайней мере, в 3-4 раза.

Рассмотрим возможность осуществления изобретения на примере пневматической кукурузной сеялки СУПН-8А.

На фиг.1 представлена общая схема посевного агрегата; на фиг.2 посевная секция; на фиг.3 общая схема пневматического высевающего аппарата; на фиг.4 накладка с устройством для отсекания вакуума; на фиг.5 общий вид вкладышей; на фиг.6 высевающий диск.

Пневматическая сеялка СУПН-8А (фиг.1) включает раму 1 с замком автосцепки и присоединенные к фланцам рамы гидравлические маркеры, два опорно-приводных колеса 2 с механизмом передач, источник разряжения с коллектором и воздуховодами 3, восемь секций 4. Рама 1 представляет собой трубу квадратного сечения, а также транспортное приспособление, на которую устанавливаются все рабочие органы и механизмы сеялки. Для присоединения к тягам механизма навески трактора в центральной части рамы установлен съемный замок автосцепки. Опорно-приводное колесо 2 предназначено для передачи крутящего момента через механизм передач на высевающие диски посевных секций 4 и на шнеки туковысевающих аппаратов, а также для перемещения сеялки во время работы по обработанному полю, а в положении дальнего транспорта для перемещения сеялки в агрегате с трактором. На сеялке от каждого из опорно-приводных колес осуществляется привод на четыре семявысевающих и два туковысевающих аппарата. Механизм передач на семявысевающем аппарате предназначен для изменения норм высева и крепится к кронштейну колеса при помощи болтов и гаек. Благодаря наличию блока звездочек на входном и выходном валах имеется возможность получить 90 различных норм высева. Передаточное отношение от опорно-приводного колеса к валу высевающих дисков изменяется от 0,208 до 1,206.

Источник разряжения 3 включает газоструйный компрессор ГСК-1,4 коллектор и систему воздуховодов. Для измерения разряжения создаваемого в распределительном коллекторе используется мембранный тягомер ТММП-100. Источник разряжения обеспечивает номинальное разряжение в камерах высевающих аппаратов 4,3 КПа.

Посевная секция 4 предназначена для высева семян, образования и закрытия борозды, прикатывания засеянных рядков и выравнивания рельефа после прохода агрегата. Посевная секция (фиг.2) состоит из высевающего аппарата 5 с бункером для семян 6 и цепной передачи 7, комбинированного полозовидного сошника 8, колеса 9, загортачей 10, шлейфа 11, механизма регулировки заглубления сошника 12, кронштейна с механизмом подвески 13, приводной звездочки 14, механизма привода высевающего диска 15. Приводная звездочка 13 устанавливается только на двухпосевных секциях. Все посевные секции оборудованы одинаковым пневматическим высевающим аппаратом (фиг.3), который состоит из литого корпуса 16 с заборной камерой 17, крышки 18, имеющей камеру разряжения 19, между которыми располагаются высевающий диск 20 и накладка 21. Высевающий диск устанавливается на конце вала 11, который вращается в капроновых втулках. На противоположном конце вала на лысках устанавливается приводная звездочка.

