ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ СЕЯЛКА Российский патент 2008 года по МПК A01C7/04 

Предлагаемое изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к конструкциям пневматических сеялок.

Известна пневматическая сеялка, включающая бункер с питателем, воздуходувку, распределительный трубопровод и отделитель материала с выгрузным окном (А.с. СССР №668639, кл. А 01 С 7/14, 1979 ).

Недостатками известной пневматической сеялки являются высокая неравномерность высева семян в борозду и невозможность поштучного высева семян.

Указанные недостатки обусловлены тем, что переменная величина сопротивления по длине распределительных трубопроводов приводит к неравномерному высеву семян.

Кроме того, семена подаются в борозду в непрерывном потоке воздуха. Отсюда нет возможности обеспечить их поштучную укладку в борозду. Это приводит к загущенности посевов и не позволяет обеспечить оптимальную расстановку растений по поверхности поля. Как следствие, усиливается конкуренция между растениями за площадь питания и освещенность, а в конечном итоге снижается урожайность сельскохозяйственных культур.

Известен пневматический высевающий аппарат сеялки, содержащий бункер для семян, размещенную в его нижней части аэрационную камеру с дозирующим окном и сообщающуюся с источником избыточного давления через щелевое отверстие воздушного коллектора, расположенного снизу днища аэрационной камеры. (Патент РФ №2263435, кл. А 01 С 7/04, 2005).

Недостатком известного пневматического высевающего аппарата сеялки является невозможность поштучного высева семян в борозду с заданным постоянным шагом расстановки растений в рядке.

Указанный недостаток обусловлен тем, что семена в результате аэродинамического воздействия выносятся из аэрационной камеры сплошным потоком, а не по одному друг за другом через заданные промежутки времени.

Без синхронизатора потока семян неравномерность укладки семян в рядке известным высевающим аппаратом увеличивается из-за неравномерности скорости поступательного движения сеялки в процессе посева.

Как следствие, это не позволяет обеспечить оптимальную расстановку растений на поверхности поля, что усиливает конкуренцию растений за питательные вещества и освещенность, а в конечном итоге снижает урожайность сельскохозяйственных культур.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к предлагаемой пневматической сеялке является пневматическая сеялка, содержащая бункер для семян, воздухораспределительную систему, включающую источник сжатого воздуха, стабилизатор давления, синхронизатор потока семян, связанный с приводным колесом сеялки, коммуникационный канал, сообщающийся с дозаторами в виде вихревых камер, каждая из которых имеет высевной патрубок и два сопла, причем в верхней части торцевой стенки каждого из дозаторов выполнено выходное отверстие, напротив которого установлено дополнительное сопло (А.с. СССР №938791, кл. А 01 С 7/04, 1982) - прототип.

Недостатком пневматической сеялки, принятой за прототип, является невозможность поштучного высева семян в борозду.

Указанный недостаток обусловлен тем, что семена отбираются из вихревых камер и подаются в высевные патрубки непрерывным пневмопотоком, а не поштучно через заданные промежутки времени. Это не позволяет обеспечить оптимальную расстановку растений на поверхности поля, приводя к загущенности посевов или их разреженности. В первом случае происходит перерасход семян при посеве, увеличивается конкуренция растений за питательные вещества и освещенность. Как следствие, это приводит к снижению урожайности сельскохозяйственных культур. Во втором случае также снижается урожайность сельскохозяйственных культур, так как при разреженном посеве количество растений на единице площади меньше оптимального.

Техническим решением задачи является обеспечение возможности поштучной подачи семян в борозду.

Задача достигается тем, что в пневматической сеялке, содержащей бункер для семян, воздухораспределительную систему, включающую источник сжатого воздуха, стабилизатор давления, синхронизатор потока семян, связанный с приводным колесом сеялки, коммуникационный канал, сообщающийся с дозаторами в виде вихревых камер, каждая из которых имеет сопло и высевной патрубок, согласно изобретению, высевные патрубки на выходе из вихревых камер выполнены в виде дополнительных дозаторов с внутренней полостью в форме конуса, пневматически связанного через выходное отверстие с бункером для семян и имеющего два сопла, одно из которых расположено в вершине конуса и направлено навстречу другому, расположенному в противоположной стороне против выходного отверстия, а синхронизатор потока семян пневматически связан с соплами дополнительных дозаторов и снабжен переключателем пневмопотоков.

Благодаря отличительным признакам заявленного технического решения, т.е. выполнению высевных патрубков на выходе из вихревых камер в виде дополнительных дозаторов обеспечивает возможность подачи пневмопотоком отдельных семян поштучно.

