ВЫСЕВАЮЩИЙ АППАРАТ Российский патент 2001 года по МПК A01C7/04 

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

Близким устройством является аппарат, представленный в А. С. СССР N 264031, содержащий бункер для семян, высевающий диск из диэлектрика, на поверхности которого заподлицо с ней выведены металлические точечные электроды, являющиеся захватами для семян, соединенные с зарядными контактами и покрытые электроизолирующим слоем, коронирующий электрод и заземленный сбрасыватель семян.

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

Одним из разработанных технических решений является высевающий аппарат, описанный в А. С. СССР N 528901, состоящий из бункера для семян, корпуса и размещенного в нем диска с электромагнитными захватами, отражателя и сбрасывателя семян.

Однако такой аппарат также имеет в своем устройстве дорогостоящие электромагниты и источник электрической энергии, усложняющий конструкцию. При этом для его работы необходима дополнительная технологическая операция - дражирование семян с использованием дорогостоящего ферромагнитного порошка. Кроме того, операция дражирования затрудняет использование данного высевающего аппарата для высева мелкосемянных культур, а конструкция не позволяет добиться равномерности их посева.

Также к этому типу высевающих аппаратов относится и устройство, состоящее из бункера, высевающего диска, электрических приборов и схем, описанных в А.С. СССР N 1136760.

Принцип действия аппарата основан на применении пондеромоторной силы. Основным недостатком данной конструкции является то, что для поддержания необходимой величины пондеромоторной силы нужно подавать на электроды электрический ток строго заданного напряжения и из-за этого в конструкцию необходимо внести многочисленные реле-регуляторы, что приводит к дополнительному расходу средств и времени при проведении работ по техническому обслуживанию.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому (прототипом) является электростатический высевающий аппарат, описанный в патенте Российской Федерации N 2092007, содержащий бункер, высевающий диск с захватами для семян, сообщающимися с зоной высева, где согласно изобретению сбрасыватель семян выполнен в виде поляризующего диска, по окружности которого закреплен обод из мягкого неэлектропроводного материала, являющегося одновременно генератором электростатических зарядов, и установленного с возможностью скольжения его обода по поверхности электростатических захватов, размещенных по окружности высевающего диска.

Однако в данном высевающем аппарате недостаточна сила притяжения к захватам вследствие того, что соприкосновение семени и захвата происходит практически по точке. Из-за этого иногда происходит преждевременный отрыв семян, которые не доносятся до места сбрасывания. Исследования показали, что увеличение площади контакта семян с отборочными элементами позволяет увеличить силу притяжения семян к захватам, а следовательно, увеличить надежность отбора семян из бункера.

Предлагается устройство, способное выполнять более качественный отбор семян и обладающее универсальностью и простотой конструкции.

Технической задачей изобретения является достижение возможности более качественного и надежного отбора семян, с наиболее стабильной нормой высева, за счет использования новой конструкции электростатических захватов.

Решение задачи достигается высевающим аппаратом, в котором согласно изобретению поверхность электростатических захватов выполнена в виде канавок.

Эти канавки в поперечном сечении электростатических захватов представляют собой плавные кривые в виде косинусоидальной кривой

с параметрами
A=r_max/2,
где r_max - радиус наиболее крупного семени (в пределах сорта).

Выполненные продольные канавки предложенной формы на поверхности электростатических захватов позволяют контактировать семенам с их поверхностью по линиям и площадям, что способствует более надежному отбору и стабильной норме высева.

На фиг. 1 изображен высевающий аппарат, вид сбоку, на фиг. 2 - высевающий диск, вид сбоку, на фиг. 3 - высевающий диск, разрез по А-А, на фиг. 4 - фрагмент построения поверхности электростатического захвата по косинусоиде.

Высевающий аппарат состоит из бункера 1 с регулятором 2 уровня семян в зоне отбора 3, высевающего диска 4 с электростатическими захватами 5, имеющими на поверхности канавки 6, поляризующего диска 7, выполненного из мягкого неэлектропроводного материала (поролон, фетр, сукно и т. д.), нажимной пружины 8 и зоны высева 9. Электростатические захваты 5 выполнены из неэлектропроводного материала с аморфной структурой (полиэтилен, полимерные смолы и т.п.) и выступающие над поверхностью диска 4.

