ВИБРАЦИОННЫЙ ШТАНГОВЫЙ ВЫСЕВАЮЩИЙ АППАРАТ СЕЯЛКИ Российский патент 1997 года по МПК A01C7/16 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к сеялкам для высева семян и других сыпучих материалов.

Известны сеялки, у которых в качестве высевающего устройства используется колеблющаяся труба, расположенная поперек движения сеялки и имеющая ряд отверстий на разных уровнях для высева семян (1).

Недостатком такого высевающего устройства является низкая надежность его работы, так как рассеивающая труба расположена горизонтально и невозможно обеспечить за счет колебаний трубы равномерный высев семян через отверстия, расположенные у места их ввода в трубу и наиболее удаленные от этого ввода.

Известны также сеялки с вибрационным высевающим аппаратом, включающим расположенные поперек движения сеялки и вибрирующие в противофазе равновеликие трубчатые штанги с высевными щелями, которые располагаются под постоянным углом к горизонту (2).

Недостатком такого высевающего аппарата является низкая его работоспособность, обусловленная высокой неравномерностью высева сыпучего материала через высевные щели вдоль штанг, которая вызывается либо переуплотнением материала, особенно в конце штанг, либо его отсутствием. Неравномерность высева с постоянным углом наклона штанг к горизонту будет ухудшаться при работе сеялки на пересеченном рельефе местности.

Цель изобретения повышение равномерности высева при работе сеялки на различных рельефах местности путем изменяющегося угла наклона штанг к горизонту и исключения переуплотнения в них материала за счет строгого его дозирования в потокопроводе в соответствии c нормой высева.

Указанная цель достигается тем, что штанги высевающего аппарата одним концом закреплены с дозатором с помощью гибкого соединения (например, армированный патрубок), а по краям через регулируемые по вертикали пластинчатые (деревянные или металлические) подвески, снизу вдоль всех высевных щелей штанг размещены с аналогичными щелями пластины, причем последние связаны с регулировочными устройствами, а в потокопроводах бункер-дозатор-штанга имеется система дозирующих заслонок.

На фиг. 1 изображена левая половина вибрационно-штангового высевающего аппарата (в связи с его симметричностью), вид сзади; на фиг. 2 вид сбоку; на фиг. 3 дозатор, вид сверху; на фиг. 4 штанга высевающего аппарата, вид А на фиг. 1; на фиг. 5 регулировочная заслонка штанги; на фиг. 6 кронштейн крепления конца штанги; на фиг. 7 компенсатор штанги, вид сверху; на фиг. 8 привод штанг, вид сверху.

Вибрационно-штанговый высевающий аппарат сеялки содержит раму 1, на которой размещены два бункера 2, к каждому из которых снизу прикреплены дозаторы 3. Трубчатые штанги 4 имеют заслонки 5, регуляторы 6 с пружинами 7, которые в сумме обеспечивают изменение сечения высевных щелей (на схеме не показаны) штанг 4 (в связи с симметричностью второй бункер с дозатором и штангой на схеме не показаны). Заслонки 5 плотно прижимаются к соответствующей штанге 4 посредством направляющих 8.

На штанге 4, со стороны противоположной высевным щелям смонтированы регулируемые заслонки 9 и компенсатор 10. Привод штанг осуществляется механизмом 11.

Штанга 4 одним концом через гибкое соединение 12 (например, армированный патрубок) связана с дозатором 3, а другим концом через подвеску кронштейна 13 с рамой 1.

Рама 1 сеялки представляет собой пустотелый брус квадратного сечения, на котором симметрично относительно его середины закреплены бункеры 2. Бункеры 2 своими внутренними вертикальными стенками плотно стыкуются друг к другу и скрепляются болтовыми соединениями, а левая наклонная часть левого бункера и правая наклонная часть правого бункера через быстросъемные кронштейны 14 крепятся к раме 1. Прочность крепления каждого бункера 2 к соответствующему кронштейну 14 обеспечивается тем, что наклонные стенки бункеров 2 усилены пластинами 15. К пластинам 15 привариваются полосы 16. Жесткость между пластинами 15 и полосами 16 создается ребрами 17. В кронштейнах 14 и полосах 16 имеются отверстия для присоединения бункеров 2 болтовыми крепления к кронштейнам 14.

Задние и передние наклонные стенки бункеров 2 усилены пластинами 18. К пластинам 18 приварены кронштейны 19 для крепления верхних концов подвесок 20.

Внутри каждого бункера 2 смонтированы регулировочные заслонки 21, положение которых закрепляется фиксаторами 22.

