СИСТЕМА ОБЪЕМНОГО ДОЗИРОВАНИЯ С СЕКЦИОННОЙ ЗАСЛОНКОЙ Российский патент 2015 года по МПК A01C7/08 A01C15/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к объемному дозатору семян, а более конкретно, к дозатору семян с секционной заслонкой дозатора.

Уровень техники

Объемные дозаторы часто используют для дозирования семян в сельскохозяйственных посевных орудиях, таких как зерновые сеялки и пневматические сеялки. Объемные дозаторы используют также с машинами для внесения удобрений и других химических средств. В объемном дозаторе часто используют барабан дозатора, заключенный внутри кожуха, который образует впуск для приема продукта из бункера и выпуск для выдачи дозированного продукта. Барабан дозатора выполняют с канавками так, что когда барабан вращается, продукт из бункера перемещается к выпуску регулируемым образом в зависимости от размера канавок барабана и скорости вращения барабана. Из корпуса дозатора семена перемещаются посредством распределительной системы для высева в почве. Распределительная система включает в себя, как правило, множество отдельных каналов, каждый из которых принимает семена из определенной секции барабана дозатора. Распределительная система может представлять собой систему подачи самотеком, которая направляет семена, когда они падают под действием силы тяжести из дозатора в почву. В качестве альтернативы, распределительная система может быть пневматической, с использованием потока воздуха для высева семян из дозатора. Пневматическая распределительная система, как правило, имеет множество основных распределительных каналов, в каждый из которых продукт поступает из определенной секции барабана дозатора. Как правило, продукт, проходящий через каждый основной распределительный канал, позже делится по нескольким вторичным распределительным каналам, каждый из которых направлен в отдельный ряд для сельскохозяйственной культуры в почве.

В отличие от объемного дозатора семян сеялки для пропашных культур используют отдельные дозаторы семян, расположенные на каждой высевающей секции. Такие дозаторы снабжаются либо отдельными бункерами для семян, установленными на высевающей секции, либо семенами из центрального бункера, часто с пневматической системой подачи семян. Однако дозаторы семян, вместо дозирования семян на основании объема, разделяют семена поштучно и подают одно или более семян с точно определенными интервалами. Имеющиеся в настоящее время изделия изготавливают с возможностью применения на сеялках пропашных культур, в которых поток семян перекрывают на отдельных высевающих секциях. Их часто дополняют механизмом сцепления привода дозатора семян, который приводится в действие для отсоединения привода дозатора семян. Они имеют коммерческий успех, поскольку покупатели стремятся регулировать издержки посредством устранения какого-либо двойного посева, который может произойти на краю поля, когда площадь, остающаяся для посева, не такая широкая, как сеялка, или в не прямоугольном поле, где не все ряды заканчиваются в одном и том же месте. Поскольку заслонка для семян находится на отдельном дозаторе, установленном на ряду, задержка от времени перекрывания дозатора до прекращения потока семян в почве отсутствует или является очень короткой.

Для того чтобы обеспечить подобную заслонку объемного дозатора, имеющего воздушную, т.е. пневматическую распределительную систему, необходимо решить множество специфичных сложных задач, которые отсутствуют на сеялке пропашных культур. Данные сложные задачи представляют собой: 1) в том случае, когда поток семян в дозатор останавливают, существует долгая задержка, пока движение потока семян остановится, поскольку перед тем, как поток семян остановится, корпус дозатора должен опорожниться; 2) пневматические сеялки могут смешивать множество продуктов в воздушном потоке, так что остановка потока семян в землю за счет перенаправления воздушного потока после введения семян в воздушную струю требует разделения смешанных продуктов; и 3) в некоторых пневматических сеялках во время работы бункеры для продуктов находятся под давлением, дополнительно затрудняя возврат перенаправляемого продукта в бункер.

