ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ВЫСЕВАЮШИЙ АППАРАТ Российский патент 2009 года по МПК A01C7/00 

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству и сельскохозяйственному машиностроению, в частности к посевной технике для зерновых культур.

Кроме этого, оно может быть использовано также в строительном производстве для подачи в смесители гранулированных компонентов.

1. Уровень техники

Известны аппараты для механических способов высева семян [1, 2, 3, 4]. В данных способах в бункеры конической формы, установленные вертикально и неподвижно (например, на корпусе сеялки) и заполненные сыпучим материалом, например семенами зерновых культур, помещают внутри корпуса распределительной камеры катушечный дозатор с механической передачей вращения катушки с лопастями от колес сеялки.

В процессе движения сеялки вращение колес передается катушке, ее лопасти захватывают семена, порционно направляя их по семяпроводам в катки с посадочными поясками, играющие роль сошников. Функцию выема грунта (создание углубления в почве) катки совмещают с функцией подачи семян в грунт.

Основными недостатками таких высевающих аппаратов являются:

1. Неравномерный захват семян лопастями катушечного дозатора, вследствие чего происходит неравномерное заполнение емкости посадочного пояска и неравномерный высев семян через полости сошников.

2. Технологическая и конструктивная сложность распределителя семян.

Известен пневматический высевающий аппарат, в котором непрерывный отбор порций семян из бункера осуществляют лопастями катушечно-лопастного дозатора, одновременно перемещая семена порции воздушным потоком от лопастной катушки вверх, перпендикулярно ее оси, по цилиндрическому каналу, к распределительной головке с семяпроводами.

При движении сеялки и опущенных сошниках катушка высевающего аппарата вращается, захватывает семена из бункера и подает их в эжектор. Воздушный поток, нагнетаемый вентилятором в камеру эжектора, захватывает семена и транспортирует их по вертикальному трубопроводу к делительной головке. В головке семена делятся на несколько потоков, число которых равно числу работающих сошников. По семяпроводам воздушный поток транспортирует семена к сошникам, которые заделывают их в почву. Пружинные загортачи засыпают борозду рыхлой почвой. Лапы, движущиеся по следу колес, рыхлят уплотненную почву. Норму высева регулируют, перемещая цилиндрическую заслонку, охватывающую катушку и тем самым изменяя рабочую длину последней.

Недостатками данного аппарата являются:

1. Неравномерная подача семян в сошники.

2. Неустойчивый высев, поскольку весьма затруднительно высевать одинаковое количество семян на 1 м пути независимо от заполнения бункера, рельефа поля, наклона сеялки, изменения скорости движения агрегата.

3. Перебои при высеве семян различных культур, отличающиеся по форме, размерам, состоянию поверхности.

4. Низкое давление воздуха, создаваемое вентилятором.

2. Наиболее близким техническим решением (прототипом) является пневматический высевающий аппарат известный из [5, стр.113].

В данном аппарате семена в распределительную головку, семяпроводы и к сошникам подаются воздушным потоком. Воздушный поток формируется вентилятором, имеющим механический привод от вала отбора мощности трактора. Вентилятор засасывает воздух перед плоскостью вращающегося перфорированного высевающего диска. С противоположной стороны этого диска осуществляют подвод семян из бункера. Перфорацию диска выполняют под заданный размер семян, а бункер снабжают устройством регулировки подачи семян к перфорированному диску по их размеру. Разрежение, создаваемое вентилятором, затягивает и транспортирует семена через отверстия перфорации. Семена, не прошедшие в отверстия, удаляются специальным сбрасывателем с поверхности диска.

В данном аппарате вентилятор используется наиболее эффективно, облегчая прохождение семян через отверстия перфорации и их транспортирование к распределительной головке в струе воздуха. Наличие отверстий фиксированного размера в высевающем диске уменьшает неравномерность высеваемых семян по размеру, удаляя семена более крупные, чем размер отверстий.

3. Причины, препятствующие получению технических результатов.

3.1. Высокая энергоемкость, сложность реализации и материалоемкость, малые функциональные возможности.

3.2. Низкое давление, создаваемое механическим вентилятором, препятствует достижению требуемого технического результата при использовании описанного устройства.

3.3. Неизменные длина и радиус кривизны семяпроводов препятствуют равномерному размещению семян в бороздке, вследствие чего пневматический высевающий аппарат сеялки дает пульсирующие потоки семян и в бороздках встречаются и кучки семян, и пропуски, превышающие расчетный интервал высева.

4. Признаки прототипа, совпадающие с заявляемым предлагаемым изобретением.

Пневматический аппарат (заявляемый и прототип) содержат распределительную камеру и семяпроводы, а семена подаются к семяпроводам потоком воздуха.

5. Задачей предлагаемого изобретения является получение следующих технических результатов:

5.1. Увеличение равномерности подачи семян в семяпроводы и равномерности высева.