Расположенная в крышке камера разряжения 19 представляет собой полость серповидной формы, соединена посредством штуцера 23 и воздуховода 24 с распределительным коллектором. Крышка 18 крепится на корпусе высевающего аппарата с помощью трех шпилек и гаек барашков. В центре крышки 18 имеется отверстие диаметром 40 мкм, позволяющее обеспечить доступ к масленке, закрепленной на валу высевающего аппарата. Камера разряжения 19 имеет неодинаковую ширину по своей длине. В зоне забора семян и в зоне их сброса ширина камеры меньше, чем в зоне расположения отверстия воздухоотводящего штуцера 23. Конструктивное размещение камеры разряжения 19 в собранном высевающем аппарате такое, что по высоте конец зоны сброса семян находится ниже, чем начало зоны их забора. Если рассматривать относительно центра вращения высевающего диска, то общий угол обхвата камерой разряжения составляет 240^о. Угол между линией, проходящей через центр вращения диска, нижнюю точку начала зоны забора семян, и вертикальной линией, проходящей через центр вращения диска, составляет 105^о, а угол между вертикальной линией и линией, проходящей через центр вращения диска и нижнюю точку зоны сброса семян, составляет 135^о. Крышка 18 отделена от высевающего диска 19 капроновой накладкой 21 толщиной 3 мм, снабженной вырезом 25 и устройством для отсечения вакуума 26. Вырез 25 предназначен для обеспечения доступа вакуума к высевающему диску 20 и имеет конфигурацию и размеры просвета камеры разряжения 19, при наложении накладки на крышку в рабочем положении контуры выреза и камеры совпадают. В накладке 21 имеется глухой паз 27 (фиг.4), выполненный в зоне семепровода соединяющийся с вырезом 25. В этом вырезе размещена основная часть устройства для отсечения вакуума 26. Эта часть представляет собой дугообразную пластину 28, один конец которой радиальным водилом соединен с втулкой, свободно надетой на ось. Дугообразная пластина 28 устройства 26 может возвратно-поступательно перемещаться по пазу 27 и выдвигаться при этом в вырез 25, полностью и герметично перекрывая его сечения в диапазоне 0-90^о. Для обеспечения герметичности в кромках выреза 25 сделана прямоугольная выемка и такая же форма придана кромкам дугообразной пластины 28 устройства 26. Следует отметить, что эта пластина может быть установлена в любом положении, т.е. вырез 25 может быть либо полностью открыт, либо может быть перекрыта любая его площадь в пределах сектора 0-30^о. Таким образом, дугообразной пластиной можно максимально перекрыть до 12,5% длины выреза 25 или 3 отверстия диска 20 и 24, находящиеся одновременно в просвете камеры разряжения 19.

Устройство для отсечения вакуума 26 кроме дугообразной пластины 28 снабжено набором вкладышей 29, 30, 31 (фиг.5) различной длины. Количество и длина вкладышей определяется видами высеваемых культур. На фиг.5 изображено три вкладыша: верхний (самый большой) с углом перекрытия камеры разряжения в 140^о, который предназначен для семян сферической формы, например, гороха; средний с углом перекрытия камеры разряжения в 120^о для кормовых бобов; нижний (самый короткий) с углом перекрытия камеры разряжения в 90^о для люпина и нута.

Вкладыши 29, 30, 31 повторяют конфигурацию выреза 25. Диапазон их длин выбран из условия герметизации выреза 25 и равен 0,37-0,58 длины последнего, начиная от свободного торца дугообразной пластины 28, при одном из ее крайних положений, например, когда пластина 28 убрана из просвета выреза. Вкладыши 29 представляют собой также дугообразные пластины из капрона толщиной 3 мм. Для устойчивости их положения в вырезе с некоторой части кромок снята фаска под углом 45^о в направлении камеры разряжения. Такой же профиль имеют кромки соответствующей части выреза 25. Остальная часть кромок вкладышей 29 имеет профиль дугообразной пластины 28 для герметичного совмещения с однопрофильной частью кромок выреза 25.

При использовании вкладышей 29 герметизируется значительно большая часть просвета камеры разряжения 19, и, соответственно, отверстий диска 20. Эти вкладыши удлиняют основную пластину 28 устройства для отсечения вакуума 26. Таким образом, это устройство может максимально перекрыть до 58% длины выреза 25 или просвета камеры разряжения 19. При этом с помощью вкладышей 29 регулирования высевающего аппарата осуществляют ступенчато, а при помощи дугообразной пластины 27 практически бесступенчато. В таблице приведены данные по перекрытию отверстий диска 20 и соответствующее изменение величины вакуума. При установке на высевающий аппарат накладка с устройством для отсечения вакуума 26 плотно прилегает к высевающему диску (фиг.6), у которого присасывающие отверстия 32 размещены равномерно, причем центры отверстий располагаются на окружности с диаметром 120 мм. В центре диска имеется отверстие 33 под вал 22. Два отверстия 34 диаметром 10 мм используются при центровке двух частей диска и жестком их соединении методом контактной сварки.

