СЕЯЛКА Российский патент 2004 года по МПК A01C7/04 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к высевающим устройствам для высева семян сельскохозяйственных культур, садоводства, лесоводства и внесения удобрений.

Известны сеялки с использованием формы барабана. Работа всех сеялок барабанного типа сопряжена с проблемой их технического обслуживания, так как они являются очень сложными в техническом решении агрегатами и, как правило, в большинстве своем пневматическими [1]. По этой причине они используются либо локально, как на экспериментальных и сортоиспытательных участках, либо очень ограниченно - в хозяйствах со специфическим сельскохозяйственным направлением. Ограниченность их использования прежде всего связана с дополнительными энерго- и трудозатратами по контролю и обслуживанию в период интенсивной работы в полевых условиях и без того очень трудоемкую работу. Во-вторых, они не обеспечивают точности высева семян. В-третьих, эти сеялки предназначены для посева семян только на вспаханной поверхности и не обеспечивают высева семян через мульрованный растительный слой поверхности почвы, не нарушая его. В-четвертых, давление опорной части сеялок превышает все допустимые нормы - оказывает переуплотняющее действие на почву, образуя остаточную деформацию горизонтов.

Известен также высевающий аппарат, состоящий из барабана с внутренним заполнением его семенами и расположенными по его ободу криволинейными семяпроводами, сообщающимися с внутренней полостью барабана, и размещенными внутри барабана отсекателями семян и дозирующим кольцом, в котором выполнены сквозные отверстия и сообщающиеся с ними карманы [2].

У данного высевающего аппарата имеются те же недостатки, что и у вышеизложенных барабанных сеялок, но он имеет и свои индивидуальные недостатки: эффективность работы веерообразно расширяющихся к периферии длинных спиралевидных семяпроводов весьма проблематична в интенсивном полеводстве из-за отсутствия их фиксации, что порождает вибрацию, а значит и неточность высева семян; во-вторых, вращение барабана происходит в принудительном порядке от вала отбора мощности, как и в большинстве пневматических сеялок, что ставит в зависимость от его работы, в-третьих, криволинейные семяпроводы высевают семена только на вспаханную поверхность почвы, для чего требуются механизмы для их закрытия и прикатывания; в-четвертых, высевающий аппарат высевает гнездовым способом по несколько штук в гнезде и нельзя регулировать на поштучное внесение семян в почву.

Целью изобретения является решение одной из узких вопросов в обширной программе осуществления нулевой технологии возделывания культур в аридной зоне, которая предусматривает такие требования к высевающим аппаратам, как обеспечение точности и точечности способа посева семян с заданными параметрами по горизонтали и глубине заделки на пашне, залежи и целинных почвах, не нарушая естественного травостоя и войлочной подстилки в условиях сложного геоморфологического рельефа с крутыми и очень крутыми склонами, и иметь низкое удельное давление на почву.

Задачей настоящего технического решения является создание универсальной сеялки, лишенной вышеуказанных недостатков, и обеспечение агротребований в соответствии с новыми технологиями. Поставленная задача достигается тем, что в сеялке, содержащей вращающийся барабан, полость его разделена на основную накопительную камеру, занимающую центральную часть барабана, и периферические малые камеры, примыкающие к внутреннему периметру барабана, каждая из которых имеет воронку и соединена с высевающей камерой, снабженной устройством поштучного и своевременного высева семян и соединенной с высевающим семяпроводом, который жестко закреплен на внешней поверхности барабана с загнутым концом в направлении движения по радиусу, соизмеримым с диаметром семяпровода и имеющим заостренное продолжение из твердых сплавов с внешней стороны загиба и срез с внутренней стороны загиба. При этом бункер соединен с полостью барабана посредством семяпровода через полую вращающуюся ось отверстиями, которая соединена с барабаном неподвижно.

На фиг.1 изображена сеялка, вид общий; на фиг.2 показан разрез оси барабана по линии А-А и вид с тыльной стороны барабана. Фиг.3 отображает детально наиболее важные части сеялки: направляющую часть малой камеры - 9, высевающую камеру - 10, заслонку - 11, щиток, регулирующий точность высева семян по времени - 12, высевающий семяпровод - 13, наконечник семяпровода - 14. Фиг.4 изображает схему наибольшего контакта с почвой части сеялки с конусной образующей /клиновидной поверхностью/.

