ВЫСЕИВАЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ СЕЯЛОК ТОЧНОГО ВЫСЕВА Российский патент 2020 года по МПК A01C7/04 A01C7/20 

Изобретение относится к высевающему элементу для пневматических сеялок точного высева.

Как правило, такие высевающие элементы содержат высевающий диск с одним или несколькими кольцами сквозных отверстий, которые проходят между противоположными поверхностями диска. Диск разделяет в высевающем элементе две камеры, которые за счет системы нагнетания давления имеют разное пневматическое давление, так что за счет перепада давления семена разделяют в зоне сквозных отверстий для того, чтобы выпускать их в зону семяпровода для транспортировки семян. Пример таких сеялок приведен в патенте WO 02010/059101. Подобные устройства также раскрыты в патентах WO 2015/149728, EP 0150 243 A1, DE 38 26397 или WO 2011/119095.

В упомянутой технической области существует необходимость увеличения скорости падения семян вдоль семяпровода, чтобы увеличить скорость высева и, как следствие, производительность машины. Однако, обратным действием увеличения скорости высева является увеличение неравномерности расстояния при посеве между двумя смежными семенами одного и того же ряда, с последующим неблагоприятным влиянием на планомерное прохождение роста и созревания растения. Фактически, просто неизбежно должны быть небольшие расхождения в скорости перемещения семян вдоль семяпровода, вызывающие неравномерность интервала между семенами, что совершенно неприемлемо. Очевидно, что такие случаи нерегулярности увеличиваются с увеличением скорости высева и поэтому действуют прямо противоположно требованиям увеличения скорости высева.

Задача, решаемая настоящим изобретением, состоит в том, чтобы предоставить высевающий элемент для пневматических сеялок точного высева, который конструктивно и функционально выполнен для преодоления одного или нескольких недостатков, изложенных со ссылкой на упомянутый выше известный уровень техники, путем улучшения, в частности, постоянства интервала между семенами даже при высоких скоростях высева.

Эта проблема решается настоящим изобретением при помощи высевающего элемента по п. 1 формулы изобретения.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления семяпровод для перемещения семян сконструирован как прямолинейный и соосный в максимально возможной степени с вертикальной ориентацией (относительно пахотной земли), чтобы предотвратить такие отклонения в перемещении семян в семяпроводе, которые вызывают столкновения и трение между семенами и стенкой самого семяпровода.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления чтобы облегчить передвижение семян из высевающего диска в направлении семяпровода для перемещения семян, сам диск наклонен относительно положения с осью, параллельной пахотной земле. Согласно аспекту изобретения угол между плоскостью, перпендикулярной оси семяпровода в начальной прямолинейной части и средней прямолинейной части того же семяпровода, и плоскостью, перпендикулярной оси вращения диска, составляет менее 90° и предпочтительно от 60° до 80°.

Таким образом, возможно, чтобы отверстие семяпровода могло быть представлено оптимальным образом относительно высевающего диска, например, с разрезом типа мундштука флейты, при этом сохраняя семяпровод для перемещения семян по существу прямолинейным по меньшей мере в его средней части и в его начальной части рядом с диском.

Другим преимуществом изобретения является то, что оно подходит для использования пневматического ускорителя потока, выполненного в средней части семяпровода для перемещения семян и желательно в конце этой средней части, между нею и конечной частью самого семяпровода. Этот ускоритель потока можно создать с помощью инжектора сжатого воздуха в семяпроводе для перемещения семян, например, как описано в патентной заявке PD2013A320 того же заявителя, текст и чертежи которого предназначены для включения в настоящее раскрытие путем ссылки. Этот ускоритель потока создает внутри семяпровода высокоскоростной поток воздуха, который значительно ускоряет движение семян.

Увеличение скорости семян, значительно более высокое, чем то, которое было бы получено в обычной системе падения с ускорением только в результате силы тяжести, становится очевидным как равнозначное существенное сокращение времени прохождения семян в семяпроводе и снижение чувствительности самих семян к вибрациям высевающего элемента и ударам о семяпровод для перемещения семян с улучшенной в результате равномерностью эффективного шага посева. Это, в свою очередь, позволяет значительно увеличить скорость высева, не нарушая при этом равномерности шага посева.

Характеристики и преимущества изобретения будут лучше понятны из подробного описания предпочтительного, но не ограничивающего его варианта осуществления, который поясняется при помощи не ограничивающей иллюстрации со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

- На Фиг. 1 показан вид в перспективе высевающего элемента согласно настоящему изобретению,

- На Фиг. 2 показан частичный схематичный вид высевающего элемента Фиг. 1, соединенного с высевающим диском для семян,

- На Фиг. 3 показан вид сбоку элементов Фиг. 2,

- На Фиг. 4 показан вид поперечного сечения детали Фиг. 1,

- На Фиг. 5 показан вид поперечного сечения элементов Фиг. 3,

- На Фиг. 6 показан схематичный вид высевающего элемента, включая устройство для отделения семян S согласно настоящему изобретению,

- На Фиг. 7 показана деталь Фиг. 6, а

- На Фиг. 8 показано поперечное сечение элемента Фиг. 7, разделенное плоскостью сечения А-А.

