СЕЯЛКА Российский патент 2013 года по МПК A01C7/00 A01C19/00 F16D1/00 

Настоящее изобретение относится к сеялкам и, в частности, к приводам таких машин.

Сельскохозяйственной сеялкой, например, посадочной машиной для пропашных культур или рядовой сеялкой для хлебных зерновых культур, высевают семена на заданную глубину во множество параллельных борозд для высева семян, выполненных в земле. В случае посадочной машины для пропашных культур множество аппаратов для пропашных культур обычно транспортируют по земле, используя колеса, валы, звездочки, раздаточные коробки, цепи и т.п. Каждый аппарат для пропашной культуры содержит раму, подвижно соединенную с балкой для навесных орудий. Рама может нести основной бункер для зерна, бункер для гербицидов и бункер для инсектицидов. Если используют гранулированные гербициды и инсектициды, то дозирующие механизмы, связанные с подачей гранулированного материала в борозды для семян, являются относительно простыми. С другой стороны, механизмы, необходимые для правильного дозирования семян, распределения семян с заданной скоростью и расположения семян в заданных соответствующих местах в борозде для семян, являются относительно сложными.

Механизмы, связанные с дозированием и размещением семян, в общем, можно разделить на устройства для дозирования семян и устройства для укладки семян, взаимосвязанные друг с другом. В устройство для дозирования семян семена загружают насыпью из бункера для семян, установленного на раме. Можно использовать различные типы устройств для дозирования семян, например, высеивающие пластины, пальцевые пластины и высеивающие диски. В дозирующем устройстве с высеивающим диском высеивающий диск выполнен с множеством ячеек для семян, расположенных на расстоянии друг от друга по его периферии. Семена падают в ячейки для семян, по одному или большему числу семян в каждую ячейку для семян, в зависимости от размера и конфигурации ячейки для семян. В сочетании с высеивающим диском можно использовать воздух, разреженный или под избыточным давлением, для способствования перемещению семян в ячейки для семян. Семена разделяются по отдельности и загружаются с заданной скоростью в устройство для размещения семян.

Устройства для размещения семян можно разделить на устройства, в которых падение семян происходит под действием силы тяжести, и устройства, в которых падение семян происходит под действием принудительной силы. В устройстве, в котором падение происходит под действием силы тяжести, трубка для семян содержит впускной конец, который расположен под устройством для дозирования семян. Семена из устройства для дозирования семян, разъединенные по отдельности, просто падают в трубку для семян и падают под действием силы тяжести из ее выпускного конца в борозду для семян. Трубка для семян может быть отогнута назад для способствования направлению семян в борозду для семян. Изгиб трубки назад также способствует уменьшению отскакивания семян вперед и назад в трубке при падении в борозду для семян. Кроме того, изгибом назад уменьшают отскакивание семени при его ударении о дно борозды для семян.

Устройства для размещения семян, в которых падение происходит под действием принудительной силы, в общем, можно классифицировать как устройства для подачи семян конвейерной лентой, вращаемой заслонкой, цепью или воздухом. Этими типами устройств для размещения семян можно обеспечивать более аккуратное размещение семян вдоль заданного пути с желаемым шагом.

В сельскохозяйственной области работники всегда ищут способы повышения производительности путем точного размещения семян в земле. Один путь в попытке достижения этой цели заключается в возможности прерывания распределения семян отдельным дозатором семян до прерывания действия группового привода. Этим исключают колебания, вызванные провисанием в механических устройствах, используемых для привода отдельных дозаторов семян групповым вращающим приводом. Ряд устройств был предложен для отдельного пуска и останова дозаторов семян. Однако это были дополнительные блоки, что вело к увеличению размеров и сложности сеялки. Кроме того, существует проблема припасовки устройств к множеству сеялок без чрезмерного их усложнения.

Следовательно, в данной области требуется механизм для отдельного управления действием дозаторов семян без существенного увеличения массы и размеров устройства.