Крепление быстросъемных кронштейнов 14 к раме 1 осуществляется с помощью двух пластин 23 и 24, приваренных к кронштейнам 14 так, что расстояние между ними равно наружному размеру бруса рамы 1. В пластинах 23 и 24 имеются отверстия под болтовое соединение 25. Жесткость пластины 24 по отношению к кронштейну 14 обеспечивает косынка 26. При установке кронштейнов 14 на брус рамы 1 пластины 23 и 24 плотно охватывают брус и с помощью болтовых соединений 25 обеспечивают жесткую фиксацию кронштейнов 14, а следовательно,и бункеров 2 на раме 1.

Дозатор 3 представляет собой емкость, состоящую из каркаса 27 и днища 28. Каркас 27 имеет прямоугольную форму и включает две боковые стенки левую 29 и правую 30, а также переднюю 31 и заднюю 32. Нижние кромки всех стенок имеют отбортовки, в которых просверлены отверстия для крепления каркаса 27 и днища 28 (в котором также просверлены отверстия) дозатора 3 через болтовые соединения. Днище 28 дозатора 3 установлено относительно каркаса 27 под углом 5^o. Этот угол обеспечивает наклонное положение штанг 4. К днищу 28 дозатора 3 приварена труба 33. Для этого в трубе 33 сделан срез верхней ее части (вдоль оси трубы) под размер, определяемый шириной днища 28. В днище 28 дозатора 3 сделано продолговатое отверстие 34, ширина которого несколько меньше ширины щели в трубе 33, полученной в результате среза ее верхней части. Между днищем 28 и нижним торцом задней стенки 32 каркаса 27 дозатора 3 располагается регулируемая заслонка 35 со скошенной передней кромкой. Благодаря наличию в заслонке 35 продолговатых пазов 36 она может смещаться относительно днища 28. Фиксация ее в определенном месте осуществляется тем же болтовым соединением, которым задняя стенка 32 крепится к днищу 28.

Разборное крепление днища 28 с трубой 33 относительно каркаса 27 позволяет производить смену штанг 4 (например, для высева мелкосеменных культур с малой нормой) без замены самого каркаса 27 дозатора 3.

Труба 33 дозатора 3 соединяется со штангой 4 через гибкое соединение 12, в качестве которого может использоваться армированный патрубок или другое подобное устройство,не изменяющее размер внутреннего сечения. С другого конца к торцу трубы 33 присоединен (приварен) Г-образный кронштейн 37,к которому крепится шатун 38 привода 11.

К передней стенке 31 и задней 32 каркаса 27 дозатора 3 приварены кронштейны 39 для крепления подвесок 20. Подвески 20 дозатора 3 и подвески кронштейна 13 штанги 4 выполнены из металлических (деревянных) гибких пластин и имеют одинаковые размеры.

Штанга 4 высевающего аппарата представляет собой тонкостенную трубу, на которой смонтированы направляющие 8 пластины 5, регулировочное устройство 6 с пружиной 7, заслонки 9, компенсатор 10 и кронштейн подвески 13. Снизу, вдоль всей штанги, на определенном расстоянии друг от друга расположены высевающие щели 40, которые перекрываются пластиной 5 с аналогично расположенными отверстиями 41. Пластина 5 плотно прижимается по всей длине к штанге 4 при помощи направляющих 8.

Направляющие 8 представляют собой два пластинчатых кронштейна 42 и 43, приваренных к трубе штанги 4 на расстоянии, равном ширине пластины 5. В отверстия кронштейнов 42 и 43 вставляется специальный болт 44, который является осью ролика 45. С помощью роликов 45 и обеспечивается плотное прилегание пластины 5 по всей длине штанги 4.

Пластина 5 с помощью регулировочного устройства 6 и пружины 7 может перемещаться относительно штанги 4, при этом сечения всех высевных щелей 40 штанги 4 будут изменяться на одинаковую величину.

Регулировочное устройство 6 включает регулировочный болт 46, который ввернут в гайку 47, жестко связанную с пластиной 5. Регулировочный болт 46 упирается в упор 48, в свою очередь жестко соединенный с трубой штанги 4. Пружина 7 всегда прижимает регулировочный болт 46 к упору 48.

Пружина 7 одним концом закрепляется в кронштейне 49, установленном неподвижно на пластине 5, и другим связана с винтом 50, пропущенном через отверстие кронштейна 51, присоединенного к торцу штанги 4. Усилие, с которым пружина 7 прижимает регулировочный болт 46 к упору 48,регулируется гайкой 52.