На Фиг. 1 в целом обозначен 1 высевающий элемент для пневматической сеялки точного высева, который проиллюстрирован только схематично с точки зрения необходимых компонентов.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления сеялка содержит множество высевающих элементов 1, которые прикреплены традиционным образом к опорному элементу 30 сеялки, который схематично показан на чертежах в виде бруса. Как показано на фиг. 6-8, высевающие элементы 30 соединены с сеялкой с помощью соответствующих соединительных элементов, которые не показаны на чертежах, с выравниванием в направлении Т, которое по существу перпендикулярно к направлению А продолжения посева.

Далее как показано на Фиг. 2, согласно аспекту изобретения высевающий элемент 1 содержит устройство для отделения семян S, которое содержит высевающий диск 2 для отделения семян.

Высевающий диск 2 разделяет внутри отделяющего устройства две камеры 3, 4, которые предназначены для размещения семян, подлежащих отделению, и для нагнетания давления в отделяющем устройстве, соответственно. Между вышеупомянутыми камерами 3, 4 устанавливается разность давлений Δ, которая создается с помощью пневматического устройства, например центробежного вентилятора с большим напором. Результатом в любом случае является создание и поддержание перепада давления через ряд отверстий 6, которые проходят между противоположными поверхностями высевающего диска 2, таким образом, чтобы вызвать там прилипание семян S к каждому отверстию и транспортировать семена, отделяемые таким образом, в семяпровод 8 для перемещения семян, с помощью которого семена S извлекают из высевающего диска 2 и транспортируют до посевной борозды. Эту борозду нарезает в земле сошник 10, например, типа двухдискогово сошника. Каток для уплотнения обеспечивает удерживание семян S в борозде и вдавливание их в грунт.

Чтобы добиться отделения семян, высевающий диск 2 вращается вокруг своей оси X, которая обычно перпендикулярна противоположным поверхностям высевающего диска 2, на скорости, пропорциональной скорости продвижения высевающего аппарата относительно земли. Полозок 11 выполнен с квази-прилипанием к противоположной поверхности высевающего диска 2, на которой находятся пневматически захваченные семена S, для частичного прерывания разности давлений через отверстия 6 и отсоединения семян, убранных из высевающего диска, и введения их в отверстие 15 семяпровода 8.

В семяпроводе 8 образована начальная часть 12, которая расположена ближе к отделяющему устройству, более предпочтительно к высевающему диску 2, и которая проходит от отверстия 15 из диска 2, и средняя часть 13, которая проходит, продолжая начальную часть 12 и соосна с ней. Семяпровод 8 по меньшей мере в начальной части 12 и в средней части 13 является по существу прямолинейным и соосным, а также ориентирован по оси по существу перпендикулярной пахотной земле (или ориентирован назад относительно направления продолжения посева).

Там, где в силу структурных причин может быть необходимо внедрить кривые линии в семяпровод 8, они будут в основном сосредоточены в конечной части 16 самого семяпровода. Например, в конечной части семяпровода может быть предусмотрен изгиб с намерением направлять траекторию семян под каток для уплотнения, как будет показано более подробно ниже.

Далее как показано на фиг. 2 и фиг. 3, семяпровод 8 по меньшей мере в начальной части 12 и в средней части 13 имеет ось Y, которая находится внутри плоскости по существу перпендикулярной пахотной земле G и параллельной направлению А продолжения посева.

Поэтому, когда высевающий элемент 1 установлен на сеялке, плоскость, в которой расположена ось Y семяпровода 8, находится по существу перпендикулярно направлению T выравнивания, которое определено выше.

Поэтому, когда пневматическая сеялка находится на плоской земле, семяпровод 8 в вышеупомянутых частях имеет по существу вертикальное протяжение.

Отверстие 15 семяпровода 8 предпочтительно частично обрезано в виде мундштука флейты, чтобы способствовать большему приближению отверстия 15 к соответствующей поверхности 2а диска 2. Разрез в виде мундштука флейты предполагает наклонное сечение семяпровода меньше его общего сечения, то есть не достигающее середины (ось Y) самого семяпровода 8. Предпочтительно, оно ограничено примерно от трети до пятой части (или даже меньше) окружного сечения семяпровода 8, когда он образован трубкой, имеющей круглое поперечное сечение.

Изложенное выше предотвращает чрезмерное уменьшение поперечного сечения для впуска воздуха в семяпровод для перемещения семян путем ограничения входной скорости воздуха, втягиваемого в семяпровод, чтобы не извлекать семена из отверстий до прерывания перепада давления с помощью полозка 11.

