ВЫСЕВАЮЩИЙ АППАРАТ Российский патент 2009 года по МПК A01C7/16 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к конструкциям высевающих аппаратов.

Известен высевающий аппарат, содержащий корпус с высевающим окном, регулировочной заслонкой и установленный в корпусе валик с лопастями. См. патент РФ №20153635. Публ. 15.07.94 года.

К недостаткам известного высевающего аппарата можно отнести неравномерность потока подачи высеваемых семян.

Известен высевающий аппарат, содержащий закрепленные на раме горизонтально расположенные и поворотные относительно друг друга вал и охватывающую его трубу, причем вал имеет проходящий канал, а в стенках трубы выполнены верхние и нижние сквозные отверстия, сообщающиеся с семяпроводом, проходящим через верхнее сквозное отверстие трубы, причем труба расположена неподвижно, а вал установлен с возможностью поворота. См. а.с. СССР №1375161, А01С 7/04. Публ. 23.02.88 г. Кроме того, проходной канал вала выполнен в виде поперечного паза.

К недостаткам известного высевающего аппарата можно отнести сложность в получении равномерного высева семян вследствие их зависания в высевающем аппарате и сложности с регулированием норм высева.

Известен более совершенный высевающий аппарат- прототип - см. патент РФ №2208923 С2 27.07.2003, 6 стр., содержащий горизонтально расположенный вал с приводом и охватывающий его корпус, причем в корпусе выполнены верхнее и нижнее отверстия, при этом нижнее отверстие соединено с семяпроводом, а корпус закреплен неподвижно. На валу жестко закреплена перегородка для периодического сообщения полости корпуса через нижнее отверстие с семяпроводом, а нижнее отверстие корпуса выполнено в виде фигурного дозирующего паза, при этом вал установлен с возможностью возвратно-колебательного вращения с заданной частотой 50 -200 Гц и амплитудой 1-50 градусов для образования псевдосжиженного слоя для семян, а привод выполнен в виде шагового двигателя, закрепленного на корпусе, кроме того, на корпусе закреплен датчик амплитуды и частоты колебаний перегородки, а на валу выполнен отражатель, взаимодействующий с датчиком, который регистрирует положение текущего угла поворота перегородки, при этом датчик связан платой управления шаговым двигателем, который управляет амплитудой и частотой колебаний перегородки, причем плата управления связана с блоком управления, который, в свою очередь, связан с датчиком скорости и пультом управления.

К недостаткам известного высевающего аппарата-прототипа можно отнести накопление и постепенное уплотнение пыли и фрагментов семян в нижней части корпуса, приводящее к изменению амплитуды заданных колебаний и в дальнейшем к перебоям в работе всего высевающего аппарата. К тому же частота возвратно-колебательных движений перегородки не позволяет осуществлять высев семян различных культур, имеющих различные размеры. Наиболее крупные семена постоянно, подбрасываемые перегородкой, не успевают поступать в нижнее отверстие и в дальнейшем в семяпровод.

Технической задачей настоящего изобретения является устранение недостатков прототипа, в частности обеспечение надежности работы высевающего аппарата, равномерности высева семян различных культур, имеющих различные размеры с обеспечением заданных норм высева.

Поставленная техническая задача достигается тем, что нижнее отверстие для выхода семян выполнено овальным и смещено относительно вертикальной оси таким образом, что соотношение расстояний от крайних точек овального нижнего отверстия до вертикальной осевой линии корпуса аппарата составляет от 2:1 до 10:1, и в конечном открытом положении перегородки-отсекателя часть нижнего отверстия, расположенная за вертикальной осью корпуса, остается открытой, при этом привод поворотного вала обеспечивает колебательное движение вала с закрепленной на нем перегородкой-отсекателем с частотой 1-50 колебаний в сек и амплитудой колебаний, равной длине нижнего отверстии, плюс, минус 1,0-25%.

Края перегородки-отсекателя, контактирующие с поверхностью корпуса аппарата, выполнены эластичными, например, из резины.

Привод поворотного вала при его колебательном движении обеспечивает перемещение края перегородки-отсекателя, контактирующего с внутренней поверхностью корпуса, относительно верхнего края нижнего отверстия с зазором, не превышающим 0,5 максимального диаметра высеваемых семян.

Новизной предложенного технического решения является выполнение нижнего отверстия для выхода семян овальным и смещенным относительно вертикальной оси таким образом, что соотношение расстояний от крайних точек овального нижнего отверстия до вертикальной осевой линии корпуса аппарата составляет от 2:1 до 10:1, и в конечном открытом положении перегородки-отсекателя часть нижнего отверстия, расположенная за вертикальной осью корпуса, остается открытой, при этом привод поворотного вала обеспечивает колебательное движение вала с закрепленной на нем перегородкой-отсекателем с частотой 1-50 колебаний в сек и амплитудой колебаний, равной длине нижнего отверстии, плюс, минус 1,0-25%.

