ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ ВЫСЕВАЮЩИЙ АППАРАТ Российский патент 1997 года по МПК A01C7/04 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к высевающим аппаратам пунктирного и гнездового высева семян мелкосемянных культур.

Известен высевающий аппарат, содержащий бункер для семян, высевающий диск из диэлектрика, на поверхность которого заподлицо с ней выведены металлические точечные электроды, являющиеся захватами для семян, соединенные с зарядными контактами и покрытие электроизолирующим слоем, коронирующий электрод и заземленный сбрасыватель семян (а. с. СССР N 264031).

К недостаткам такого высевающего аппарата относится то, что для его работы необходим источник тока, усложняющий конструкцию и делающий ее более дорогой, а использование скользящих контактов для подвода тока к точечным электродам снижает надежность ее работы.

Наиболее близким к предлагаемому (прототипом) является высевающий аппарат, содержащий семенную камеру, установленный на горизонтальном валу высевающий элемент из диэлектрического материала, имеющий по периферии диэлектрические блоки с семяулавливающими электродами, соединенными посредством токосъемников и контактных колец с источником напряжения (а. с. СССР N 1277917).

Однако такой аппарат также имеет в своем устройстве дорогостоящий источник электрической энергии, усложняющий конструкцию. При этом схема его работы довольно сложна, ненадежна и допускает травмирование семян. Кроме того, принцип действия данного высевающего аппарата делает его неприменимым для высева мелкосеменных культур, а конструкция не позволяет добиться равномерности из посева.

Целью изобретения является достижение возможности использования электростатического высевающего аппарата для высева семян мелкосемянных культур и снижение их травмируемости, кроме того, упрощение и удешевление конструкции высевающего аппарата, повышение надежности его работы.

Решение поставленной цели достигается в высевающем аппарате, содержащем семенной бункер с регулятором уровня семян, сообщающийся с рабочей камерой, в которой установлен высевающий диск с захватами семян, размещенными по его образующей, и сбрасыватель семян для направления их в канал высева, расположенный с возможностью скольжения по внешней поверхности захватов семян, отличающимся тем, что сбрасыватель семян выполнен в виде диска, на образующей которого закреплен обод из диэлектрического материала, размещенный с возможностью контактирования его рабочей поверхности с внешней поверхностью захватов семян, выполненных из диэлектрического материала с твердостью, превышающей твердость диэлектрического материала обода, при этом сбрасыватель семян и высевающий диск установлены с возможностью вращения при разнонаправленном положении векторов перемещения их контактирующих участков.

Предлагаемый высевающий аппарат устойчиво работает при посеве многих видов мелкосемянных культур, как-то: из кормовых люцерна, тимофеевка луговая, мятлик обыкновенный, другие травы; из овощных морковь, петрушка, томаты; из нетрадиционных культур гулявник, амарант, прутняк.

Изобретение характеризуется удешевлением и упрощением конструкции высевающего аппарата, повышением его надежности и получением возможности применения для высева семян мелкосемянных культур.

Наличие уникальности в предлагаемом техническом решении доказывается тем, что для отбора семян используются электростатические силы, долгое время рассматривавшиеся в технике как паразитные, а также способы получения заряда на электростатических захватах, необходимого для отбора семян из массы.

Оригинальность данного технического решения заключается в том, что для отбора семян используются электростатические силы, а сбрасыватель семян выполняет двоякую функцию: участвует в наведении электростатических зарядов на захватах и сбрасывает семена.

Сущность изобретения заключается в следующем. Электростатические захваты в результате трения о сбрасыватель семян приобретают электростатический заряд. Вследствие этого семена притягиваются к их поверхности и выносятся из семенного бункера наверх, к сбрасывателю семян, который механически сбрасывает их в канал высева.

На чертеже показан общий вид высевающего аппарата, включающего в себя семенной бункер 1 с регулятором 2 уровня семян, высевающий диск 3 с электростатическими захватами 4, сбрасыватель семян 5, канал высева 6 и рабочую камеру 7. На ободе высевающего диска 3 располагаются электростатические захваты 4, выполненные из неэлектропроводного материала с аморфной структурой (полиэтилен, полимерные смолы и т. п.) и выступающие над его поверхностью. Сбрасыватель семян имеет обод из диэлектрического материала (поролон, фетр, сукно и т. п.) и установлен вертикально над высевающим диском 3, причем твердость материала обода сбрасывателя семян значительно ниже твердости материала электростатических захватов. Благодаря прижатию обода сбрасывателя семян 5 к поверхности электростатических захватов 4 достигается увеличение трения между ними. Регулятор 2 уровня семян в рабочей камере 7 поддерживает фиксированный уровень семенного материала для обеспечения устойчивости работы высевающего аппарата и равномерности высева.

Высевающий аппарат работает следующим образом.