5.2. Снижение энергоемкости и увеличение КПД процесса высева.

5.3. Упрощение конструкции и снижение материалоемкости высевающего аппарата.

5.4. Расширение функциональных возможностей сеялки.

6. Эти технические результаты в заявляемом пневматическом высевающем аппарате достигнуты за счет изменения конструкции распределительной камеры, электрического привода вентилятора от бортовой сети трактора, ввода счетчика семян и регулятора скорости их подачи.

7. Сущность предлагаемого изобретения поясняется схемой (фиг.1) пневматического высевающего аппарата. Он включает: камеру распределения семян 1 с перфорированной перегородкой 2, завихрителями 3 и конической направляющей 4, семяпроводы 5 с датчика счета семян 6 и осевой вентилятор 7.

Вентилятор имеет привод от электродвигателя постоянного тока 8. Электроснабжение двигателя производится от бортовой сети трактора с помощью регулируемого блока питания 9.

Сигнал с датчиков счета семян 6, например оптронных, подается на пересчетное устройство 10, управляющее блоком питания 9 и информационным табло 11, находящимся в кабине трактора. Норма высева задается задатчиком 12, управляющим блоком питания.

Камера распределения семян выполнена цилиндрической вертикальной с перфорированной перегородкой, расположенной на расстоянии 1/3-1/4 высоты от нижнего торца камеры, в нижней части камеры размещен вентилятор и завихрители, выполненные в виде спиралей, фиг.2, в верхней части камеры расположена коническая направляющая и выполнены отверстия для выхода семян в семяпроводы.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №118224, МКИ F26B, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР №579689, МКИ F26B, 1979.

3. Авторское свидетельство СССР №1605085, МКИ F26B, 1991.

4. Патент РФ №2027131, МКИ F26B13/14, бюл. №2, 1995.

5. Патент РФ №2137996, МКИ F26B13/14, опубл. 20.09.99.

6. Авторское свидетельство СССР №905171А, опубл. 25.06.1959.

7. Авторское свидетельство СССР №514177А, опубл. 22.06.1976.

8. Авторское свидетельство СССР №596795А, опубл. 08.02.1978.

9. Авторское свидетельство СССР №731234А, опубл. 30.04.1980.

10. Патент Великобритании №2227823, (GB 8902587.8); МКИ F26B13/14; 08.08.1990.

11. Патент РФ №2177129, С2, МПК F26B13/18, опубл. 20.12.2001.

12. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике.- М.: Наука, 1964 г., стр.420-421.

13. Патент РФ №2037588, МПК 6D06B21/00, опубл. 19.06.95, фиг. 1, поз. 8, 15.

14. Изобретатель и рационализатор, 1995 г., №2, стр.4.

Изобретение предназначено для высева семян зерновых культур, а также может быть использовано для подачи в смесители гранулированных компонентов. Высевающий аппарат содержит камеру распределения семян, семяпроводы и двигатель осевого вентилятора камеры. Камера распределения семян имеет сменную перфорированную перегородку, расположенную на расстоянии 1/3-1/4 высоты от нижнего торца камеры. В нижней части камеры размещен вентилятор и завихрители. Последние выполнены в виде спиралей. В верхней части камеры расположена коническая направляющая и выполнены отверстия для выхода семян в семяпроводы. Диаметр отверстий в перегородке равен 0,3...0,6 от среднего диаметра высеваемых семян. Шаг перфорации в любом направлении составляет 5...8 среднего диаметра семян. Изобретение позволяет повысить равномерность подачи семян к сошникам, устранить неравномерность высева семян, упростить конструкцию, снизить материалоемкость посевного агрегата и расширить его функциональные возможности. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Пневматический высевающий аппарат, включающий камеру распределения семян, семяпроводы и двигатель привода осевого вентилятора камеры, отличающийся тем, что камера распределения семян имеет сменную перфорированную перегородку, расположенную на расстоянии 1/3-1/4 высоты от нижнего торца камеры, при этом диаметр отверстий в перфорированной перегородке равен 0,3÷0,6 от среднего диаметра высеваемых семян, а шаг перфорации в любом направлении составляет 5÷8 среднего диаметра семян, причем в нижней части камеры размещен вентилятор и завихрители, выполненные в виде спиралей, а в верхней части камеры расположена коническая направляющая и выполнены отверстия для выхода семян в семяпроводы.2. Пневматический высевающий аппарат по п.1, отличающийся тем, что семяпроводы снабжены датчиками счета семян, например, в виде оптронных пар, сигнал с которых подается на пересчетное устройство, а число оборотов двигателя осевого вентилятора камеры распределения определяется разностью между сигналом с пересчетного устройства и сигналом с задатчика плотности посева, причем питание двигателя осуществляется от бортовой сети трактора, а информация о равномерности прохождения семян через семяпроводы и плотности посева выдается на информационное табло.