ВЫСЕВАЮЩИЙ АППАРАТ ЗЕРНОВОЙ СЕЯЛКИ С ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫМ ДОЗИРОВАНИЕМ СЕМЯН Российский патент 2012 года по МПК A01C7/16 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано в зерновых сеялках с централизованным дозированием семян.

Уровень техники

Известен высевающий аппарат, включающий приемную камеру, дозирующее устройство в виде шнека с кожухом, приводной вал, выгрузное окно. Витки шнека разделяют семена на порции и толкают от приемной камеры к выгрузному окну (Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства. / А.П.Тарасенко, В.Н.Солнцев и др. - М.: Колос, 2002. - С.222…223).

Он имеет следующие недостатки. Семена при работе шнека толкаются витками, трутся о кожух, что увеличивает их внутреннее напряжение и приводит к повреждению, крошению и в конечном итоге к потере всхожести. Необходимо равномерное питание шнека, что требует дополнительного подающего устройства. Кроме того, в условиях крена подача шнека уменьшается. При крене до 8° подача или увеличивается, или уменьшается на 4-5% в зависимости от того, в какую сторону наклонена сеялка, что не удовлетворяет агротехническим требованиям.

Известен высевающий аппарат сеялки, включающий приемную камеру, дозирующее устройство, состоящее из желобчатой катушки, соединенной с приводным валом, выгрузное окно (Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. / Н.И.Кленин, В.А.Скакун. - М.: Колос, 1994. - С.208…209).

Недостатком высевающего аппарата является повреждаемость семян при посеве. Семена в процессе работы катушки проталкиваются от зоны загрузки до выгрузного окна. Происходит как процесс истирания семян о поверхность корпуса, так и крошение в зазорах между катушкой и корпусом. Повреждаемость достигает 2,5…4,0%. Для высева различных культур, в зависимости от размера семян, требуются разные катушки, что неудобно в эксплуатации.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятым авторами за прототип является высевающий аппарат, включающий корпус, кольцо с внутренними ребрами, приводной вал с диском, имеющим вырезы. Перемещением диска регулируется количество высеваемых семян. Этот показатель регулируется также изменением частоты вращения кольца. При вращении вала семена поднимаются кольцом и выходят наружу в открытой его части под действием силы тяжести в виде зерновой струи (Сеялки для посева семян пропашных культур. / Н.Е.Руденко. - Ставрополь.: изд-во СтГАУ “АГРУС”. 2005. - С.28…29).

Недостатками высевающего аппарата являются истирание семян о неподвижную стенку корпуса и неравномерность высева при уклонах как в продольной, так и в поперечной плоскостях.

Раскрытие изобретения

Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к исключению механических толкающих и крошащих воздействий на семена, снижению их повреждаемости. Семена свободно перемещаются вдоль оси за счет сил гравитации с использованием винтовой поверхности.

Технический результат достигается тем, что высевающий аппарат зерновой сеялки включает приемные камеры с загрузочными окнами, соединенными с бункером для семян. Дозирующее устройство состоит из закрепленных на приводном валу двух пар цилиндров, при этом между внутренним и внешним цилиндрами пары размещены по винтовым линиям многозаходные плоские витки, в одной из пар цилиндров витки с левосторонней навивкой, а в другой - с правосторонней. Основания внешних цилиндров надеты на концевые части приемных камер. Между парами цилиндров установлен щиток с выгрузным окном. Дозирующее устройство выполнено с возможностью вращения с различной частотой. На концевые части приводных валов установлены ворошилки.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 представлен высевающий аппарат зерновой сеялки с централизованным дозированием семян, вид спереди;

на фиг.2 - общий вид одной пары цилиндров дозирующего устройства;

на фиг.3 - схема перемещения семян в дозирующем устройстве;

на фиг.4 - общий вид высевающего аппарата.

Осуществление изобретения

Высевающий аппарат зерновой сеялки с централизованным дозированием семян состоит из приемных камер 1 и 2 (фиг.1), соединенных с бункером для семян 3, и установленных между ними заслонками 4, дозирующего устройства, включающего установленные на приводном валу 5 две пары цилиндров 6 и 7. Основания внешних цилиндров 8 пар цилиндров 6 и 7 надеты на концевые части приемных камер 1 и 2. Внутренние цилиндры 9 пар цилиндров 6 и 7 закреплены на приводном валу 5. Между внешними 8 и внутренними 9 цилиндрами пар 6 и 7 равномерно по окружности размещены по винтовой линии многозаходные плоские витки 10, при этом в паре цилиндров 6 витки с левосторонней навивкой, а в паре цилиндров 7 - с правосторонней (фиг.2). Количество заходов плоских витков 10 зависит от требуемой производительности высевающего аппарата. Приводной вал 5 опирается на подшипниковый узел 11, на котором расположена ведомая звездочка 12. Между парами цилиндров 6 и 7 размещен U-образный щиток 13 с выгрузным окном 14, которое соединяется с пневмопроводом 15.