Изобретение относится к сеялке, снабженной групповым приводом, которым сообщают вращательное движение, и множеством дозаторов семян для дозирования семян, основанных на вращательном входном движении. Из группового привода, которым сообщают вращательное движение, выходят гибкие приводные валы, которые проходят к отдельным дозаторам семян. Посредством первых редукторов групповой привод, которым сообщают вращательное движение, соединен с гибкими приводными валами, а посредством вторых редукторов гибкие приводные валы соединены с дозаторами семян. Муфты для выборочного соединения группового привода, которым сообщают вращательное движение, с дозаторами семян встроены в первый или второй редуктор, предназначенный для каждого дозатора семян.

Далее, настоящее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг.1 - вид в перспективе сеялки согласно настоящему изобретению;

Фиг.2 - вид в разрезе в увеличенном масштабе первого редуктора, используемого в сеялке с Фиг.1; и

Фиг.3 - вид в разрезе в увеличенном масштабе второго редуктора, используемого в сеялке с Фиг.1.

На Фиг. 1 изображена сеялка 10, являющаяся одной из ряда сеялок, только одна из которых показана для упрощения рассмотрения настоящего изобретения.

Сеялка 10 содержит отдельный аппарат для высева пропашных культур, который установлен на балке (не показана) для навесных средств, с помощью U-образных болтов, сопряженных с несущей плитой 12. Высеивающий аппарат снабжен рамой 14, соединенной с несущей плитой 12 параллельными соединениями 16. С помощью параллельных соединений 16 обеспечивают возможность перемещения высеивающего аппарата вверх и вниз в ограниченной степени относительно балки для навесных орудий. Семена автоматически направляют в высеивающий аппарат с помощью пневматического устройства по запросу устройства для подачи семян. Семена, по запросу устройства для подачи семян, направляются пневматически из основного бункера (не показан) по рукаву 18 для подачи семян во вспомогательный бункер 20, установленной на раме 14. Семена во вспомогательном бункере 20 дозируют с помощью дозатора 22 семян и направляют в борозду для посева по трубке для семян (не показана).

Борозду для посева формируют двухдисковым бороздообразователем 24, содержащим колеса 26 для задания глубины. Глубину борозды для посева регулируют позиционированием рукоятки 28, которой регулируют положение по вертикали колес 26 для задания глубины относительно бороздообразователя 24. Борозду для посева с дозированным количеством семян, высыпанных в нее из трубки для подачи семян, засыпают землей с помощью закрывающих колес 32. Установленный спереди резак 30 используют для срезания остатков растений до воздействия бороздообразователя 24.

Дозатор 22 семян приводят гибким вращаемым приводным валом 40, которым приводят второй редуктор 42. Гибкий вращаемый роторный вал 40 может быть такого типа, который изготавливает и реализует на рынке компания Elliott Manufacturing Company, LLC (США, шт. Нью-Йорк, г. Бингемтон). С помощью группового роторного привода, вращаемого в результате транспортировки сеялки по земле, в форме штанги 44 шестиугольного поперечного сечения, сообщают вращение гибкому ведущему валу 40 посредством первого редуктора 46 каждой сеялки 10. Таким образом, скоростью движения сеялки 10 относительно поверхности земли задают скорость действия дозатора 22 семян. Гибкий вращаемый роторный вал 40 содержит гибкий наружный кожух и вращаемый внутренний сердцевинный вал. Концы гибкого вращаемого ведущего вала присоединены к соответствующим (первому и второму) редукторам 46 и 42.

Согласно настоящему изобретению муфты, детально изображенные на Фиг.2 и 3, встроены в первый или второй редуктор 46 и 42, соответственно, для отдельного и выборочного соединения дозатора 22 семян с групповым роторным ведущим валом 44.