Выполнение внутренней полости дополнительных дозаторов в форме конуса с двумя соплами, одно из которых расположено в вершине конуса и направлено навстречу другому, расположенному в противоположной стороне, гарантировано отделяет в процессе высева из массы семян одно и подает его в пневмопоток и дальше по высевному патрубку.

Пневматическая связь дополнительных дозаторов через выходные отверстия с бункером для семян и расположение сопла дополнительного дозатора против выходного отверстия обеспечивает обратную связь дозаторов в виде вихревых камер с бункером для семян, предотвращая излишнее переполнение вихревых камер семенами.

Пневматическая связь синхронизатора потока семян с соплами дополнительных дозаторов обеспечивают взаимосвязь скорости поступательного движения сеялки и параметрами пневмопотоков, создаваемых соплами.

Снабжение синхронизатора потока семян переключателем пневмопотоков обеспечивает прерывистый режим функционирования воздухораспределительной системы с заданной последовательностью работы сопл дозаторов и дополнительных дозаторов.

Анализ свойств совокупности признаков заявленного устройства и свойств совокупности признаков обнаруженного прототипа и аналогов показал, что совокупность признаков заявленного устройства проявляет новое свойство прототипа - обеспечивает отбор пневмопотоком из массы семян - одиночных семян и поштучную их подачу в борозду через интервалы времени, задаваемые скоростью поступательного движению сеялки.

На фиг.1 схематично изображен дозатор с дополнительным дозатором, вид спереди (передняя стенка условно не показана); на фиг.2 - то же, в разрезе по А-А на фиг.1; на фиг.3 - то же, в сечении по В-В на фиг.1; на фиг.4 схематично показан синхронизатор потока семян с приводным колесом; на фиг.5 изображен диск синхронизатора потока семян.

Пневматическая сеялка содержит бункер для семян 1, воздухораспределительную систему 2, включающую источник сжатого воздуха 3, который через синхронизатор потока семян 4, кинематически связанный с приводным колесом сеялки 5, а пневматически через коммуникационные каналы 6, 7 и 8 и сопла 9, 10 и 11 с дозаторами в виде вихревых камер 12 и дополнительными дозаторами 13, внутренняя полость которых имеет форму конуса, а сами дополнительные дозаторы 13 выполнены из высевных патрубков 14 на участках на выходе из дозаторов 12.

Синхронизатор потока семян 4 состоит из пневмокамеры 15 и диска 16, жестко закрепленного на валу 17 приводного колеса 5 сеялки. С другой стороны диск 16 соприкасается с тремя пневмокамерами 18, 19 и 20, соединенными соответственно с коммуникационными каналами 6, 7 и 8, причем диск 16 имеет три сквозных отверстия 21, 22 и 23 одинаковой конфигурации формы с формой соответствующих им пневмокамер 18, 19 и 20 в плоскости соприкосновения последних с диском 16. Пневмокамеры 18, 19 и 20 расположены с возможностью совмещения с соответствующими им сквозными отверстиями 21, 22 и 23 диска 16.

Дозатор в виде в виде вихревой камеры 12 и дополнительный дозатор 13 с внутренней полостью в форме конуса выполнены в корпусе 24 с передней стенкой 25 и задней стенкой 26.

Сопла 9, 10 и 11 соединены с коммуникационными каналами 6, 7 и 8 через стабилизатор давления в виде трех пневмополостей 27, 28 и 29.

Дополнительные дозаторы 13 со стороны бункера для семян 1 имеют выходные отверстия 30, против которых расположены сопла 9. Со стороны бункера для семян 1 выходные отверстия 30 имеют клапаны 31.

Дозаторы 12 сообщаются с бункером для семян 1 через отверстие 32 с подвижной заслонкой 33.

Пневматическая сеялка работает следующим образом.

Семена из бункера для семян 1 самотеком поступают в дозаторы в виде вихревых камер 12 через отверстия 32, площадь которых предварительно регулируется положением заслонки 33 в зависимости от размера семян высеваемой культуры и необходимого уровня заполнения вихревой камеры дозатора 12 семенами.

В процессе движения сеялки по засеваемому полю от приводного колеса сеялки 5 вращение через вал 17 передается на диск 16 синхронизатора потока семян 4. Источник сжатого воздуха 3 создает избыточное давление воздуха в пневмокамере 15 синхронизатора потока семян 4. При вращении диска 16 его сквозное отверстие 21 совмещается с полостью пневмокамеры 18, и пневмопоток из пневмокамеры 15 через сквозное отверстие 21, пневмокамеру 18, коммуникационный канал 6, пневмополость 27 стабилизатора давления и сопло 9 поступает в вихревую камеру дозаторов 12. Взаимодействие аэродинамического вихревого потока с семенами приводит последние в движение, в результате которого часть семян подается из дозатора 12 в высевные парубки 14. В это время в результате вращения диска 16 его сквозное отверстие 21 выходит из контакта с пневмокамерой 18 и подача пневмопотока к соплу 9 прекращается. Порция семян, поступившая в высевные патрубки 14, оседает в полостях в форме конуса дополнительных дозаторов 13.