Вдоль штанги 4 высевающего аппарата, в определенном месте установлены дозирующие заслонки 9, входящие через прорези внутрь штанги 4 и изменяющие ее поперечное сечение. Каждая заслонка имеет идентичное устройство и включает два пластинчатых кронштейна 53, приваренных к трубе штанги 4 сверху, т.е. диаметрально противоположно высевным щелям 40. В отверстия кронштейнов 53 устанавливается болт 54, являющийся осью дозирующей заслонки 55, имеющей продольный паз. Фиксация заслонки 55 обеспечивается двумя гайками 56 и 57 с шайбами 58, охватывающими заслонку 55 с двух сторон. Изменение положения дозирующей заслонки 55 по вертикали изменяет пропускную способность штанги 4 при меняющейся норме высева сыпучего материала.

Концы штанг 4 через пластинчатые подвески связаны с кронштейнами 13, каждый из которых в свою очередь закреплен на раме 1. Кронштейн 13 включает стойку 59, выполненную из швеллера, имеющего вырез полок под размер бруса рамы 1. К стойке 59 приварены пластины 60 и 61, имеющие отверстия под два болта 62. Нижняя пластина 61 имеет дополнительную жесткость за счет косынки 63. При установке кронштейна 13 на брус рамы 1 пластины 60 и 61 охватывают этот брус и плотно закрепляют кронштейн 13 на раме 1 болтовым соединением 62. К стойке 59 как раз против бруса рамы 1 приварена пластина 64,в которой по вертикали имеются отверстия с резьбой. Имеется ряд отверстий и в стойке 59 на уровне, ниже бруса рамы 1. К этим отверстиям присоединяется кронштейн 65 для крепления к нему подвески 66. Подвеска 66 вторым концом крепится к пластине 67, приваренной к трубе штанги 4.

Компенсатор 10 уменьшает временное переуплотнение материала в конце штанги 4 и тем самым улучшает равномерность высева через крайние высевные щели 40 штанги 4.

Компенсатор 10 представляет собой прямоугольной формы короб, выполненный из металлического листа, приваренный сверху к штанге 4 и ее конце. Сверху короб закрывается прозрачной крышкой (на схеме не показано) для наблюдения за наполнением штанги 4 материалом перед началом работы высевающего аппарата. Для сообщения компенсатора 10 со штангой 4 в последней сделан вырез 68.

Привод 11 к трубчатым штангам 4 включает гидромотор 69, закрепленный на горизонтальной площадке из швеллера 70, на которой крепятся подшипники 71 приводного вала 72. Вал 72 связан с валом гидромотора 69 муфтой 73. На валу 72 закреплены неподвижно две эксцентриковые втулки, на которых установлены шариковые подшипники с корпусами 74 и 75 (втулки и подшипники на схеме не показаны). К корпусам 74 и 75 приварены пластины 76 с отверстиями для крепления шатунов 77, выполненных аналогично подвескам 20 дозатора 3 и подвескам 66 трубчатых штанг 4. Эксцентриковые втулки установлены на валу 72 так, чтобы обеспечить колебания трубчатых штанг 4. Эксцентриковые втулки установлены на валу 72 так, чтобы обеспечить колебания трубчатых штанг 4 в противофазе, тем самым обеспечивая уравновешенность системы привода штанг 4 высевающего аппарата.

Функционирование вибрационно-штангового высевающего аппарата необходимо предусмотреть в двух режимах, в режиме заполнения штанг 4 высеваемым материалом и в режиме производственной его работы.

Эти два режима принципиально отличаются друг от друга тем, что в процессе заполнения штанг 4, для обеспечения определенного уровня высеваемого материала над высевными щелями 40 (что обеспечивает нужную равномерность высева) необходимо последние перекрыть заслонкой 5. Заполнение штанг 4 материалом прослеживают по компенсатору 10. После этого можно приступать ко второму режиму работы, предварительно установив регулируемые заслонки 21, 35 и 55 в потокопроводе бункер-дозатор-штанга и заслонку 5 штанги 4 согласно их тарировке на высев заданной нормы. Если не предусмотреть первый режим, а сразу приступать к работе высевающего аппарата, то необходимо подавать в штанги 4 материала в большем количестве, чем его расходуется через высевные щели. Это нужно для того, чтобы происходило одновременно и накопление материала в штангах 4 и его высев через высевные щели 40 согласно установленной нормы высева.

Повышенная подача высеваемого материала в штанги 4 по сравнению с его расходом через высевные щели 40 приведет в конечном счете к его переуплотнению, особенно в конце штанг 4, и нарушению равномерности высева, так как высев через высевные щели 40 в местах, где материал переуплотнен,резко уменьшается либо совсем прекращается. Это явление наблюдалось нами в процессе лабораторных испытаний высевающего аппарата.