Канавки 6 в поперечном сечении поверхности 5 электростатических захватов 4 представляют собой косинусоидальную кривую (фиг. 4)

с параметрами
A=r_max/2,
где r_max - радиус наиболее крупного семени (в пределах сорта).

Волнистая поверхность 5 электростатических захватов 4 позволяет семенам различных диаметров (в пределах одного сорта) контактировать не в точке, а по линиям и площадям, что способствует увеличению силы притяжения семян к захватам 4.

Электростатический заряд в диэлектриках связан в месте возникновения. Поляризация контактирующего с заряженной поверхностью тела (семени) тем сильнее, чем больше площадь контакта и меньше расстояние между их поверхностями. Для мелких семян одного сорта выведенная форма канавок является оптимальной и позволяет многократно увеличить площадь контакта. Нарезание таким образом канавок на поверхности электростатических захватов 4 позволяет более надежно выполнять отбор мелких семян и тем самым решать поставленную задачу.

Высевающий аппарат работает следующим образом. От опорного колеса сеялки (на фиг. не показано) передается вращательный момент на высевающий и поляризующий диски 4 и 7, причем направление вращения дисков 4 и 7 одинаково. Обод поляризующего диска 7, прижимаясь под действием пружины 8, скользит по поверхности электростатических захватов 5, которые вследствие возникающего трения между поверхностями из различных материалов приобретают электростатические заряды, а их встречное движение в точке контакта позволяет увеличить площадь соприкосновения и трения и, следовательно, величину сообщаемого электростатическим захватам 5 зарядов.

Скорость вращения высевающего диска 4 подбирается сравнительно небольшой (около 60 мин^-1), чтобы не допустить стряхивания захваченных семян с поверхности электростатических захватов 5 под действием центробежных сил.

Окружная скорость обода поляризующего диска 7 выше скорости захватов 5, приобретаемой ими при вращении высевающего диска 4. Каждый электростатический захват 5, получив заряд посредством трения о поляризующий диск, проходя сквозь семенную массу в зоне отбора 3, притягивает к своей поверхности, а точнее к канавкам 6, семена и выносит их из семенного бункера 1 к поляризующему (сбрасывающему) диску 7, который механически сбрасывает семена и направляет их в зону высева 9. Сбрасывая семена, поляризующий диск 7 одновременно наводит на электростатических захватах 5 электростатические заряды, и цикл повторяется.

Предложенный высевающий аппарат позволяет увеличить надежность отбора семян и улучшить качество посева мелкосемянных культур. Это ведет к повышению урожайности и экономии семенного материала.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к высевающим аппаратам пунктирного и гнездового высева семян мелкосемянных культур. Высевающий аппарат содержит бункер, высевающий диск с захватами для семян, сообщающимися с зоной высева, сбрасыватель семян. Последний выполнен в виде поляризующего диска, по окружности которого закреплен обод из мягкого неэлектропроводного материала. Сбрасыватель является и одновременно генератором электростатических зарядов и установлен с возможностью скольжения его обода по поверхности электростатических захватов. Последние размещены по окружности высевающего диска. Поверхность электростатических захватов выполнена в виде продольно нарезанных канавок. Эти канавки в поперечном сечении электростатических захватов представляют собой плавные кривые в виде косинусоидальной кривой y = A cos(πx/4A) с параметрами A=r_max/2, где r_max - радиус наиболее крупного семени (в пределах сорта), м. Выполненные продольные канавки формы на поверхности электростатических захватов позволяют контактировать семенам с их поверхностью по линиям и площадям, что способствует более надежному их отбору и стабильной норме высева. 4 ил.

Высевающий аппарат, содержащий семенной бункер, высевающий диск с электростатическими захватами семян, сообщающийся с зоной высева, отличающийся тем, что поверхность электростатических захватов семян на высевающем диске выполнена с продольно нарезанными канавками, поперечное сечение которых представляет собой косинусоиду y = A cos(πx/4A) с параметрами A = r_max /2, где r_max - радиус наиболее крупного семени (в пределах сорта).