Так, сочетание признаков выполнения нижнего отверстия овальным и амплитуды колебательных движений вала с закрепленной на нем перегородкой-отсекателем, определяемой длиной дуги, равной длине нижнего отверстия плюс, минус 1,0-25%, позволяет снизить вероятность попадания высеваемых семян между кромкой отверстия и заслонкой-отсекателем и позволяет осуществить регулировку норм высева семян без их повреждения, а смещение овального отверстия относительно вертикальной оси корпуса предотвращает скопление пыли и мелких фрагментов семян в полости корпуса за перегородкой-отсекателем. Придание валу с закрепленной на нем перегородкой-отсекателем колебаний с частотой 1-50 колебаний в сек позволяет эффективно ворошить семена, находящиеся в высевающем аппарате и в нижнем слое бункера, предотвращать тем самым их зависание и разрушение, обеспечивать их равномерную без задержек подачу в семяпровод и высев. При колебаниях вала с перегородкой-отсекателем выше 50 колебаний в сек появляются сложности с прохождением семян через нижнее отверстие. При высокой частоте колебаний, как указано в прототипе, от 50-ти до 200 колебаний в секунду, семена не успевают проскочить (упасть) через нижнее отверстие корпуса, поскольку перегородка-отсекатель их постоянно подбрасывает вверх, не давая опуститься. Указанные признаки являются новыми, неочевидными, промышленно выполнимыми и направлены на достижение поставленной изобретением технической задачи.

Признаки выполнения края перегородки-отсекателя, контактирующего с поверхностью корпуса аппарата эластичными, например, из резины предотвращают жесткий контакт семян с металлом корпуса и материалом перегородки-отсекателя.

Признаки выполнения привода поворотного вала при его колебательном движении, обеспечивающем перемещение края перегородки-отсекателя, контактирующего с внутренней поверхностью корпуса, относительно верхнего края нижнего отверстия с зазором, не превышающим 0,5 максимального диаметра высеваемых семян, позволяют повысить равномерность прохождения через высевающий аппарат и тем самым обеспечить подачу в почву заданного количества высеваемых семян.

На фиг.1 схематично представлен предлагаемый высевающий аппарат.

На фиг.2 показан корпус высевающего аппарата со стороны овального отверстия без семяпровода.

На фиг.3 показан фрагмент перегородки-отсекателя с закрепленным на ее конце эластичным элементом.

Высевающий аппарат состоит из неподвижно расположенного корпуса 1 с верхним 2 и нижним 3 отверстиями. На валу 4 жестко закреплена перегородка-отсекатель 5. Нижнее 3 отверстие выполнено в виде овала, к которому снизу по его периметру прикреплен семяпровод 6 отвода семян и удобрений. Нижнее 3 отверстие смещено относительно вертикальной оси корпуса таким образом, что меньшая часть отверстия остается за вертикальной осевой линией. При этом соотношение расстояний от краев овального отверстия до осевой линии выполнено от 2:1 до 10 к 1. Т.е. левый край 7 нижнего отверстия 3 (см. фиг.1) выполнен в корпусе 1 с таким расчетом, чтобы пыль и фрагменты семян не задерживались и не скапливались в полости 8 корпуса 1 за перегородкой-отсекателем 5, а под действием собственного веса и вибрации корпуса и воздуха, возникающих от колебательного движения перегородки-отсекателя 5, ссыпались через не перекрываемую перегородкой-отсекателем 5 правую часть нижнего 3 отверстия. На конце перегородки-отсекателя 5 в вариантном исполнении может быть смонтирован эластичный элемент 9, предотвращающий жесткое воздействие перегородки-отсекателя на семена, попавшие между ней и кромкой нижнего 3 отверстия. Привод 10 обеспечивает колебательные движения вала 4 с жестко закрепленной на нем перегородкой-отсекателем 5. Регулирование амплитуды колебаний при высевании различных по размерам семян осуществляется при помощи привода 10, управляемого разработанной программой, заложенной в процессор пульта управления, смонтированного на приборной доске. Корпус 1 высевающего аппарата смонтирован под бункером семян (бункер на чертеже не показан). Отогнутые края 11 при колебательных перемещениях перегородки-отсекателя предотвращают попадание семян между кромками нижнего отверстия 3 и перегородкой отсекателем 5.

Предлагаемый высевающий аппарат работает следующим образом.

