ВЫСЕВАЮЩИЙ АППАРАТ Российский патент 2001 года по МПК A01C7/16 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к сеялкам.

Известен высевающий аппарат, содержащий бункер, на нижнем окончании которого закреплен патрубок с горизонтальными высевными окнами, высевающий диск, установленный на нижнем уровне последних, и криволинейные скребки, взаимодействующие с высевающим диском, шарнирно связанные с патрубком. А на внутренней стенке патрубка выполнены козырьки, образованные над высевными окнами (1).

Недостатком известного аппарата является нарушение равномерности подачи высевного материала при широком диапазоне дозирования.

Обусловливается это тем, что изменение дозы подачи семян производится за счет поворота скребков. При относительно малом размере окна и большой подаче нарушается ее равномерность из-за недостаточной пропускной способности окна. А при относительно большом размере окна и малой подаче - из-за самопроизвольного (не отражаемого скребком) высыпания семян через окно у передней его кромки. Причем выпуклая поверхность поворотного скребка при увеличении дозы подачи занимает более фронтальное положение (наибольшее на переднем конце скребка) относительно траектории набегающих на эту поверхность семян, что при большей подаче ведет к сгруживанию семян у передней части скребка и ухудшает равномерность подачи. Кроме того, силы трения между высевающим диском и семенами зависят от уровня (массы) семян в бункере известного устройства. Что нарушает постоянство дозы подачи в процессе расхода семян.

Задача изобретения - повышение равномерности высева в широком диапазоне дозирования.

Задача решается следующей совокупностью признаков предлагаемого устройства.

Как и известное, предлагаемое устройство содержит бункер, на нижнем окончании которого выполнен патрубок с горизонтальным высевным окном, высевающий диск, установленный на нижнем уровне высевного окна, криволинейный скребок, взаимодействующий с высевающим диском, связанный с патрубком, и козырек, выполненный на внутренней стенке патрубка, на верхнем уровне высевного окна.

В отличие от известного, козырек образован по всему периметру патрубка, при этом на козырьке выполнено центральное круглое окно. А на высевающем диске соосно закреплен конус, угол образующей которого к высевающем диску больше угла естественного откоса семян. На образующих конуса выполнены лопатки четырехугольной формы, расположенные нижними основаниями на высевающем диске, а верхними - на уровне козырька, наклонные к радиальным плоскостям конуса. На внутренней стенке патрубка выполнен радиальный выступ, образованный вогнутой поверхностью, сопряженной одним концом с внутренней стенкой патрубка, а другим на вершине выступа совмещенной с концом выпуклой поверхности скребка, образующей при этом совместно с последней монотонную кривую поверхность. Причем радиальная длина выступа равна половине частного от деления высоты патрубка на тангенс угла естественного откоса семян. При этом выпуклая поверхность скребка пересекает высевное окно, а скребок с патрубком связан с возможностью перестановки скребка параллельно радиальной прямой патрубка, проведенной через вершину выступа.

Такая совокупность признаков предлагаемого устройства находится в следующей причинно-следственной связи с достигаемым техническим результатом.