Один подход для обеспечения секционной заслонки дозатора показан в публикации заявки на патент США 2009/0079624, опубликованной 26 марта 2009 года. Между бункером для хранения продукта и барабаном дозатора расположены скользящие заслонки. Для перемещения каждой заслонки между открытым и закрытым положениями предусмотрены отдельные исполнительные механизмы. Вследствие того, что заслонки расположены между бункером для хранения и дозатором, после приведения в действие перекрывающих исполнительных механизмов, продукт будет продолжать поступать до тех пор, пока дозатор не опорожнится от продукта. Таким образом, данное приспособление ничем не помогает решить первую сложную проблему, упомянутую выше.

Раскрытие изобретения

В настоящем изобретении используется существующая износостойкая вставка в корпусе дозатора в качестве подвижной заслонки для перекрывания потока продукта из дозатора. Вставка образует выступ, через который дозируемый продукт проходит к выпуску корпуса дозатора. Используя вставку в качестве перекрывающей заслонки, избегают добавления отдельного элемента для функционирования в качестве заслонки. Помещая заслонку после дозатора, но перед распределительной системой, поток продукта будет останавливаться после перекрывания более быстро, чем в устройстве, показанном в вышеприведенной заявке на патент, поскольку не требуется, чтобы корпус дозатора сначала сам опорожнился от продукта. Кроме того, за счет расположения заслонки перед распределительной системой дозируемый продукт не смешивается со струей воздуха или с дополнительными продуктами, что вызывает необходимость в перенаправлении продукта в находящийся под давлением бункер или разделении множества продуктов.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой вид сбоку пневматической сеялки и орудия для обработки почвы, имеющих секционную заслонку дозатора согласно настоящему изобретению;

фиг.2 представляет собой вид сбоку в разрезе дозатора семян пневматической сеялки, показанной на фиг.1, с вставкой в открытом положении;

фиг.3 представляет собой вид сбоку в разрезе дозатора семян, показанного на фиг.2, с вставкой в закрытом положении;

фиг.4 представляет собой вид сбоку в разрезе еще одного варианта осуществления дозатора семян с вставкой в открытом положении; и

фиг.5 представляет собой вид сбоку в разрезе дозатора семян, показанного на фиг.4, с вставкой в закрытом положении.

Описание предпочтительного варианта осуществления изобретения

На чертежах показана пневматическая сеялка, выполненная согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения. Со ссылкой на фиг.1 показана пневматическая сеялка, состоящая из прицепа 10 для семян, буксируемого между трактором (не показан) и почвообрабатывающим орудием 12. Прицеп 10 для семян имеет раму 14, к которой прикреплены бункеры 16 для продуктов и колеса 18. Каждый бункер 16 для продукта имеет соответствующую систему 20 дозирования на его нижнем конце (только один из которых показан) для регулируемой подачи продукта в пневматическую распределительную систему 22 на основном распределительном коллекторе 24. Почвообрабатывающее орудие 12, буксируемое позади прицепа 10 для семян, в общем, состоит из рамы 30, к которой прикреплены культиваторы 32. Также во многих вариантах применения необходима установка заделывающего оборудования для семян в ряду, такого как заделывающие колеса 34.

Пневматическая распределительная система 22 включает в себя центробежный вентилятор 36, соединенный с полостью 38, которая, в свою очередь, соединена с одним или более основными распределительными коллекторами 24, каждый из которых соединен с бункером 16 для продукта. Каждый отдельный проход в основном распределительном коллекторе 24 соединен посредством основного распределительного канала 40 с вертикальной трубой 42, из которых показана только одна. Каждая вертикальная труба 42, в свою очередь, соединена с дополнительным распределительным устройством 44. Дополнительные распределительные каналы 46 соединяют дополнительное распределительное устройство 44 с сошниками, установленными на культиваторах 32 для доставки продукта, семян или удобрения и т.д. в борозду, образованную культиваторами 32. Несмотря на то, что пневматическая сеялка на фиг.1 показана в виде отдельного пневматического прицепа, соединенного с почвообрабатывающим орудием, бункеры 16 для продуктов, система 20 дозирования и распределительная система 22 могут быть установлены на ту же раму, что и культиваторы 32.