Высеваемые семена из бункера через верхнее 2 отверстие попадают в полость корпуса 1 и удерживаются в нем при помощи перегородки-отсекателя 5, которая в исходном положении перекрывает нижнее 3 отверстие и предотвращает проход семян в семяпровод 6. При начале высева семян, при включении привода 10 высевающего аппарата и начале колебательных движений перегородки-отсекателя, семена под действием собственного веса стремятся упасть вниз через периодически открывающееся нижнее 3 овальное отверстие корпуса 1. При возвратно-колебательных движениях перегородки-отсекателя 5 с частотой 1-50 колебаний в сек (величина частоты выбирается в зависимости от крупности высеваемых семян и особенностей агротехнических мероприятий) периодически (на заданное время) привод 10 перемещает перегородку-отсекатель 5 вниз и открывает нижнее отверстие 3. Высеваемые семена по семяпроводу 6 отвода семян подаются к сошнику (на чертеже не показан) и равномерно размещаются в почве. При высеве крупных семян частоту колебательных перемещений перегородки-отсекателя уменьшают, обеспечивая тем самым вплоть до поштучного высева семян, например семян фасоли, бобов, гороха, кукурузы, в почву. Семена, находящиеся в корпусе 1 над перегородкой-отсекателем 5, находятся в постоянном движении за счет колебаний перегородки-отсекателя и не зависают. Пыль и мелкие фрагменты семян, прошедшие в зазор между верхним краем и боковыми сторонами перегородки-отсекателя 5 и внутренней поверхностью корпуса 1 самотеком, под действием собственного веса, через правую, постоянно открытую, не перекрываемую перегородкой-отсекателем 5 часть нижнего 3 овального отверстия выходят из корпуса 1 высевающего аппарата и через семяпровод 6 и сошник ссыпаются в почву.

Наличие на краях перегородки-отсекателя 5 резиновых элементов, контактирующих с внутренней поверхностью корпуса 1, а также выполнение краев 11 перегородки-отсекателя отогнутыми в сторону заполненной семенами полости корпуса аппарата предотвращают измельчение семян, попавших между кромкой верхнего отверстия и перегородки.

Колебательные движения перегородки-отсекателя 5 относительно верхнего края овального нижнего отверстия 3 с зазором, равным величине, не превышающей 0,5 максимального диаметра высеваемых семян, также способствует сохранению семян.

В настоящее время авторами изготовлено несколько опытных образцов высевающих аппаратов, которые переданы в фермерские хозяйства для проведения производственных испытаний. Предварительные результаты испытаний в хозяйствах и на стенде показали хорошие результаты. Семена различных культур, при соответствующей настройке частоты и амплитуды колебаний за счет выполнения нижнего отверстия овальным, равномерно распределялись по движущейся под высевающим аппаратом бесконечной транспортерной ленте.

По окончании производственных испытаний будет принято решение об организации производства высевающих аппаратов.

Высевающий аппарат содержит неподвижно смонтированный корпус с несоосно выполненными в нем верхним отверстием для подачи семян и нижним отверстием для выхода семян. Нижнее отверстие для выхода семян выполнено овальным и расположено со смещением относительно вертикальной оси корпуса таким образом, что соотношение расстояний от крайних точек овального нижнего отверстия до вертикальной осевой линии корпуса аппарата составляет от 2:1 до 10:1. В конечном открытом положении перегородки-отсекателя часть нижнего отверстия, расположенная за вертикальной осью корпуса, остается открытой. В полости корпуса установлен поворотный вал с приводом и жестко закрепленной на нем перегородкой-отсекателем. Привод поворотного вала обеспечивает колебательное движение вала с закрепленной на нем перегородкой-отсекателем с частотой 1-50 колебаний в сек. Амплитуда колебаний вала с перегородкой равна длине нижнего отверстия, плюс, минус 1,0-25%. Изобретение позволит повысить равномерность высева семян с разными размерами с обеспечением заданных норм высева и надежности работы. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Высевающий аппарат, содержащий неподвижно смонтированный корпус с несоосно выполненными в нем верхним отверстием для подачи семян и нижним отверстием для выхода семян, расположенным со смещением относительно вертикальной оси корпуса, установленный в полости корпуса поворотный вал с приводом и жестко закрепленной на нем перегородкой-отсекателем, отличающийся тем, что нижнее отверстие для выхода семян выполнено овальным и смещено относительно вертикальной оси таким образом, что соотношение расстояний от крайних точек овального нижнего отверстия до вертикальной осевой линии корпуса аппарата составляет от 2:1 до 10:1 и в конечном открытом положении перегородки-отсекателя часть нижнего отверстия, расположенная за вертикальной осью корпуса, остается открытой, при этом привод поворотного вала обеспечивает колебательное движение вала с закрепленной на нем перегородкой-отсекателем с частотой 1-50 колебаний в секунду и амплитудой колебаний, равной длине нижнего отверстия, плюс, минус 1,0-25%.

2. Высевающий аппарат по п.1, отличающийся тем, что края перегородки-отсекателя, контактирующие с поверхностью корпуса аппарата, выполнены эластичными, например, из резины.

3. Высевающий аппарат по п.1, отличающийся тем, что привод поворотного вала при его колебательном движении обеспечивает перемещение края перегородки-отсекателя, контактирующего с внутренней поверхностью корпуса, относительно верхнего края нижнего отверстия с зазором, не превышающим 0,5 максимального диаметра высеваемых семян.