ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ВЫСЕВАЮЩИЙ АППАРАТ Российский патент 2008 года по МПК A01C7/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к высевающим аппаратам сеялок точного высева пропашных культур.

Уровень техники

Известен пневматический высевающий аппарат, содержащий семенную и вакуумную камеру, между которыми вертикально установлен высевающий диск с присасывающими отверстиями, на котором по окружности размещены пальцы для ворошения семян. (Авторское свидетельство СССР № 334937, кл. А01С 7/04, 1972 г. Бюл. № 13.)

Такое устройство не обеспечивает эффективного ворошения семян, что приводит к образованию сводов в семенной камере и, как следствие, к низкому качеству высева.

Известен пневматический высевающий аппарат, содержащий корпус, семенную камеру и камеру разрежения. Между ними установлен высевающий диск с присасывающими отверстиями. На горизонтальной оси вращения высевающего диска установлена ворошилка с расположенными по ее периферии лопастями. Центральная часть ворошилки выполнена в виде диска, торцевая плоскость которого параллельна торцевой плоскости высекающего диска. Лопасти - в виде фигуры, полученной в результате сопряжения цилиндра и полусферы, имеющих одинаковый радиус кривизны поверхностей, и рассечения их двумя взаимоперпендикулярными плоскостями. Одна из этих плоскостей проходит через ось цилиндра. Другая - параллельно этой оси и торцевой плоскости высевающего диска. Цилиндрическая поверхность лопасти сопряжена с цилиндрической поверхностью диска ворошилки. Образующая линия цилиндрической поверхности лопасти составляет тупой угол с касательной к цилиндрической поверхности диска ворошилки в точке их сопряжения. (Патент Российской Федерации № 2241323, кл. 6 А01С 7/04, 2004 г.)

Недостатком этого аппарата является сложность конструкции.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является пневматический высевающий аппарат, содержащий бункер для семян, корпус с семенной камерой и камеру разрежения, между которыми вертикально установлен высевающий диск с присасывающими отверстиями, имеющий на горизонтальной оси вращения ворошилку, снабженную расположенными по периферии лопастями. Ворошилка в поперечном сечении имеет форму усеченного конуса, сужающегося к периферии для ориентации семян к присасывающим отверстиям высевающего диска. (Авторское свидетельство СССР № 648157, кл. А01С 7/04, 1979 г. Бюл. № 7.)

Вследствие того что площадь рабочей поверхности лопастей ворошилки уменьшается при приближении к присасывающим отверстиям, эффективность ворошения семян в зоне этих отверстий резко снижается, что приводит к сводообразованию семян в зоне присасывающих отверстий и снижает качество высева.

Раскрытие изобретения

Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к повышению качества высева путем обеспечения эффективного ворошения семян в зоне присасывающих отверстий и улучшения подачи семян к ним.

Технический результат достигается с помощью пневматического высевающего аппарата, содержащего бункер для семян, корпус с семенной камерой и камерой разрежения, между которыми вертикально установлен высевающий диск с присасывающими отверстиями, а на горизонтальном приводном валу установлена центральная резиновая ворошилка, которая снабжена расположенными по периферии лопастями, при этом высевающий диск дополнительно снабжен штифтами, установленными под присасывающими отверстиями между лопастями центральной резиновой ворошилки, с возможностью образования штифтовой ворошилки семян, а в семенную камеру вставлена вставка, выполненная с возможностью копирования контура технологически бесполезной, "мертвой" зоны семенной камеры, и рабочая поверхность вставки образует угол α к горизонтали, равный углу естественного откоса семян.

В пневматическом высевающем аппарате совместно с центральной резиновой ворошилкой применяется штифтовая. Центральная ворошилка, снабженная расположенными по периферии лопастями, установлена на горизонтальной оси вращения высевающего диска. Она в поперечном сечении имеет форму усеченного конуса, сужающегося к периферии для ориентации семян к присасывающим отверстиям высевающего диска. Штифтовая ворошилка представляет собой штифты, равномерно ввернутые в высевающий диск по окружности с радиусом, меньшим радиуса окружности, на которой расположены присасывающие отверстия. Для улучшения подачи семян к высевающему диску в высевающем аппарате изменено дно корпуса путем установки в корпус аппарата вставки из листовой стали. Вставка выполнена таким образом, что копирует контуры "мертвой" зоны семенной камеры, а дно камеры образует угол α к горизонтали, равный углу естественного откоса семян. При таком исполнении дна семенной камеры ликвидируется технологически бесполезная "мертвая" зона семенной камеры аппарата и улучшается процесс подачи семян к высевающему диску, поскольку семенной поток в этом случае движется не по поверхности массива неподвижных семян, а по поверхности дна семенной камеры, коэффициент трения о которую значительно ниже коэффициента внутреннего трения семян.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показан пневматический высевающий аппарат, вид сбоку;

на фиг.2 - вид А фиг.1;

на фиг.3 - вставка;

на фиг.4 - схема сил, действующих на семя в процессе его присасывания к высевающему диску.

Осуществление изобретения

Пневматический высевающий аппарат (фиг.1) содержит бункер 1 для семян, корпус 2 с семенной камерой 3 и камерой разряжения 4, между которыми размещен вертикально расположенный высевающий диск 5 с расположенными по окружности присасывающими отверстиями 6. Для ворошения и сводоразрушения семян в центральной зоне, на приводном валу 7 высевающего диска 5 имеется центральная резиновая ворошилка 8, снабженная расположенными по периферии лопастями 9. Для эффективного ворошения семян в зоне присасывающих отверстий 6 в высевающий диск 5 пневматического высевающего аппарата под присасывающими отверстиями 6 между лопастями 9 центральной резиновой ворошилки 8 установлены штифты 10, которые в совокупности образуют штифтовую ворошилку семян. Для улучшения процесса подачи семян к высевающему диску и ликвидации технологически бесполезной "мертвой" зоны семенной камеры в высевающем аппарате применяется вставка 11, которая образует с горизонталью угол α, равный углу естественного откоса семян (см. Богомягких В.В. Интенсификация разгрузки бункерных устройств в условиях сводообразования зернистых материалов / В.В.Богомягких, А.П.Пепчук. - Зерноград: ВНИПТИМЭСХ, 1995. - 161 с.), вставленная в семенную камеру 3 через крышку 12.