Стекающие по конусу через окно козырька семена отражаются лопатками к периферии ввиду их наклона к радиальным плоскостям конуса, чему способствуют и центробежные силы инерции, действующие на увлекаемые высевающим диском семена. При этом четырехугольная форма лопаток, расположенных нижними основаниями на высевающем диске, а верхними на уровне козырька, обеспечивает отражение семян по всей высоте ниши, образованной между высевающим диском и козырьком. Причем выполнение лопаток именно на образующих конуса, геометрически означает, ввиду их наклона к радиальным плоскостям, также и наклон к высевающему диску, вызывая отражение семян лопатками также и кверху. Что, снижая давление семян на высевающий диск за счет их поджима к козырьку, благоприятствует равномерности продвижения семян по всей высоте ниши. А вогнутая поверхность выступа, радиальная длина которого равна половине высоты патрубка, деленной на тангенс угла естественного откоса семян, взаимодействуя с высевающим диском, обеспечивает на вершине выступа полное разрушение периферийной (конусной) поверхности естественного откоса отражаемых лопатками семян при достижении нижнего слоя последних до стенки патрубка, что обеспечивает образование потока семян прямоугольного сечения, в том числе и при максимальной подаче, между вершиной выступа и концом скребка, перестановленным к центру вдоль радиальной прямой патрубка, проведенной через вершину выступа. При этом, так как вогнутая поверхность при совмещении ее на вершине выступа с концом выпуклой поверхностью скребка (при нулевой подаче) образует совместно с последней монотонную кривую поверхность, сходящий с вогнутой поверхности и увлекаемый высевающим диском поток семян взаимодействует с выпуклой поверхностью скребка под оптимальным углом при разных дозах подачи. А так как выпуклая поверхность скребка пересекает высевное окно, то пропускная величина последнего изменяется соответственно изменению дозы подачи семян. При этом образование козырька по всему периметру патрубка исключает давление на перемещаемые в нише семена со стороны массы семян в бункере, что, исключая зависимость сил трения между семенами и высевающим диском от уровня семян в бункере, исключает зависимость дозы подачи семян от степени их расхода.

Таким образом, совокупность признаков предлагаемого аппарата обеспечивает получение технического результата - повышение равномерности высева в широком диапазоне дозирования.

В частном варианте исполнения аппарата скребок с патрубком связан посредством закрепленного на патрубке полого кронштейна, тяги, закрепленной на скребке, размещенной внутри кронштейна, и гайки, сопряженной одной резьбой с кронштейном, а другой с тягой. При этом ось резьб параллельна радиальной прямой патрубка, проведенной через вершину выступа. Причем шаг резьбы на тяге больше шага резьбы на кронштейне, а на гайке выполнено открытое на внешний торец последней отверстие, в котором расположен хвостовик тяги, при этом на последнем выполнена линейная шкала доз подачи семян, отнесенная к внешнему торцу гайки.

Такой вариант исполнения обеспечивает простоту регулировки доз подачи семян, осуществляемой вращением гайки, вызывающим перестановку скребка параллельно радиальной прямой патрубка, проведенной через вершину выступа.

При этом вследствие большого шага резьбы на тяге относительно шага резьбы на кронштейне ход тяги относительно гайки превышает ход перестановки скребка, что обуславливает относительно хода последнего увеличенный масштаб шкалы доз подачи семян, повышая точность регулировки подачи.

На фиг. 1 изображен аппарат во фронтальном разрезе А-А на фиг.2; на фиг. 2 - ступенчатый разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 - частичный вид В на фиг. 2.

Аппарат устроен следующим образом.

На нижнем окончании бункера 1 закреплен патрубок 2, на котором выполнено горизонтальное высевное окно 3, открытое книзу. На нижнем уровне высевного окна 3 установлен высевающий диск 4, жестко связанный с приводным валом 5. На высевающем диске 4 установлен взаимодействующий с последним криволинейный скребок 6, выпуклая поверхность 7 которого пересекает высевное окно 3. На внутренней стенке патрубка 2 по всему периметру последнего выполнен на верхнем уровне высевного окна 3 козырек 8, на котором выполнено центральное круглое окно 9. На высевающем диске 4 соосно закреплен конус 10, угол наклона образующей которого к высевающему диску больше угла естественного откоса семян. На образующих конуса 10 выполнены лопатки 11 четырехугольной формы, наклонные к радиальным плоскостям конуса, расположенные нижними основаниями на высевающем диске 4, а верхними на уровне козырька 8. На внутренней стенке патрубка 2 выполнен радиальный выступ 12, образованный вогнутой поверхностью 13, сопряженной одним концом с внутренней стенкой патрубка, а другим совмещенной на вершине 14 выступа с концом выпуклой поверхности 7 скребка, образующий при этом совместно с последней монотонную кривую поверхность. Причем радиальная длина выступа 12 равна

где B - радиальная длина выступа;
H - высота патрубка;
α - угол естественного откоса семян.