Предлагаемое устройство используют следующим образом.

Для посева кукурузы высевающий аппарат настраивают на точный высев. Для этого вкладыши 29, 30, 31 не используют. Дугообразную пластину 28 устройства отсечения вакуума 26 устанавливают в одно из положений, перемещая по пазу 27, при котором семена не ударяются о переднюю стенку семепровода. Закрепляют пластину 25 в найденном положении, стягивая болты корпуса аппарата. Регулировка нормы высева и другие регулировки производят по штатной инструкции, после чего сеялку включают в работу. Во время движения сеялки крутящий момент от опорно-приводного колеса 2 передается на высквающие диски 20. При вращении диска 20 семена (фиг.3) под действием разряжения прижимаются к отверстиям 30 и выносятся из заборной камеры 17. Совместное движение диска и семян происходит до момента пересечения семенами границы зоны, находящейся под разряжением. В дальнейшем семена отрываются от диска и, двигаясь по инерции и под действием силы тяжести, попадают в выбросное окно и далее в сошник. Разгрузившись от семян, присасывающие отверстия вновь входят в заборную камеру, и процесс повторяется многократно. Если же величина разряжения избыточна, то ее можно уменьшить путем открытия заслонки в распределительном коллекторе пневматической системы сеялки.

Для переналадки сеялки для высева, например, кормовых бобов, снимают крышку высевающего аппарата. Водилом дугообразную пластину 28 приводят в крайнее положение, при котором вырез 25 полностью открыт. Размещают в вырезе вкладыш средний по длине (фиг.5), плотно стыкуя его с пластиной 28 и собирают высевающий аппарат. При этом будет герметизировано 12 отверстий диска. Проводят штатные регулировки всех систем сеялки и включают в работу.

Изобретение относится к высевающим аппаратам пневматических сеялок. Цель - обеспечение возможности использования сеялки для точного высева и посева семян кормовых бобов, нута, люпина и гороха. Сущность изобретения: пневматический высевающий аппарат содержит семенной бункер, разъемный корпус 16, крышку 18 с камерой разряжения 19, высевающий диск 20, эластичную накладку 21 и устройство для отсечения вакуума. Устройство для отсечения вакуума кроме основной дугообразной пластины снабжено набором съемных вкладышей, позволяющих герметизировать в накладке 21 вырез в пределах 0,37 - 0,58 от общей длины выреза, начиная от зоны сброса семян в направлении, противоположном вращению высевающего диска 20. Использование устройства для отсечения вакуума без вкладышей герметизирует 0 - 12,5% от общей длины прорези в накладке. При этом сеялка работает в режиме точного высева. В устройстве используются три вкладыша: при посеве люпина и нута, для кормовых бобов, для посева круглых семян, например гороха. 1 з. п. ф-лы, 6 ил.

1. Пневматический высевающий аппарат, содержащий бункер, разъемный корпус с заборной камерой и крышкой с серповидной камерой разрежения, между которыми установлены высевающий диск с присасывающими отверстиями для семян и эластичная накладка с серповидным вырезом и перекрывающий последний отсекатель вакуума в виде дугообразной пластины, свободно посаженной на оси высевающего диска, и семяпровод, отличающийся тем, что отсекатель вакуума дополнительно снабжен набором вкладышей для герметизации выреза накладки в пределах 0,37 0,58 общей длины последнего. 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что вкладыши выполнены по форме и размерам, повторяющими участки выреза в накладке от его начала в зоне сброса семян в направлении к заборной камере.