УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫСЕВА НЕСЫПУЧИХ СЕМЯН КОРМОВЫХ РАСТЕНИЙ И СПОСОБ ВЫСЕВА, ОСУЩЕСТВЛЯЕМЫЙ С ПОМОЩЬЮ ДАННОГО УСТРОЙСТВА Российский патент 2014 года по МПК A01C7/16 A01C15/18 

Область техники к которой относится изобретение

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, в частности к устройству для высева несыпучих семян кормовых растений и способу высева, осуществляемому данным устройством.

Уровень техники

Известна травяная сеялка для высева семян дикорастущих трав, включающая отдельные емкости для семян, внутри которых смонтированы винтовые ворошители и высевающие звездочки-катушки, а также мундштуки для присоединения к ним семяпроводов, при этом в процессе работы винтовые лопасти одновременно осуществляют ворошение и подачу высеваемого материала принудительным движением к звездочкам, которые своими крючками также принудительным движением осуществляют высев (см. патент США №4030428, МКИ A01C 5/00). Недостатками данной сеялки являются:

- сложность конструкции емкостей для семян;

- высокая энергоемкость процессов ворошения и подачи семенного материала к высевающим звездочкам;

- неустойчивость высева, связанная с цикличностью работы ворошилок-подавателей семян.

Известен также роторный высевающий аппарат выталкивающего действия (принудительным движением), включающий вал ротора, приводную звездочку, ротор с обрезиненными лопастями, лопатки для ворошения семян и подачи их к ротору и высевное отверстие с заслонкой, при этом отличительными особенностями рассматриваемого аппарата являются принудительные движения как по подаче несыпучих семян лопатками к ротору, так по выталкиванию их через высевное отверстие (см. дис.к.т.н. Т.М. Мусаева: Исследование и обоснование параметров высевающего аппарата для высева семян пустынных и полупустынных кормовых растений. - Ташкент, 1967).

Недостатком данного аппарата является отсутствие дозирующего устройства в виде катушки, поэтому процесс высева сводится к периодическому выталкиванию порций, содержащих разное количество семян.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному результату и принятая авторами за прототип является высевающее устройство и способ высева, осуществляемый данным устройством, включающее бункер, внутри которого на валу размещены нагнетатель, винтовые ворошители и пружины-активаторы, причем пружины-активаторы и винтовые ворошители установлены по обе стороны от нагнетателя. В процессе работы устройства малосыпучие и несыпучие семена пружинами-активаторами перемещаются принудительным движением к нагнетателю, а винтовые ворошители, имея обратную навивку, передвигают их таким же способом в противоположную сторону, поддерживая тем самым рыхлое состояние материала внутри активаторов.

В дальнейшем нагнетатель принудительным движением подает высеваемый материал в семенную коробку, откуда высевающая катушка принудительно выгребает семена и выбрасывает их в семяпровод. В результате достигается непрерывный высев семенного материала (см. а.с. SU №14477306, кл. A01C 7/00, опубл. 30.12.1988. Бюл. №48). Недостатком данного устройства и способа является неустойчивость общего высева семян, например, при полном бункере прутняка песчаного, коэффициент вариации V=4,5%, а при заполнении его на 1/3 объема V=19,3% (см. дис.докт.тех.наук Малиева В.Х.: Разработка способов и технических средств для создания прототипов полупустынных пастбищ. -Зерноград: ВНИПТИМЭСХ, 1996).

Аналогичные результаты получены М.А. Арслановым при высеве также прутняка с использование спиралей и нагнетателей (см. автореф. дне…к.т.н.: Арсланов, М.А. Конструктивные параметры высевающей части сеялки для посева несыпучих семян трав широкорядным способом: автореф. дис.к.т.н. / Дагестанская Государственная сельскохозяйственная академия. - Нальчик. - 2007).

Такие показатели работы высевающих систем и способов высева, осуществляемых ими, неприемлемы по агротехническим требованиям к процессу высева.

Отмеченные общие недостатки высевающих устройств и способов высева несыпучих семян кормовых растений, осуществляемых ими, связанны с тем, что рабочие органы применяемых машин (ворошители и нагнетатели) воздействуют на высеваемый материал в основном в поперечно-вертикальной плоскости, в результате чего большая его часть в бункере находится в застойном состоянии, особенно между высевающими аппаратами, поэтому невозможно добиться устойчивого высева.