Скребок 6 с патрубком 2 связан посредством полого кронштейна 15, закрепленного на патрубке криволинейным хвостовиком 16, тяги 17, размещенной внутри кронштейна, закрепленной на скребке 6, и гайки 18. Гайка 18 сопряжена с кронштейном 15 и тягой 17 выполненными на последних коаксиальными резьбами 19, 20. Резьбы 19, 20 выполнены одинакового направления, но шаг резьбы на тяге 17 больше шага резьбы на кронштейне 15, соответственно зависимости

где M - масштаб увеличения шкалы доз подачи семян;
P_Т - шаг резьбы на тяге;
P_К - шаг резьбы на кронштейне.

где L - длина шкалы доз семян;
R - максимальный ход перестановки скребка при дозировании.

При этом ось резьб 19, 20 параллельна радиальной прямой 21 патрубка 2, проведенной через вершину 14 выступа 12. На гайке 18 выполнено открытое на ее внешний торец отверстие, в котором расположен хвостовик 22 тяги 17, а на последнем выполнена линейная шкала 23 доз подачи семян, отнесенная к внешнему торцу гайки. Тяга 17 на скребке 6 закреплена через выполненный на последнем прямолинейный хвостовик 24 прямоугольного сечения, взаимодействующий с высевающим диском 4 и контактирующий с задней стенкой высевного окна 3.

Аппарат работает следующим образом.

На чертежах аппарат изображен при нулевой подаче семян. При заполнении бункера 1 семена через окно 9 козырька 8 стекут по конусу 10 между лопатками 11 на высевающий диск 4 и сформируют конусную, соответствующую окружности окна 9 козырька периферийную поверхность естественного откоса семян. Вращением гайки 18 устанавливают дозу подачи семян по шкале 23, совместив ее соответствующее деление с торцем гайки. При ввертывании в кронштейн 15 гайки 18 последняя навертывается на тягу 17, которая увлекает скребок 6 вдоль радиальной прямой 21, выдвигая из гайки шкалу 23. При этом выдвижение шкалы превышает ход скребка 6, что повышает точность установки дозы. При пуске аппарата лопатки 11, вращаясь вместе с высевающим диском 4, отражают вследствие их наклона к радиальным плоскостям конуса 10 семена в нишу, образованную между козырьком 8 и высевающим диском 4. Этому способствуют и центробежные силы, действующие на семена, увлекаемые высевающим диском 4. Так как лопатки 11 выполнены на образующих конуса 10 и наклонны к радиальным плоскостям последнего, то они оказываются наклонными и к высевающему диску 4. Вследствие этого лопатки 11 отражают семена и кверху, что, снижая давление семян на высевающий диск 4 за счет их поджима к козырьку 8, благоприятствует равномерному продвижению семян по всей высоте ниши. При достижении нижнего слоя семян до внутренней стенки патрубка 2 вогнутая поверхность 13 выступа 12 полностью завершает на вершине 14 разрушение поверхности естественного откоса семян. В результате между вершиной 14 выступа 12 и концом скребка 6 образуется поток семян прямоугольного сечения, в том числе и при максимальной дозе подачи. Сходящий с вогнутой поверхности 13 и увлекаемый высевающим диском 4 поток семян отражается выпуклой поверхностью 7 скребка 6 в воронку семяпровода (на чертеже не показано). Так как вогнутая поверхность 13, совмещенная при нулевой подаче с концом выпуклой поверхности 7, образует совместно с последней монотонную кривую поверхность, траектория потока семян относительно поверхности 7 остается оптимальной при разных дозах подачи. При уменьшении дозы подачи продвижение семян в нишу замедляется фронтальным противодействием и силами трения со стороны внутренней стенки патрубка 2 и выступа 12. Исход семян из межлопастных промежутков конуса 10 убывает и поступление в них семян через окно 9 козырька 8 падает. А при увеличении дозы подачи происходит обратное. Причем при увеличении и уменьшении дозы подачи пропускная способность высевного окна 3 также увеличивается или уменьшается. При этом хвостовик 24 скребка 6 исключает высыпание семян через нерабочую часть высевного окна.