Передача на приводной вал 5 осуществляется от опорного колеса зерновой сеялки (на фиг.1 и 4 не показано). Изменяя передаточное отношение, можно изменять частоту вращения приводного вала 5. На концах приводного вала 5 расположены ворошилки 16.

Технологический процесс, осуществляемый высевающим аппаратом, выполняется следующим образом.

В процессе движения зерновой сеялки, от вала опорного колеса осуществляется передача вращения с требуемым передаточным отношением на приводной вал 5 и пару цилиндров 6 и 7 дозирующего устройства. Семена из бункера 3 при открытой заслонке 4 попадают в приемные камеры 1 и 2, из которых самотеком они поступают к плоским виткам 10 пар цилиндров 6 и 7. Семена, попавшие в пространства, образованные плоскими витками 10 и парами цилиндров 6 и 7 при вращении приводного вала 5, поднимаются со скоростью V_n. При достижении значения угла трения, семена начинают перемещаться по плоским виткам 10 вниз под действием силы тяжести, работает гравитационный спуск. Так как плоские витки 10 выполнены по винтовым линиям с углом наклона α (фиг.3), то семена одновременно перемещаются вниз с относительной скоростью V₀. В результате векторного сложения этих скоростей абсолютная скорость перемещения семян определится из выражения:

Ввиду того что установлены две пары цилиндров 6 и 7 с разным направлением навивки, при поперечном наклоне сеялки один цилиндр будет компенсировать уменьшение подачи другого. Ворошилки 16 обеспечивают непрерывный поток семян к цилиндрам 6 и 7.

Подача семян W высевающим аппаратом определяется из выражения:

где D, d - диаметры внешнего и внутреннего цилиндров, м; K_Z - число заходов витка, шт; n - частота вращения цилиндров, с^-1; q - насыпная плотность семян, кг/м³; α - угол наклона винтовой линии витка, град; δ₁, δ₂ - коэф. снижения или повышения подачи в зависимости от поперечного крена сеялки.

Как видно из формулы (2), основными факторами, влияющими на производительность и равномерность подачи семян высевающего аппарата, в прямой зависимости являются: диаметр цилиндров, число заходов витков, частота вращения цилиндров, угол наклона винтовой линии витков.

Требуемая подача должна соответствовать норме высева семян:

где V - рабочая скорость движения сеялки, м/с; b - ширина захвата сеялки, м; H - норма высева, кг/га;

Например, при b=8,6 м; V=2 м/с; H=200 кг/га; ⇒ W_T=0,34 кг/с.

Проведенные лабораторные опыты показали высокую эффективность высевающего аппарата.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипами имеет следующие преимущества:

- отсутствие механического воздействия на семена и тем самым исключение их повреждаемости;

- простота конструкции, универсальность, возможность использования для высева семян различных культур;

- возможность работы зерновой сеялки на полях, имеющих уклон до 8°.

Высевающий аппарат включает приемные камеры, дозирующее устройство на приводном валу, загрузочные и выгрузное окна. Дозирующее устройство выполнено в виде закрепленных на приводном валу двух пар цилиндров с возможностью вращения с различной частотой. На внутренних поверхностях цилиндров размещены по винтовым линиям многозаходные плоские витки. В одной паре цилиндров витки выполнены с левосторонней навивкой, в другой - с правосторонней. Основания внешних цилиндров надеты на концевые части приемных камер. Между парами цилиндров установлен U-образный щиток с выгрузным окном. На концевые части приводного вала установлены ворошилки. Изобретение позволит исключить повреждение семян и повысить равномерность высева семян при уклонах. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Высевающий аппарат зерновой сеялки с централизованным дозированием семян, включающий приемные камеры, дозирующее устройство, приводной вал, загрузочные и выгрузное окна, отличающийся тем, что дозирующее устройство выполнено в виде закрепленных на приводном валу двух пар цилиндров, при этом между внутренним и внешним цилиндрами размещены по винтовым линиям многозаходные плоские витки, в одной паре цилиндров витки с левосторонней навивкой, а в другой паре - с правосторонней, а основания внешних цилиндров надеты на концевые части приемных камер.

2. Высевающий аппарат зерновой сеялки с централизованным дозированием семян по п.1, отличающийся тем, что между парами цилиндров установлен U-образный щиток с выгрузным окном.

3. Высевающий аппарат зерновой сеялки с централизованным дозированием семян по п.1, отличающийся тем, что дозирующее устройство выполнено с возможностью вращения с различной частотой.

4. Высевающий аппарат зерновой сеялки с централизованным дозированием семян по п.1, отличающийся тем, что на концевые части приводного вала установлены ворошилки.