На Фиг.2 изображен первый редуктор 46, содержащий корпус 48, входную шестерню 50 с шестиугольным отверстием 52, в которое вставлена штанга 44 группового привода. Предусмотрены, но не показаны (для обеспечения возможности лучшего понимания настоящего изобретения) соответствующие механизмы для уплотнения корпуса 48 редуктора. Шестерня 50 является косозубым колесом, находящимся в зацеплении с соответствующим ведомым косозубым колесом 54, установленным с возможностью вращения в корпус 48 на подшипниках 56 и 58, соответственно. Ведомое косозубое колесо 54 содержит соответствующее углубление 60, в которое вставлен соответствующий выступ 62 пружинной муфты 64 для соединения с возможностью передачи приводного усилия ведомого косозубого колеса с пружинной муфтой 64. Выступ 62 соединен с входным элементом 66, установленным с возможностью вращения относительно выходного элемента 68 в соосном подшипниковом узле 70. Пружинный элемент 72 может быть установлен с возможностью сцепления с элементом 66 для вращения с этим элементом. Пружинный элемент 72 приспособлен к выборочному сопряжению или отсоединению от выходного элемента 68, в зависимости от движения, создаваемого посредством соленоида 74, к которому могут поступать внешние электрические сигналы. Предпочтительно пружинный элемент 72 выполнен таким образом, чтобы им были соединены входной 66 и выходной 68 элементы при отсутствии сигнала и чтобы происходило разъединение этих элементов при поступлении электрического сигнала в соленоид 74. Однако, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что пружинный элемент 72 может быть, в альтернативном варианте исполнения, прикреплен к выходному элементу и/или его можно вводить в действие для соединения входного и выходного элементов при поступлении сигнала.

Выходной элемент 68 установлен с возможностью вращения в подшипниковом узле 76 в корпусе 48 и соединен с первым концом 78 гибкого ведущего вала 40 посредством соответствующего приводного взаимного соединения. Установочное кольцо 80 вставлено в кольцевую канавку 82 для удерживания конца гибкого вала 40 на месте.

Следует отметить, что муфта 64 полностью встроена в редуктор 46 таким образом, что ее наличие не вызвало существенного увеличения размера редуктора 46 в радиальном направлении, а вызвало только минимальное увеличение размера в осевом направлении редуктора. Муфту 64 можно вводить в действие с помощью блока 84 управления, которым может управлять либо оператор, вводя входные данные, либо ею можно управлять с помощью GPS сигналов (сигналов глобальной системы навигации и определения положения), и направлять сигналы в соленоид 74 по линии 86 управления, показанной пунктирными линиями на Фиг.1. Введение муфты 64 в редуктор 46 обеспечивает возможность отдельного соединения или отсоединения сеялки для минимизации укладки лишних семян в землю.

На Фиг.2 показан один из альтернативных вариантов встраивания муфт в редукторы, а на Фиг.3 показано устройство, в котором муфта встроена в редуктор 42. Редуктор 42 содержит корпус 88, в который вставлен гибкий роторный вал 40 в соответствующий входной канал 90, и соответствующие удерживающие средства (не показаны). Конец гибкого ведущего вала 40 снабжен проводным соединением 92, которое вставлено в соответствующее ведомое углубление 94 вала 96. Вал 96 вставлен в канал 98 ведущего косозубого колеса 100, установленного с возможностью вращения в подшипниковых узлах 102 и 104. Вал 96 установлен с возможностью вращения относительно косозубого колеса 100 благодаря соответствующей конструкции. Входное косозубое колесо 100 находится в зацеплении с ведомым зубчатым колесом 106, соответствующим образом установленным с возможностью вращения в корпусе 88 и содержащим приводное выходное углубление, показанное в виде шестигранного канала 108. Канал 108 соединен с входом дозатора 22 семян, который не показан на чертеже для обеспечения возможности фокусирования большего внимания на изобретении.

Правый конец вала 96, как показано в Фиг.3, содержит приводное входное соединение 110, вставленное в ведомое входное углубление 112 для пружинной муфты, в общем, обозначенной ссылочной позицией 114.

Пружинная муфта 114 содержит кольцевой входной элемент 116, соответствующим образом установленный с возможностью вращения в корпусе 88. Втулка 118 прикреплена к входному элементу 116 и вставлена в элемент 120 пружинной муфты. Элемент 120 пружинной муфты может вращаться вместе с входным валом 96 и он расположен поверх кольцевого выходного элемента 122, соединенного гибким соединением 116 с косозубым колесом 100. Соленоид 124 предназначен для введения в действие пружинного элемента 120 для разъединения соединения между элементом 118 и выходным элементом 122 при поступлении электрического сигнала в соленоид 124.