Далее со ссылкой на фиг.2-5 более подробно будет описана система 20 дозирования. Система 20 дозирования включает в себя корпус 50, который образует впуск 52 для продукта, прикрепленный к бункеру 16 для продукта, для приема из бункера продукта, такого как семена. Корпус 50 также образует выпуск 54, через который дозированные семена падают в основной коллектор 24 пневматической распределительной системы.

В корпусе 50 расположен барабан 72 дозатора. Барабан 72 дозатора образован из множества барабанных сегментов 78, расположенных в осевом направлении вдоль приводного вала 80. В показанном варианте осуществления приводной вал 80 является шестигранным для сопряжения с шестигранным отверстием в барабанных сегментах 78. Вставки 82 предусмотрены в корпусе и образуют выступ 84 на выпуске 54, через который семена падают в выпускное отверстие. Выступ может со временем изнашиваться от прохождения продукта через выступ. Таким образом, предполагается, что вставки должны заменяться. Предпочтительно, предусмотрена одна вставка для каждого основного распределительного канала, но может быть предусмотрено больше или несколько вставок. Вставки 82 подвижно установлены в корпусе 50 для линейного перемещения между открытым положением, показанным на фиг.2, и закрытым положением, показанным на фиг.3. Каждая вставка включает удлинение 86, которое продолжается через прорезь в корпусе 50 к наружной части корпуса. Исполнительные механизмы 88 прикреплены к корпусу 50 и имеют выдвигающиеся штоки 90, прикрепленные к каждой вставке 82. Предпочтительно, для каждой вставки предусмотрен один исполнительный механизм, но с каждым исполнительным механизмом, управляющим более, чем одной вставкой, может быть использовано несколько исполнительных механизмов. Исполнительный механизм может быть гидравлическим, пневматическим, электрическим и т.д. В нормальном рабочем положении шток 90 втянут, а вставка находится в открытом положении, обеспечивая прохождение семян через выступ 84. При приведении в действие шток 90 выдвигается и перемещает вставку в закрытое положение, в котором выступ 84 плотно прилегает к внутренней поверхности корпуса на противоположной стороне выпуска 54. Это закрывает выпуск и предотвращает выход семян из корпуса в соответствующий основной распределительный канал или каналы.

На фиг.4 и 5 показан альтернативный вариант осуществления, в котором аналогичные элементы обозначены аналогичными позициями, что и на фиг.2 и 3, а измененные элементы обозначены аналогичными ссылочными позициями с добавлением 100. Вставка 182 скользит по криволинейной траектории между открытым и закрытым положениями, а не по прямолинейной траектории, как показано на фиг.2 и 3. Это обеспечивает вращательное движение по существу вокруг оси вала 80. Вставка имеет установочный выступ, который продолжается через стенку корпуса. Исполнительный механизм 188 имеет выдвигающийся шток 190, прикрепленный к установочному выступу 192 с помощью пальца 194. Исполнительный механизм 188 также установлен шарнирно, чтобы обеспечить возможность перемещения вставки 182 по криволинейной траектории, а штока 190 - по прямолинейной траектории.

Предпочтительно, шток исполнительного механизма подпружинен во втянутое положение так, чтобы шток оставался втянутым, когда исполнительный механизм находится в выключенном состоянии. Термины включенный и выключенный подразумевают, когда приводящая в действие энергия присутствует или не присутствует, при этом она может быть электрической, пневматической, гидравлической и т.д. Исполнительными механизмами предпочтительно управляют электронным образом. Исполнительными механизмами может управлять выборочно водитель с помощью панели управления в кабине трактора или, предпочтительно, исполнительными механизмами управляют посредством программного обеспечения картирования поля в комбинации с системой позиционирования транспортного средства, такой как GPS (Глобальная система навигации и определения положения). С использованием полевых карт и позиционирования транспортного средства исполнительные механизмы будут приводиться в действие для перекрывания потока продукта от дозатора и, таким образом, остановки потока продукта в одном или более распределительных каналов 40, которые подают продукт в один или более рядов почвообрабатывающих орудий 12, когда почвообрабатывающее орудие проходит площадь, которая уже была засеяна, которая будет засеиваться при последующем проходе или которую вовсе не нужно засеивать.