Отмеченные недостатки усугубляются с увеличением объема бункера сеялки, что требует применения более энергоемкого приспособления для ворошения семян.

Раскрытие изобретения

Задачей предлагаемого изобретения является разработка устройства для высева несыпучих семян кормовых растений и способа высева, осуществляемого с помощью данного устройства, обладающего повышением общей устойчивости высева независимо от толщины слоя семян в бункере, снижением неравномерности высева между отдельными катушками, упрощением конструкции устройства и снижением энергоемкости процесса высева.

Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к повышению общей устойчивости высева, снижению неравномерности высева между отдельными катушками, упрощению конструкции устройства и снижению энергоемкости процесса высева.

Технический результат достигается с помощью устройства для высева несыпучих семян кормовых растений, содержащего бункер, вал с наружными спиралями левой и правой навивки, подающими семена к высевающей катушке, расположенной в средней части бункера, с нагнетателем, размещенным над высевающей катушкой, спиралями меньшего диаметра, и семяпровод, при этом бункер дополнительно снабжен двумя высевающими катушками с нагнетателями, двумя наружными спиралями левой и правой навивки и семяпроводами, причем высевающие катушки с нагнетателями установлены по краям бункера, у его торцевых стенок, а спирали меньшего диаметра установлены внутри дополнительных наружных спиралей левой и правой навивки, каждая из которых подает семена к своей торцевой высевающей катушке, и выполнены с возможностью большего шага и той же навивки по сравнению с соответствующими дополнительными наружными спиралями левой и правой навивки.

Технический результат достигается с помощью способа высева несыпучих семян кормовых растений, включающего принудительную доставку их наружными спиралями левой и правой навивки к центральному нагнетателю, подачу высеваемого материала к катушке принудительным движением нагнетателя и последующее принудительное выбрасывание их в семяпроводы, при том, что семена подают дополнительными наружными и внутренними с меньшим диаметром, но большим шагом, спиралями с левой и правой навивкой к торцевым нагнетателям и высевающим катушкам с семяпроводами, причем семена подают всеми спиралями нагнетателя под большим напором с возможностью образования из невысеянных потоков в направлениях, противоположных направлениям их доставки, для разрушения в начальной фазе процесса высева возникших сводов и препятствования в дальнейшем их появлению.

Сущность предлагаемого изобретения достигается с помощью устройства для высева несыпучих семян кормовых растений и способа высева, осуществляемого с помощью данного устройства, содержащего бункер, вал с наружными спиралями левой и правой навивки и трехлопатным нагнетателем, размещенным над высевающей катушкой в середине бункера, и семяпровод. При этом бункер дополнительно снабжен еще двумя высевающими катушками с трехлопастными нагнетателями и спиралями меньшего диаметра, причем высевающие катушки с трехлопастными нагнетателями установлены по краям бункера, у его торцевых стенок, а спирали меньшего диаметра установлены внутри наружных спиралей левой и правой навивки и выполнены с возможностью большего шага по сравнению с наружными спиралями левой и правой навивки, при этом к высевающей катушке, установленной в средней части бункера, семена доставляются двумя наружными спиралями левой и правой навивки. Такого же диаметра, но по одной спирали, используются для транспортировки высеваемого материала к катушкам, установленным по краям бункера, внутри которых дополнительно смонтированы спирали меньшего диаметра, но такой же навивки, чтобы в результате доставлять к катушкам такое же количество семян, как к катушке, установленной в средней части бункера.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1 дано устройство для высева несыпучих семян кормовых растений, схема продольного сечения устройства для высева несыпучих семян кормовых растений, вид высевающих катушек, спиралей и нагнетателей спереди.

На Фиг.2 - то же, схема поперечного сечения устройства для высева несыпучих семян кормовых растений, вид тех же элементов с торца.