Высевающий аппарат работает следующим образом: при движении сеялки по полю под действием тяговой силы механизмов или живой силы высевающие семяпроводы /13/, внедряясь в почву острыми наконечникам треугольной формы /14/, вращают барабан /5/. Засыпанные в бункер /1/ семена /или гранулированные удобрения/ под действием силы гравитации через дозатор /2/ и семяпровод /3/, примыкающий к оси сбоку, попадают во вращающуюся полую ось барабана с отверстиями /4/, через которые ссыпаются в основную накопительную камеру /6/. В процессе движения барабана вся масса зерна находится справа от вертикали, опущенной из центра оси вращения барабана. Распределение ее по внутренней поверхности находится в прямой зависимости от угловой скорости - чем выше скорость, тем масса более растянута - все более приближаясь к верхней точке барабана при условии Р≥F_ц, где Р=мg и F_ц=м. При условии Р≥F_ц вся масса зерна равномерно распределится по всей внутренней поверхности и посева происходить не будет.

Таким образом, данная сеялка может работать только при условии, если Р≥F_ц. Выбрав скорость посева, можно определить диаметр барабана из вышеуказанных уравнений: или наоборот. Так при диаметре барабана в 1 метр, что и показано на фиг.1, скорость посева не должна превышать 7,9 км/ч. Или при скорости посева 10 км/ч диаметр барабана должен быть 1,6 м и т.д. То есть при увеличении скорости посева увеличивается диаметр барабана, что в свою очередь затрудняет эксплуатацию сеялки. Но в конечном итоге все будет зависеть от многих факторов: климата, почвы, рельефа, культуры /размера семян/ и т.д. Может оказаться так, что наиболее удобными экономичными в данных условиях будут высевающие барабаны 2- и 3-метровые в диаметре, а в других - 0,2-1,0-метровые.

Итак, находясь внизу с правой стороны, семена под действием силы гравитации через воронки /8/ просыпаются в малые накопительные камеры /7/, которые по мере движения барабана поднимаются вверх. Но по мере ее поднятия поступление семян из большой камеры сокращается и доходит до нуля в положении 90° по отношению к нижней точке.

При дальнейшем движении малой камеры положение воронки по отношению к центру и направлению силы тяжести изменяются и результирующая сила, действующая на семена, будет все более направлена под острым, а далее и отрицательным углом к плоскости входного отверстия воронки и какая-то часть семян будет выкатываться из малой камеры.

При достижении малой камеры верхней точки результирующая сила, действующая на семена, будет направлена вниз или равна нулю, если будет сохраняться условие Р≥F_ц. В этих условиях, если малая камера будет переполнена, какая-то часть семян может высыпаться. Но, учитывая соотношение входного и выходного отверстий и положение воронки, большая часть семян останется в малой камере, и будет происходить процесс их накопления.

Двигаясь дальше, пройдя верхнюю точку, семена в малой камере начнут перемещаться справа налево, заполняя левый нижний угол малой камеры, в результате чего они попадают в направляющую часть камеры /9/. Ограничительная заслонка /11/ дозирует поступление семян до одного в высевающую камеру /10/.

В период последней четверти движения барабана по окружности излишки семян из направляющей части камеры и заслонки сдвигаются в обратную сторону вследствие сохраняющегося свободного пространства от давления сверху, а семя из высевающей камеры скатывается в высевающий семяпровод /13/ к его наконечнику /14/ по регулирующему щитку /12/ только в период наибольшего заглубления наконечника в почву. Заостренный треугольный наконечник - это конец загнутого семяпровода на 60-90° в направлении движения барабана /в обратную сторону от вращения/, по радиусу внутри загиба соизмеримый с внутренним диаметром семяпровода 0,2-40 см, и скошенного по плоскости от нижней точки внешней стороны загнутого семяпровода к верхней точке внутренней стороны загиба через его центр, при этом имеющий с нижней стороны конца загнутого семяпровода продолжение из твердых сплавов треугольной формы с острыми ребрами и направленным острием вниз - вершиной тетраэдра, одна из граней которого находится в плоскости среза конца высевающего семяпровода. Такой семяпровод, внедряясь в почву на полную глубину, формирует конусообразное отверстие, не забиваясь почвой, и не дает возможности высыпаться семени раньше времени вплоть до наибольшего заглубления, так как имеет в этот период на конце семяпровода /наконечника/ горизонтальную площадку. И только после начала подъема семяпровода эта площадка наклоняется и семя выпадает.