Процесс работы вибрационно-штангового высевающего аппарата сеялки в режиме заполнения штанг 4 высеваемым материалом осуществляется в следующей последовательности.

Устанавливают прокладку определенной толщины между болтом 46 и упором 48 регулировочного устройства 6, тем самым полностью закрывают высевные щели 40 штанг 4. В соответствии с рельефом местности выбирают угол наклона штанг 4 к горизонту. Заслонками 21 бункеров 2 обеспечивают достаточный доступ высеваемого материала в дозаторы 3, а заслонками 35 возможность его поступления в штанги 4. Регулировкой заслонок 55 штанг 4 создают условия свободного продвижения материала вплоть до компенсаторов 10. Запускают гидромотор 69 привода 11 и через эксцентриковый механизм приводят дозаторы 3 совместно со штангами 4 в колебательное движение в противофазе. Поступающий из бункеров 2 в дозаторы 3, а затем и в штанги 4 материал за счет сообщения ему ускорения интенсивно перемещается по наклонным штангам 4 к их краям.

Когда высеваемый материал появится на конце штанг 4, что видно благодаря прозрачной крышке компенсатора 10,гидромотор 69 привода 11 выключается. В этом случае высеваемый материал распределителя вдоль каждой из шланг 4 и будет составлять достаточный уровень в ней, чтобы обеспечить в дальнейшем равномерный высев его через все высевные щели 40. После этого убирают прокладки между болтами 46 и упорами 48. Регулировочными болтами 46, заслонками 55, 35 и 21 устанавливают высевающий аппарат на заданную норму высева согласно меткам, полученным при тарировке высевающего аппарата на высев различных культур и на различную норму высева.

После окончательной подготовке высевающего аппарата к работе снова запускают привод и материал из бункеров 2 через дозаторы 3 подается в штанги 4 и через высевные щели 40 поступает либо в семяпроводы для его заделки сошниками сеялки, либо рассеивается по поверхности поля.

Лабораторными исследованиями вибрационно-штангового высевающего аппарата были установлены предпочтительные параметры и режимы его работы.

При высеве большинства зерновых культур диаметр тонкостенных труб, используемых в качестве штанг 4,должен быть 80.100 мм, высевные щели эллиптической формы размером 10х20 мм, угол наклона штанг к горизонту - 5^o с возможностью его изменения от этого положения на ±2^o.

Режим работы привода штанг 4 определяется частотой их колебаний, которая должна быть около 10 Гц при амплитуде около 5 мм, что соответствует величине развиваемого ускорения штангами 4 в крайних их положениях около 20 м/с².

Применение предлагаемого высевающего аппарата для сеялок обеспечит повышение надежности ее работы, большую универсальность, а также снижение материалоемкости на 1 м ширины захвата по сравнению с существующими.

Использование: в сельскохозяйственном машиностроении, в частности в вибрационно-штанговом высевающем аппарате сеялки. Сущность изобретения: вибрационно-штанговый высевающий аппарат сеялки содержит раму 1, на которой размещены два бункера 2, к каждому из которых снизу прикреплены дозаторы 3, а к последним расположенные под углом к горизонту трубчатые штанги 4, колеблющиеся в противофазе и имеющие высевные щели. Трубчатые штанги 4 одним концом закреплены с дозаторами с помощью гибкого соединения 12 (например,армированного патрубка), а по краям - через регулируемые по вертикали пластинчатые подвески кронштейны 13. Снизу вдоль всех высевающих щелей штанг 4 размещены с аналогичными щелями пластины 5. Последние связаны с регулировочным устройством 6 и 7. Потокопровод бункер-дозатор-штанга имеет систему дозирующих заслонок 21. На штангах сверху, в конце их установлены компенсаторы 10. 8 ил.

1. Вибрационный штанговый высевающий аппарат сеялки, содержащий раму с закрепленными на ней двумя бункерами и двумя трубчатыми штангами с высевными щелями, причем штанги расположены поперек движения сеялки и под углом к горизонту и с возможностью колебания в противофазе, отличающийся тем, что штанги одним концом закреплены на установленных снизу бункеров дозаторах посредством гибкого соединения, а другим, крайним на раме посредством регулируемых по вертикали пластинчатых подвесок, при этом вдоль всех высевных щелей штанг размещены пластины с регулировочным устройством, а в потокопроводе бункер-дозатор-штанга размещена система дозирующих заслонок. 2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что на конце каждой штанги сверху установлен уменьшающий переуплотнение материала в конце штанги компенсатор.