ВЫСЕВАЮЩИЙ АППАРАТ Российский патент 2011 года по МПК A01C7/16 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для посева семян сельскохозяйственных культур.

Известен высевающий аппарат в виде трубки, остросрезанный конец которой периодически входит в слой семян с целью их захватывания и выведения из семенного ящика через другой конец трубки [1].

Известное техническое решение не позволяет устанавливать необходимую норму высева.

Наиболее близким из известных к предлагаемому техническому решению является высевающий аппарат, включающий бункер для семян, рабочий орган в виде трубки с остросрезанным погруженным в семена концом, совершающим в слое зерна возвратно-поступательные по радиусу и колебательные движения по окружности посредством привода от ходового колеса сеялки [2].

Недостатком технического решения является сложность привода, реализующая согласованное с ходом колеса возвратно-поступательное по радиусу и колебательные движения по окружности рабочего органа высевающего аппарата, отсутствие возможности регулирования нормы высева, что снижает эффективность применения.

Целью изобретения является повышение эффективности применения.

Цель достигается тем, что привод выполнен в виде линейного асинхронного двигателя со статором, обхватывающим ротор, а трубка с остросрезанным погруженным в семена концом представляет собой ротор двигателя, на роторе жестко установлены упругие элементы, между которыми размещен статор, последний установлен подвижно относительно своего центра тяжести и снабжен блоком управления с датчиками положения на ходовом колесе сеялки.

Предлагаемое техническое решение имеет существенное отличие от известных в связи с тем, что технический эффект обеспечивается посредством применения цилиндрического линейного асинхронного двигателя, обеспечивающего сложное регулируемое колебательное движение рабочего органа высевающего аппарата как по радиусу, так и по окружности, и наложения на эти низкочастотные колебания высокочастотных, с электромагнитной обработкой семян перед высевом.

На фиг.1 представлен высевающий аппарат в исходном состоянии, в разрезе, на фиг.2 и 3 представлены рабочие моменты высевающего аппарата.

Высевающий аппарат включает в себя блок управления (не показан), линейный асинхронный электродвигатель (ЛАД), статор 1 которого охватывает ротор 2, статор установлен подвижно относительно своего центра тяжести 3. Ротор 2 ЛАД выполнен в виде трубки, один конец "б" которой срезан под углом 45°. Этот конец вставлен в отверстие семенного ящика 4. На срезанном конце "б" трубки имеется вертикально установленная пластина 5 и призма 6. Противоположный конец "а" трубки 2 располагается над воронкой (не показан) семяпровода. С двух сторон от статора 1 ЛАД расположены упругие элементы 7, 8 опирающиеся с противоположной стороны от статора на упоры 9. Упоры 9 установлены на роторе 2 жестко.

Высевающий аппарат работает следующим образом. При подключении блоком управления к обмоткам статора 1 ЛАД трехфазной системы питания электрический ток в статоре создает бегущее магнитное поле в направлении от конца "б" к концу "а". Магнитное поле в статоре 1 взаимодействует с токами, индуцируемыми в роторе 2, вызывает появление электромагнитной силы и перемещение ротора в направлении магнитного поля, при этом за счет смещения центра тяжести (фиг.2) конец "а" ротора несколько опускается, а конец "б" приподнимается. При этом семена, находящиеся внутри ротора 2, перемещаются в сторону конца ротора "а". По мере движения ротора происходит деформация упругих элементов 7 и 8, 8 - сжимаются, 7 - разжимается. До момента полной деформации упругих элементов 7 и 8 происходит отключение блоком управления статора ЛАД от сети. Под действием потенциальной энергии, накопленной в упругих элементах, ротор 2 начинает движение в обратном направлении. За счет смещения центра тяжести конец "б "ротора 2 несколько опускается (фиг.3), входит в отверстие семенного ящика 4. При этом семена, находящиеся внутри семенного ящика 4, входят в отверстие трубки, пластина 5, предназначенная для расположения семян удлиненной формы параллельно оси симметрии трубки, способствует этому. Затем происходит повторное подключение блоком управления статора к сети. Семена, попавшие в отверстие, при этом проталкиваются при помощи призмы 6 влево и скатываются через опущенный конец "а" в воронку семяпровода. Процесс повторяется.