От опорного колеса сеялки (не показано) высевающий диск 3 и сбрасыватель семян 5 приводятся во вращение с одинаковым направлением (по часовой стрелке). Обод сбрасывателя семян 5, прижимаясь, скользит по поверхности электростатических захватов 4, которые вследствие возникающего трения приобретают электростатические заряды. Электростатические заряды возникают при соприкосновении и разъединении поверхностей, изготовленных из различных материалов, а вращение в одном направлении высевающего диска 3 и сбрасывателя семян 5 позволяет увеличить площадь соприкосновения и трение, и, следовательно, величину сообщаемого электростатическому захвату заряда. Скорость вращения высевающего диска 3 подбирается сравнительно небольшой, чтобы не допустить стряхивания захваченных семян с поверхности электростатических захватов 4 под действием центробежных сил. Окружная скорость обода сбрасывателя семян 5 выше скорости захватов 4, приобретаемой ими при вращении высевающего диска 3. Каждый электростатический захват 4, получив заряд посредством трения о сбрасыватель семян 5, проходя через семенную массу в рабочей камере 7, притягивает своей поверхностью семена и выносит их из семенного бункера 1 к сбрасывателю семян 5, который механически сметает семена и направляет их в канал высева 6. Сметая семена, сбрасыватель 5 одновременно наводит на электростатических захватах 4 электростатические заряды, и цикл повторяется. Регулирование расхода семенного материала и перестройка на высев другой культуры производится изменением величины заряда, сообщаемого электростатическим захватам 4. Это достигается варьированием скорости вращения сбрасывателя семян 5.

Следует отметить, что на все процессы с применением электростатических сил большое влияние оказывает влажность окружающего воздуха. Влага, находящаяся в воздухе, образует пленку на поверхности семян и электростатических захватов 4, что приводит к стеканию электростатических зарядов на корпус и таким образом к снижению качества работы высевающего аппарата. Однако в предлагаемом устройстве благодаря трению обода сбрасывателя семян 5 о поверхность электростатических захватов 4 выделяется тепловая энергия, препятствующая сбрасыванию жидкостной пленки на их поверхностях, что позволяет преодолеть отрицательное влияние влажности.

Благодаря снижению металлоемкости и упрощению конструкции себестоимость предлагаемого высевающего аппарата ниже себестоимости прототипа на 11-15 а за счет лучшего отбора семян урожайность повышается на 14-17 Общий экономический эффект составляет 10-13
Преимущества высевающего аппарата предлагаемого вида следующие: снижение металлоемкости; упрощение конструкции; повышение надежности работы; снижение травмируемости семян; снижение себестоимости; возможность применения высевающего аппарата для высева семян мелкосемянных культур; простота его переналадки для изменения расхода посевного материала и вида высеваемой культуры.

Использование: сельскохозяйственное машиностроение и может быть применено при создании высевающих аппаратов пунктирного и гнездового высева семян мелкосемянных культур. Сущность изобретения: электростатический высевающий аппарат содержит семенной бункер 1 с регулятором 2 уровня семян, сообщенный с рабочей камерой 7, в которой установлен высевающий диск 3 с захватами 4 семян, размещенными по его образующей, и сбрасыватель 5 семян для направления их в канал высева 6, расположенный с возможностью скольжения по внешней поверхности захватов 4 семян. Причем сбрасыватель 5 семян выполнен в виде диска, на образующей которого закреплен обод из диэлектрического материала, размещенный с возможностью контактирования его рабочей поверхности с внешней поверхностью захватов 4 семян, выполненных из диэлектрического материала с твердостью, превышающей твердость диэлектрического материала обода, при этом сбрасыватель 5 семян и высевающий диск 3 установлены с возможностью вращения при разнонаправленном положении векторов перемещения их контактирующих участков. Использование изобретения дает возможность осуществить высев семян мелкосеменных культур при одновременном снижении их травмируемости. Кроме того, применение изобретения позволяет упростить и удешевить конструкцию электростатического высевающего аппарата и повысить его эксплуатационную надежность. 1 ил.

Электростатический высевающий аппарат, содержащий семенной бункер с регулятором уровня семян, сообщенный с рабочей камерой, в которой установлен высевающий диск с захватами семян, размещенными по его образующей, и сбрасыватель семян для направления их в канал высева, расположенный с возможностью скольжения по внешней поверхности захватов семян, отличающийся тем, что сбрасыватель семян выполнен в виде диска, на образующей которого закреплен обод из диэлектрического материала, размещенный с возможностью контактирования его рабочей поверхности с внешней поверхностью захватов семян, выполненных из диэлектрического материала с твердостью, превышающей твердость диэлектрического материала обода, при этом сбрасыватель семян и высевающий диск установлены с возможностью вращения при разнонаправленном положении векторов перемещения их контактирующих участков.