Таким образом, в первой четверти поворота барабана, исходя от нижней точки, происходит два одновременных процесса: процесс загрузки семян из большой накопительной камеры в малые накопительные камеры и высев семени в лунки.

Пригодность определенной сеялки для высева семян соответствующего набора культур будет характеризоваться размерами семян в допустимых пределах. Так сеялка для зерновых культур и сеялка для бобовых культур будут иметь разные характеристики: размеры барабанов, семяпроводов отверстий в оси барабанов, воронок, малых накопительных камер и т.д. Но принцип универсальности высева семян данными сеялками будет сохраняться для всех культур.

Следует отметить, что, изменяя длину высевающего семяпровода 0,5-30 см, можно регулировать глубину заделки семян, а соответственно и интервал - изменяя интервал между высевающими семяпроводами 2-100 см.

В зависимости от выровненности поля /степени планировки/ ширина барабанов может быть от однорядковых до многорядковых, то есть 3-100 см.

В условиях залежи и целинных почв со сложным геоморфологическим. рельефом с крутыми и очень крутыми склонами, особенно в залесненной местности, следует использовать однорядковую барабанную сеялку с конусной образующей /с клиновидной поверхностью/, которая будет копировать рельеф и сохранит условия определенной глубины заделки семян /фиг.4/.

Исходя из вышеизложенного, можно утверждать, что данная сеялка может быть использована и для внесения гранулированных удобрений на требуемую глубину.

Чередуя однорядковые или многорядковые барабанные сеялки или их сочетания, можно будет производить одновременно посев семян и внесение удобрений. Причем, используя сеялки с высевающими семяпроводами разной длины и интервала между ними, можно весьма точно высевать семена разных культур, используя разные сроки всхожести, или культур и удобрений по отношению друг к другу и поверхности и, наконец, одну и ту же культуру, используя более глубокие плодородные горизонты почв.

Особо следует отметить при этом, что она не только очень проста в конструкции и легкая, но и доступная каждому для ее эксплуатации, особенно для малых фермерских хозяйств, в теплицах, где в качестве тяговой силы могут быть использованы не только маломощные механизмы, но и живая сила, в том числе и человека.

Источники информации

1. Кардашевский С.В. Высевающие устройства посевных машин. - М., 1973 г.

2. А.св. №561535, МПК³ А 01 С 7/18, 1977 г.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для точного и точечного способа посева. Сеялка содержит бункер для семян, высевающие семяпроводы и вращающийся барабан. Полость барабана разделена на центральную камеру и периферические камеры. Каждая из последних содержит воронку и соединена с высевающей камерой. Камера снабжена устройством, регулирующим поштучную и своевременную подачу семян, и соединена с высевающим семяпроводом. Семяпроводы жестко установлены на внешней поверхности барабана и имеют изогнутый конец в направлении движения барабана. Бункер соединен с полостью барабана через его полую ось с отверстиями. Кроме того, барабан имеет клиновидную поверхность. Нижняя часть загнутого высевающего семяпровода имеет заостренное продолжение из твердых сплавов, а верхняя - срезана. Радиус изгиба семяпровода соизмерим с внутренним диаметром. Сеялка универсальна и позволяет повысить точность высева семян, не нарушая при этом естественного травостоя и войлочной подстилки в условиях сложного рельефа почвы. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Сеялка, содержащая вращающийся барабан, бункер для семян и высевающие семяпроводы, отличающаяся тем, что полость барабана разделена на центральную камеру и периферические камеры, каждая из последних имеет воронку и соединена с высевающей камерой, снабженной устройством, регулирующим поштучную и своевременную подачу семян, и соединенной с высевающим семяпроводом, жестко расположенном на внешней поверхности барабана и имеющим изогнутый конец в направлении движения барабана, при этом бункер соединен с полостью барабана через его ось.2. Сеялка по п.1, отличающаяся тем, что вращающийся барабан имеет клиновидную поверхность.3. Сеялка по п.1, отличающаяся тем, что вращающийся барабан установлен неподвижно на полой оси с отверстиями.4. Сеялка по п.1, отличающаяся тем, что радиус изгиба высевающего семяпровода соизмерим с его внутренним диаметром.5. Сеялка по п.1, отличающаяся тем, что нижняя часть загнутого высевающего семяпровода имеет заостренное продолжение из твердых сплавов, а верхняя срезана.