Работа пневматического высевающего аппарата осуществляется следующим образом.

Семена из бункера 1 по вставке 11, вставленной через крышку 12 в семенную камеру 3, поступают в семенную камеру 3, при этом вставка выполнена таким образом, что копирует контуры технологически бесполезной, "мертвой" зоны семенной камеры 3, а рабочая поверхность вставки образует угол α к горизонтали, равный углу естественного откоса семян, поэтому движение семян приобретает четко выраженный ламинарный режим, при котором семена сплошным потоком равномерно движутся по наклонной поверхности вставки 11 без образования сводов на этом участке. Под действием разрежения, создаваемого в камере разрежения 4, семена присасываются к присасывающим отверстиям 6 высевающего диска 5. Вращаясь вместе с высевающим диском 5, центральная резиновая ворошилка 8 обеспечивает эффективное ворошение и сводоразрушение семян в центральной зоне семенной камеры 3 и одновременно сдвигает лопастями 9 семена в зону присасывания. Во время вращения высевающего диска 5 штифты 10 перемещаются в слое семян. Семя оказывается в зоне действия штифтов 10. Штифты 10, воздействуя на присасываемое семя через другие семена, создают силу подпора Р_n.в (фиг.4), которая, преодолевая силу инерции покоя семени Р_u и другие силы сопротивления движению семени (вес семени mg, вертикальную силу давления других семян Р_в, силы трения семени о другие семена P_mp1 и о высевающий диск 5 - P_mp2), выводит семя из состояния покоя и перемещает его относительно высевающего диска 5 и других семян, пока оно не попадает в зону действия аэродинамического поля присасывающего отверстия 6 высевающего диска 5. По мере приближения семени к присасывающему отверстию 6 высевающего диска 5 сила присасывания семени Р_np возрастает, а соответственно возрастает и создаваемая ею сила трения Т. Сила подпора штифтов 10, максимальная в начале процесса присасывания, с увеличением силы Т уменьшается и в конце присасывания становится равной нулю. Сила Т, достигнув в конце процесса присасывания своей максимальной величины, должна быть достаточной для преодоления сил сопротивления при выносе присосавшегося семени из слоя посевного материала на его поверхность. Сила подпора P_n.в возникает в том случае, если семя в момент присасывания попадает в зону действия штифтов 10. В ходе процесса присасывания семени к высевающему диску 5 сила P_n.в меняет свое направление и величину, от максимальной в начальный момент процесса захвата семени высевающим диском 5, до минимальной, равной нулю, в конце этого процесса, но в любом случае, она всегда будет достаточной для преодоления сил сопротивления движению семени к присасывающему отверстию диска.

Сдвиг семян штифтами 10 в сторону присасывающих отверстий 6 и образование силы подпора P_n.в увеличивает вероятность присасывания семян к незаполненным присасывающим отверстиям 6, а разрыхленное состояние их уменьшает вероятность сдвига с присасывающих отверстий 6 ранее присосавшихся семян, что снижает пропуски в подаче семян аппаратом и повышает качество высева.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

- эффективное ворошение и сводоразрушение семян в пневматическом высевающем аппарате;

- устранена технологически бесполезная "мертвая" зона семенной камеры;

- улучшен процесс подачи семян к высевающему диску;

- снижение пропусков в подаче семян пневматическим высевающим аппаратом.

Аппарат может быть использован для точного высева пропашных культур. Аппарат содержит бункер для семян, корпус с семенной камерой и камерой разрежения. Между семенной камерой и камерой разрежения установлен вертикально высевающий диск с присасывающими отверстиями. На горизонтальном приводном валу установлена центральная резиновая ворошилка, по периферии которой расположены лопасти. Высевающий диск дополнительно снабжен штифтами. Штифты установлены под присасывающими отверстиями между лопастями центральной резиновой ворошилки с возможностью образования штифтовой ворошилки семян. Семенная камера снабжена вставкой, выполненной с возможностью копирования контура технологически бесполезной "мертвой" зоны семенной камеры. Рабочая поверхность семенной камеры образует угол α к горизонтали, равный углу естественного откоса семян. Использование изобретения позволит повысить качество высева путем обеспечения эффективного ворошения семян в зоне присасывающих отверстий и улучшения подачи семян к ним. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Пневматический высевающий аппарат, содержащий бункер для семян, корпус с семенной камерой и камерой разрежения, между которыми вертикально установлен высевающий диск с присасывающими отверстиями, при этом на пневматическом высевающем аппарате, на горизонтальном приводном валу установлена центральная резиновая ворошилка, которая снабжена расположенными по периферии лопастями, отличающийся тем, что высевающий диск дополнительно снабжен штифтами, установленными под присасывающими отверстиями между лопастями центральной резиновой ворошилки, с возможностью образования штифтовой ворошилки семян, а семенная камера - вставкой, выполненной с возможностью копирования контура технологически бесполезной "мертвой" зоны семенной камеры и с рабочей поверхностью, образующей угол α к горизонтали, равный углу естественного откоса семян.2. Пневматический высевающий аппарат по п.1, отличающийся тем, что вставка выполнена из листовой стали.