Осуществление изобретения

Устройство для высева несыпучих семян кормовых растений для осуществления способа высева несыпучих семян кормовых растений содержит бункер 1, вал 2 с трехлопастным нагнетателем 3, установленным в средней части бункера, при этом он дополнительно снабжен двумя трехлопастными нагнетателями 3, установленными по краям бункера, наружными спиралями 4 левой и правой навивки, соответственно, для транспортировки семян 5 к трехлопастным нагнетателям, установленным по краям бункера 1, при этом бункер 1 также дополнительно снабжен спиралями 6 меньшего диаметра, но такой же навивки, как наружные спирали 4, и установленными внутри наружных спиралей 4 левой и правой навивки и транспортирующими семена 5 к трехлопастным нагнетателям 3, установленным по краям бункера 1, причем шаг спиралей 6 больше, чем шаг наружных спиралей 4, при этом семена 5 к среднему трехлопастному нагнетателю 3 доставляются двумя спиралями 7 левой и правой навивки соответственно, устройство также содержит вал 8, высевающую катушку 9 с коробкой (на фиг. не обозначено), установленную в средней части бункера, шестерни 10 и 11, звездочку 12. При этом устройство дополнительно снабжено двумя катушками 9 с коробками для семян 5 и трехлопастными нагнетателями 3, причем коробки имеют щели 13 и 14 для выбрасывания семян 5 в семяпроводы (на фиг. не показаны), причем три высевающие катушки 9 с коробками и трехлопастными нагнетателями 3 смонтированы на валу 8, две из которых размещены у торцевых стен бункера 1, а привод вала 2 трехлопастных нагнетателей 3 и вала 8 высевающих катушек 9 осуществляется через шестерни 10 и 11 звездочкой 12, причем трехлопастные нагнетатели 3 установлены над высевающими катушками 9. К высевающей катушке 9, установленной в средней части бункера 1, семена 5 доставляются двумя наружными спиралями 7 левой и правой навивки, такого же диаметра, но по одной спирали используются для транспортировки высеваемого материала к катушкам 9, установленным по краям бункера 1, внутри которых дополнительно смонтированы спирали 6 меньшего диаметра, но такой же навивки, чтобы в результате доставлять к катушкам 9 такое же количество семян 5, как к катушке 9, установленной в средней части бункера 1.

Устройством для высева несыпучих семян кормовых растений способ высева осуществляется следующим образом.

После загрузки в бункер 1 семян 5 и включения привода вала 2 шестернями 10 и 11 через звездочку 12 спиралями 4 и 6 левой и правой навивки высеваемый материал начинает перемещаться к трехлопастным нагнетателям 3, установленным по краям бункера 1, а спиралями левой и правой навивки 7 - к трехлопастному нагнетателю 3, установленному посередине бункера, после чего нагнетатели 3 принудительным движением заполняют все коробки, а катушки 9 также принудительным движением выбрасывают семена через щели 13 и 14 в семяпроводы.

Излишек материала, доставленного к трехлопастным нагнетателям 3, то есть та часть, которая не высевается, скапливается у торцевых стенок бункера 1 и над трехлопастным нагнетателем 3, установленным посередине бункера, а затем поднимается сначала вверх, а затем разворачивается вдоль бункера в направлениях, противоположных направлениям его перемещения к высевающим катушкам 9. В дальнейшем этот процесс протекает непрерывно вплоть до опорожнения бункера 1.

Способ высева, осуществляемый данным устройством протекает следующим образом.

Пример. Семена 5 транспортируют к трехлопастным нагнетателям 3 с большим напором, в результате которого основная их часть не высевается, накапливаясь над трехлопастными нагнетателями 3, а затем постепенно поднимается вверх и начинает перемещаться в обратную сторону вдоль бункера 1 под некоторым углом к его дну (на фиг. не обозначено), направление движения семян 5 на фиг.1 показано стрелками, разрушая образовавшиеся над стыками спиралей 4 и 7 своды семян 5.

Проведенные исследования по высеву семян прутняка простертого (Kochia Prostrata (L.) Schrad) показали, что при соотношении производительности спиралей 4, 6 и 7 (W_сп) и катушек 9 (W_к) $$\frac{Wсп}{Wк}=\mathrm{2,0}\dots \mathrm{2,5}$$ процесс высева семян 5 протекает стабильно, при этом общая устойчивость высева и неравномерность высева между отдельными катушками 9 удовлетворяет агротехническим требованиям к высеву. Лабораторные исследования по высеву семян 5 прутняка простертого предлагаемым способом и высевающим устройством для его осуществления подтвердили показатели работы, отмеченные выше.