Включение ЛАД в работу с направлением бегущего магнитного поля от конца "б" к концу "а" ротора вызвано тем, что при работе ЛАД из-за наличия краевых эффектов имеет место дополнительная вибрация ротора с частотой, в два раза превышающей частоту сети. Эти высокочастотные колебания будут способствовать надежному перемещению семян в роторе в сторону семяпровода.

Изменением частоты и длительности включения в работу ЛАД устанавливается необходимая по нормам высева технологическая частота и амплитуда колебаний ротора. Частота включения ЛАД задается блоком управления посредством датчиков положения, расположенных на ходовом колесе сеялки, что позволяет реализовать согласованное с ходом колеса возвратно-поступательное по радиусу и колебательное движение по окружности рабочего органа высевающего аппарата. В процессе работы имеется возможность регулирования нормы высева как изменением количества датчиков и их положением на ходовом колесе, так и дополнительно посредством изменения блоком управления длительности включения ЛАД.

Блок управления может быть выполнен на базе тиристорных пускателей [3], датчики положения могут быть выполнены на базе магнитных датчиков положения [4], которые не боятся возможного налипания пыли на датчики в процессе работы высевающего аппарата.

Система питания привода высевающего аппарата обеспечивается трехфазным генератором, установленным на валу отбора мощности самоходной сельскохозяйственной машины. Передача энергии к высевающему аппарату осуществляется электрически, а не механически, в отличие от прототипа, что тоже способствует повышению надежности технического решения и эффективности его применения и тем самым - достижению цели изобретения.

При необходимости, выбирая соответствующую толщину стенок ротора ЛАД, рабочего органа высевающего аппарата, можно добиться проникновения электромагнитного поля и во внутрь ротора, тем самым появляется возможность, при необходимости, дополнительной предпосевной обработки семян электромагнитным полем.

Источники информации

1. А.С. СССР №80150, кл.45Ь, 11, 1947.

2. А.С. СССР №86313, кл. 45с, 20, 1949 - прототип.

3. Поскребко А.А. Бесконтактные коммутационные и регулирующие полупроводниковые устройства на переменном токе. - М.: Энергия, 1978. - 58 с.

4. Электронные системы управления и контроля строительных и дорожных машин / В.М.Амелин, Ю.М.Иньков, В.И.Марасов, Б.И.Петленко, А.А.Рубцов; Под. ред. Б.И.Петленко. - М.: Интекст, 1998 - 382 с.

Высевающий аппарат включает бункер для семян и рабочий орган в виде трубки, совершающей возвратно-поступательные по радиусу и колебательные движения по окружности посредством привода от ходового колеса сеялки. Привод выполнен в виде линейного асинхронного двигателя со статором, обхватывающим ротор. При этом трубка представляет собой ротор двигателя. На роторе жестко установлены упругие элементы, между которыми размещен статор. Статор установлен подвижно относительно своего центра тяжести и снабжен блоком управления с датчиками положения на ходовом колесе сеялки. Изобретение эффективно в работе и обеспечивает возможность регулирования нормы высева. 3 ил.

Высевающий аппарат, включающий бункер для семян, рабочий орган в виде трубки, совершающей возвратно-поступательные по радиусу и колебательные движения по окружности посредством привода от ходового колеса сеялки, отличающийся тем, что привод выполнен в виде линейного асинхронного двигателя со статором, обхватывающим ротор, а трубка представляет собой ротор двигателя, причем на роторе жестко установлены упругие элементы, между которыми размещен статор, который установлен подвижно относительно своего центра тяжести и снабжен блоком управления с датчиками положения на ходовом колесе сеялки.