В настоящем изобретении в качестве перекрывающей заслонки использована уже существующая вставка. При этом отсутствует необходимость в отдельном элементе, функционирующем в качестве заслонки. Заслонка для объемного дозатора согласно настоящему изобретению, расположенная после барабана дозатора, но перед тем, как продукт попадает в воздушную струю, решает сложные задачи, описанные выше. Долгая задержка между перекрыванием и прекращением подачи продукта в рядок уменьшается, поскольку не требуется опорожнение дозатора перед тем, как прекратится поток продукта. Поскольку продукт останавливается перед тем, как продукт входит в воздушную струю, отсутствует необходимость в направлении продукта назад в бункер. Это устраняет необходимость разделения смешанных продуктов и трудность возврата продукта в находящийся под давлением бункер. Несмотря на то, что изобретение было показано и описано в контексте пневматической сеялки, специалистам в данной области техники будет понятно, что изобретение может быть использовано с любым объемным дозатором, например, в зерновой сеялке, использующей силу тяжести для высева семян из дозатора в землю.

После описания предпочтительного варианта осуществления становится понятно, что могут быть выполнены различные изменения, не выходящие за рамки объема изобретения, определенного в приложенной формуле изобретения.

Система объемного дозирования предназначена для дозирования продукта в посевной машине с бункером для продукта и распределительной системой дозированного продукта, которая имеет множество отдельных продуктовых каналов. Система дозирования включает барабан дозатора, корпус дозатора, множество вставок и исполнительных механизмов. Барабан дозатора имеет множество барабанных сегментов, выровненных вдоль его оси для дозирования продукта из бункера в распределительную систему. Корпус дозатора по существу окружает барабан дозатора и образует выпуск для прохождения через него дозированного продукта. Вставки расположены в корпусе и образуют выступ, через который продукт проходит к выпуску. Кроме того, вставки подвижно установлены в корпусе для перемещения между открытым положением, в котором продукт может проходить через выступ, и закрытым положением, в котором вставки продолжаются поперек выпуска для блокирования прохождения продукта. Каждый из исполнительных механизмов установлен для избирательного перемещения одной или более вставок из открытого положения в закрытое положение. Изобретение позволит уменьшить время простоя машины при отключении одного или нескольких дозаторов. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Система объемного дозирования для дозирования продукта в посевной машине, имеющей бункер для продукта и распределительную систему для распределения дозированного продукта, имеющую множество отдельных продуктовых каналов, содержащая:
барабан дозатора, имеющий множество барабанных сегментов, выровненных вдоль оси барабана для дозирования продукта из бункера в распределительную систему;
корпус дозатора, по существу окружающий барабан дозатора и образующий выпуск для прохождения через него дозированного продукта;
множество вставок, расположенных в корпусе и образующих выступ, через который продукт проходит к выпуску, причем вставки подвижно установлены в корпусе для перемещения между открытым положением, в котором продукт может проходить через выступ, и закрытым положением, в котором вставки продолжаются поперек выпуска для блокирования прохождения продукта; и
множество исполнительных механизмов, каждый из которых установлен для избирательного перемещения одной или более вставок из открытого положения в закрытое положение.

2. Система по п.1, в которой количество вставок равно количеству отдельных продуктовых ветвей распределительной системы.

3. Система по п.1, в которой вставки перемещаются по линейной траектории между открытым и закрытым положениями.

4. Система по п.3, в которой участок вставки продолжается наружу из корпуса.

5. Система по п.1, в которой вставки перемещаются по криволинейной траектории между открытым и закрытым положениями.

6. Система по п.5, в которой вставка включает в себя установочный выступ, который продолжается наружу из корпуса.

7. Система по п.1, в которой исполнительные механизмы имеют выключенное состояние и включенное состояние, при этом во включенном состоянии исполнительные механизмы перемещают заслонки в закрытые положения.

8. Система по п.1, в которой исполнительные механизмы выполнены с возможностью электронного управления.