Аппарат повышает равномерность высева в широком диапазоне дозирования, прост в эксплуатации.

Источники информации
1. И. Ф. Сергеев, Н.П.Сычугов. Сельскохозяйственные машины. М. 1986. с. 52, 53, рис. 17 (прототип).

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к сеялкам. Аппарат содержит на нижнем окончании бункера патрубок с высевным окном, на нижнем уровне которого установлен высевающий диск и взаимодействующий с последним криволинейный скребок. На верхнем уровне высевного окна по всему периметру патрубка выполнен козырек с центральным круглым окном. На диске соосно закреплен конус, на образующих которого выполнены четырехугольные лопатки, наклонные к радиальным плоскостям конуса. Нижние основания лопаток расположены на диске, а верхние - на уровне козырька. Угол наклона образующей конуса к диску больше угла естественного откоса семян. На внутренней стенке патрубка выполнен радиальный выступ, образованный вогнутой поверхностью, сопряженной концом со стенкой патрубка. Радиальная длина выступа равна половине высоты патрубка, деленной на тангенс угла естественного откоса семян. На вершине выступа вогнутая поверхность совмещена с концом выпуклой поверхности скребка, образуя совместно с последней монотонную кривую поверхность. Скребок связан с патрубком с возможностью перестановки вдоль радиальной прямой, проведенной через вершину выступа. Выпуклая поверхность пересекает высевное окно. При перестановке скребка вдоль радиальной прямой изменяется площадь поперечного сечения прямоугольного потока семян. Изобретение позволяет повысить равномерность высева семян в широком диапазоне дозирования. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Высевающий аппарат, содержащий бункер, на нижнем окончании которого выполнен патрубок с горизонтальным высевным окном, высевающий диск, установленный на нижнем уровне высевного окна, криволинейный скребок, взаимодействующий с высевающим диском, связанный с патрубком, и козырек, выполненный на внутренней стенке патрубка на верхнем уровне высевного окна, отличающийся тем, что козырек образован по всему периметру патрубка, при этом на козырьке выполнено центральное круглое окно, а на высевающем диске соосно закреплен конус, угол наклона образующей которого к высевающему диску больше угла естественного откоса семян, при этом на образующих конуса выполнены лопатки четырехугольной формы, наклонные к радиальным плоскостям конуса, расположенные нижними основаниями на высевающем диске, а верхними - на уровне козырька, при этом на внутренней стенке патрубка выполнен радиальный выступ, образованный вогнутой поверхностью, сопряженной одним концом с внутренней стенкой патрубка, а другим - на вершине выступа совмещенной с концом выпуклой поверхности скребка, образующей при этом совместно с последней монотонную кривую поверхность, причем радиальная длина выступа равна половине частного от деления высоты патрубка на тангенс угла естественного откоса семян, при этом выпуклая поверхность скребка пересекает высевное окно, а скребок с патрубком связан с возможностью перестановки скребка параллельно радиальной прямой патрубка, проведенной через вершину выступа. 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что скребок с патрубком связан посредством закрепленного на патрубке полого кронштейна, тяги, закрепленной на скребке, размещенной внутри кронштейна, и гайки, сопряженной одной резьбой с кронштейном, а другой - с тягой, при этом ось резьб параллельна радиальной прямой патрубка, проведенной через вершину выступа, а шаг резьбы на тяге больше шага резьбы на кронштейне, причем на гайке выполнено открытое на внешний торец последней отверстие, в котором расположен хвостовик тяги, а на последнем выполнена линейная шкала доз подачи семян, отнесенная к внешнему торцу гайки.