Расположение муфты 114 против гибкого привода 40 и внутри корпуса 88 редуктора 42, позволяет получить очень компактное и интегрированное устройство, в которое встроены отдельные муфты для машины с дозаторами семян. Аналогичные альтернативные конструкции компонентов пружинной муфты 64 могут быть использованы в пружинных муфтах 114. Кроме того, электрический сигнал к соленоиду 124 может поступать от блока 84 управления по линии 126, и этот сигнал может быть генерирован оператором или сигнал может зависеть от GPS сигнала.

Хотя был описан предпочтительный вариант осуществления изобретения, очевидно, что могут быть выполнены различные модификации без отступления от объема изобретения, определенного в прилагаемой формуле изобретения.

Сеялка содержит групповой роторный привод, множество дозаторов семян для дозирования семян, основанного на вращательном входном движении, гибкие ведущие валы, проходящие от группового роторного привода к отдельным дозаторам семян. Групповой роторный привод соединен первыми редукторами с гибкими ведущими валами. Вторые редукторы соединяют гибкие ведущие валы с дозаторами семян. Сеялка также имеет муфты для выборочного соединения группового роторного привода с дозаторами семян, причем муфты встроены в первый или второй редуктор для каждого дозатора семян. Использование изобретения позволит осуществлять отдельное управление действием дозаторов семян без существенного увеличения массы и размеров устройства. 19 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Сеялка, содержащая:
групповой роторный привод;
множество дозаторов семян для дозирования семян, основанного на вращательном входном движении;
гибкие ведущие валы, проходящие от группового роторного привода к отдельным дозаторам семян;
первые редукторы, соединяющие групповой роторный привод с гибкими ведущими валами, и вторые редукторы, соединяющие гибкие ведущие валы с дозаторами семян; и
муфты для выборочного соединения группового роторного привода с дозаторами семян, причем муфты встроены в первый или второй редуктор для каждого дозатора семян.

2. Сеялка по п.1, в которой муфты являются пружинными муфтами.

3. Сеялка по п.1, в которой муфты встроены в первый редуктор.

4. Сеялка по п.1, в которой муфты встроены во второй редуктор.

5. Сеялка по п.1, в которой пружинные муфты нормально сцеплены, и их вводят в действие для прерывания сцепления.

6. Сеялка по п.5, в которой муфты являются электромагнитными, и их вводят в действие подачей электрического сигнала.

7. Сеялка по п.3, в которой редуктор содержит косозубое колесо, приводимое от группового роторного привода, и муфта установлена между косозубым колесом и гибким валом.

8. Сеялка по п.7, в которой муфта является пружинной муфтой.

9. Сеялка по п.8, в которой муфту приводят в действие, используя электромагнитный способ.

10. Сеялка по п.9, в которой электромагнитную муфту приводят в действие, используя сигнал, подаваемый системой GPS или оператором.

11. Сеялка по п.4, в которой второй редуктор содержит зубчатую передачу, в которой используют косозубые колеса, и он служит приводом дозатора семян, и муфта установлена между косозубым колесом и гибким ведущим валом.

12. Сеялка по п.11, в которой входная муфта, связанная с косозубым колесом, во втором редукторе, расположена против гибкого ведущего входного вала.

13. Сеялка по п.12, содержащая переходный вал, установленный концентрично входной передаче к косозубому колесу с возможностью вращения относительно него.

14. Сеялка по п.13, в которой входная передача к муфте проходит через входное косозубое колесо и соосно выходному приводу косозубого колеса.

15. Сеялка по п.14, в которой муфта является пружинной муфтой.

16. Сеялка по п.15, в которой муфту приводят в действие, используя электромагнитный способ.

17. Сеялка по п.16, в которой пружинная муфта нормально сцеплена, и ее приводят в действие для прерывания сцепления.

18. Сеялка по п.17, в которой муфту приводят в действие, используя электромагнитный способ, и активируют посредством сигнала.

19. Сеялка по п.18, в которой сигналом является либо сигнал от системы GPS, либо сигнал оператора.

20. Сеялка по п.14, дополнительно содержащая подшипники на входном валу косозубого колеса для обеспечения возможности его вращения.