При включении устройства в работу наружные спирали 4 и 7 левой и правой навивки принудительным движением транспортируют семена 5 к трехлопастным нагнетателям 3, которые также принудительным движением заполняют коробки семенами 5, а катушки 9 аналогичным способом выгребают своими ребрами (на фиг. не обозначены) высеваемый материал в семяпроводы. Через определенное время в бункере 1 над стыками спиралей 4 и 7, перемещающих материал в разные стороны, и над трехлопастными нагнетателями 3 образуются своды семян 5, приводящие к прекращению процесса высева, что характерно для режима, когда производительности спиралей 4, 6 и 7 и катушек 9 находятся в следующем соотношении W_сп≤W_к, а если W_сп≥W_к, то своды семян 5 возникают только лишь над стыками спиралей 4 и 7, что также является причиной перебоев высева, а с помощью предлагаемого способа устраняются отмеченные нежелательные явления в процессе высева семян 5.

На основе предлагаемого устройства и осуществления способа высева с его помощью можно разработать конструкции сеялок с различной шириной захвата к тракторам разного тягового класса.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

- повышение устойчивости общего высева семян;

- снижение неравномерности высева семян между отдельными катушками;

- упрощение конструкции устройства;

- снижение энергоемкости процесса высева из-за того, что отпала необходимость в рабочих органах для ворошения высеваемого материала в бункере.

Способ высева заключается в принудительной доставке семян наружными спиралями левой и правой навивки к центральному нагнетателю, подаче высеваемого материала к катушке принудительным движением нагнетателя и принудительном выбрасывании их в семяпроводы. Кроме того, семена подают дополнительными наружными и внутренними с меньшим диаметром, но большим шагом, спиралями с левой и правой навивкой к торцевым нагнетателям и высевающим катушкам с семяпроводами. Семена подают всеми спиралями к нагнетателям под большим напором с возможностью образования из невысеянных семян потоков в направлениях, противоположных направлениям их доставки. Такая подача обеспечивает разрушение в начальной фазе процесса высева возникших сводов и препятствует в дальнейшем их появлению. Устройство для осуществления способа высева содержит бункер, семяпровод, вал с наружными спиралями левой и правой навивки, подающими семена к высевающей катушке, и спиралями меньшего диаметра. Катушка расположена в средней части бункера и имеет нагнетатель, размещенный над ней. Кроме того, бункер дополнительно имеет две высевающие катушки с нагнетателями, две наружные спирали левой и правой навивки и семяпроводы. При этом высевающие катушки с нагнетателями установлены по краям бункера, у его торцевых стенок. Спирали меньшего диаметра установлены внутри дополнительных наружных спиралей левой и правой навивки, каждая из которых подает семена к своей торцевой высевающей катушке, и выполнены с возможностью большего шага и той же навивки по сравнению с соответствующими дополнительными наружными спиралями левой и правой навивки. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для высева несыпучих семян кормовых растений, содержащее бункер, вал с наружными спиралями левой и правой навивки, подающими семена к высевающей катушке, расположенной в средней части бункера, с нагнетателем, размещенным над высевающей катушкой, спиралями меньшего диаметра, и семяпровод, отличающееся тем, что бункер дополнительно снабжен двумя высевающими катушками с нагнетателями, двумя наружными спиралями левой и правой навивки и семяпроводами, причем высевающие катушки с нагнетателями установлены по краям бункера, у его торцевых стенок, а спирали меньшего диаметра установлены внутри дополнительных наружных спиралей левой и правой навивки, каждая из которых подает семена к своей торцевой высевающей катушке, и выполнены с возможностью большего шага и той же навивки по сравнению с соответствующими дополнительными наружными спиралями левой и правой навивки.

2. Способ высева несыпучих семян кормовых растений, включающий принудительную доставку их наружными спиралями левой и правой навивки к центральному нагнетателю, подачу высеваемого материала к катушке принудительным движением нагнетателя и последующее принудительное выбрасывание их в семяпроводы, отличающийся тем, что семена подают дополнительными наружными и внутренними с меньшим диаметром, но большим шагом, спиралями с левой и правой навивкой к торцевым нагнетателям и высевающим катушкам с семяпроводами, причем семена подают всеми спиралями к нагнетателям под большим напором с возможностью образования из невысеянных семян потоков в направлениях, противоположных направлениям их доставки, для разрушения в начальной фазе процесса высева возникших сводов и препятствования в дальнейшем их появлению.