В результате вращения диска 16 синхронизатора потока семян 4 происходит совмещение его сквозного отверстия 22 с пневмокамерой 19. Пневмопоток из пневмокамеры 15 через сквозное отверстие 22, пневмокамеру 19, коммуникационный канал 7, пневмополость 28 стабилизатора давления и сопло 10 подается во внутреннюю полость в форме конуса дополнительных дозаторов 13. В результате взаимодействия аэродинамического потока с порциями семян, осевших во внутренних полостях дополнительных дозаторов 13, семена, кроме одного, расположенного в вершине конуса внутренних полостей каждого дополнительного дозатора 13, перекрывающего сопло 11, подаются через выходные отверстия 30 в бункер для семян 1. Клапан 31 предотвращает попадание семян самотеком из бункера для семян 1 через выходное отверстие 30 в дополнительные дозаторы 13.

В результате вращения диска 16 синхронизатора потока семян 4 происходит совмещение его сквозного отверстия 23 с пневмокамерой 20. Пневмопоток из пневмокамеры 15 через сквозное отверстие 23, пневмокамеру 20, коммуникационный канал 8, пневмополость 29 стабилизатора давления и сопло 11 подается во внутреннюю полость в форме конуса дополнительных дозаторов 13. Аэродинамический поток, истекающий из сопла 11, захватывает семя, оставшееся в дополнительном дозаторе 13, и подает его по высевному патрубку 14 в борозду, формируемую сошником сеялки.

После этого цикличность функционирования воздухораспределительной системы 2 пневматической сеялки повторяется в вышеуказанной последовательности.

Для изменения шага расстановки семян в борозде диск 16 синхронизатора потока семян 4 меняется на другой, с соответствующими геометрическими параметрами сквозных отверстий 21, 22 и 23 и их количеством.

Использование предлагаемой пневматической сеялки в сравнении с известными пневматическими сеялками позволит обеспечить поштучную подачу семян в борозду различных сельскохозяйственных культур с заданным расстоянием между семенами.

Это позволит обеспечить необходимую густоту стояния растений и, как следствие, увеличить урожайность сельскохозяйственных культур.

Кроме этого, будет устранен перерасход семян при посеве. Это особенно существенно при высеве малыми нормами (1...2 кг/га) мелкосеменных культур, например амаранта, тимофеевки луговой, петунии и др.

Сеялка содержит бункер для семян, воздухораспределительную систему с источником сжатого воздуха, стабилизатор давления, синхронизатор потока семян, коммуникационный канал. Коммуникационный канал сообщен с дозаторами в виде вихревых камер. Каждая из камер имеет сопло и высевной патрубок. Высевные патрубки выполнены в виде дополнительных дозаторов с внутренней полостью в форме конуса и установлены на выходе из вихревых камер. Конус пневматически связан через выходное отверстие с бункером для семян и имеет два сопла. Одно из сопл расположено в вершине конуса и направлено навстречу другому. Второе сопло расположено в противоположной стороне против выходного отверстия. Синхронизатор потока семян пневматически связан с соплами дополнительных дозаторов и связан с приводным колесом сеялки. Синхронизатор снабжен переключателем пневмопотоков. Использование изобретения позволит обеспечить поштучную подачу семян в борозду различных сельскохозяйственных культур с заданным расстоянием между семенами и тем самым повысить урожайность сельскохозяйственных культур. Кроме этого, устраняется перерасход семян при посеве. 5 ил.

Пневматическая сеялка, содержащая бункер для семян, воздухораспределительную систему, включающую источник сжатого воздуха, стабилизатор давления, синхронизатор потока семян, связанный с приводным колесом сеялки, коммуникационный канал, сообщающийся с дозаторами в виде вихревых камер, каждая из которых имеет сопло и высевной патрубок, отличающаяся тем, что высевные патрубки на выходе из вихревых камер выполнены в виде дополнительных дозаторов с внутренней полостью в форме конуса, пневматически связанного через выходное отверстие с бункером для семян, и имеющего два сопла, одно из которых расположено в вершине конуса и направлено навстречу другому, расположенному в противоположной стороне против выходного отверстия, а синхронизатор потока семян пневматически связан с соплами дополнительных дозаторов и снабжен переключателем пневмопотоков.