Угол А наклона между поверхностью 2а диска 2, обращенной к отверстию семяпровода 8, и осью Y самого семяпровода предпочтительно находится между 10° и 30°. Предпочтительное значение составляет приблизительно 15°.

Другими словами, это означает, что угол B между плоскостью P1, перпендикулярной оси Y семяпровода 8 в прямолинейной начальной части 12 и в прямолинейной средней части 13, и плоскостью P2, перпендикулярной оси X вращения высевающего диска 2, составляет менее 90°, предпочтительно между 60° и 80°, более предпочтительно равен 75°.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления ось X вращения диска поперечна направлению Т выравнивания и относительно поверхности G посева, на которой расположена сеялка.

Между средней частью 13 и конечной частью 16 вставлен пневматический ускоритель 20 типа ускорителя с эжектором 21 кольцевого типа, как показано на фиг. 1, 4 и 7.

Этот эжектор 21 содержит полый втулко-образный элемент 22, в котором содержатся:

- впуск 23 для сжатого воздуха, который направлен по касательной и предпочтительно в радиальном направлении относительно полого элемента 22,

- впуск 24 для семян, который является цилиндрическим, и наружная стенка которого образует в полом элементе 22 кольцевую камеру 25, которая является по существу соосной с впуском для семян,

- коническая часть 26, которая сужается от кольцевой камеры 25 к выпускному семяпроводу 27 и которая расположена относительно впуска 24 для семян так, чтобы образовать кольцевой канал 28 с уменьшенным поперечным сечением относительно кольцевой камеры 25 так, чтобы создавать существенное ускорение потока воздуха из впуска 23 для сжатого воздуха, чтобы водить этот кольцеобразный поток вокруг отверстия 29 впуска 24 для семян в эжектор 21.

В пневматический ускоритель 20 подается сжатый воздух, который генерирует компрессор объемного типа, предпочтительно лопастного типа или компрессором типа вихревой воздуходувки.

В результате воздействия потока сжатого воздуха во впуск 23 часть семяпровода 8, расположенная перед эжектором 21, должна находиться в состоянии пониженного давления относительно части семяпровода 8 после самого семяпровода, пониженное давление, измеренное на входе семяпровода, будет предпочтительно находиться между -20 и -40 мбар, создавая высокоскоростной поток воздуха, который в совокупности с силой тяжести способствует транспортировке семян S по семяпроводу 8, придавая им значительно большую скорость прохождения по сравнению только с одним действием силы тяжести. В результате дополнительно сокращается время прохождения семян в семяпроводе 8 с меньшей чувствительностью самих семян к вибрациям высевающего элемента и ударам о семяпровод, что обычно благоприятно для равномерности шага посева даже при очень высоких скоростях продвижения посевного агрегата.

В результате этого увеличения скорости конечная часть 16 семяпровода 8 для перемещения семян может иметь изгиб с большим радиусом, не оказывая отрицательного влияния на равномерность шага посева.

Соотношение между общей длиной начальной части 12 и средней части 13 и длиной конечной части 16 семяпровода 8 больше, чем 2:1 или равно 2:1.

В большинстве случаев эжектор 21 предпочтительно расположен вдоль семяпровода 8 в месте ближе к выпускному отверстию конечной части относительно упомянутого выше отверстия 15.

В результате этого условия, то есть несбалансированного расположения эжектора 21 в сторону близости к конечной части 16, обеспечивается преимущество использования как эффекта аспирации воздуха в начальную часть 12 и среднюю часть 13 семяпровода 8, который способствует извлечению семян из высевающего диска 2 и положительно ускоряет их перемещение, так и эффекта положительного повышения давления в конечной части семяпровода 8, который предотвращает затягивание почвы, пыли и других загрязнений в семяпровод 8 и скорее способствует их выталкиванию. Кроме того, семена во время прохождения через ускоритель потока уже обладают высокой скоростью и, следовательно, менее чувствительны к турбулентности, создаваемой самим ускорителем.

Любые отклонения от прямолинейного пути семяпровода 8 для перемещения семян имеют радиусы изгиба более 0,2 м.

Настоящее изобретение таким образом решает изложенную проблему, обеспечивая в то же время множество преимуществ. В частности, высевающий элемент, согласно настоящему изобретению, позволяет улучшить равномерность эффективного шага посева.

Группа изобретений относится к сельскому хозяйству. Высевающий элемент для пневматических сеялок точного высева и пневматическая сеялка, содержащая множество таких высевающих элементов, выровненных в направлении выравнивания, по существу поперечном направлению продолжения посева, и который содержит отделяющее устройство для отделения семян, которое содержит высевающий диск. Высевающий диск разделяет внутри отделяющего устройства две камеры, которые предназначены для содержания семян, подлежащих отделению, и для нагнетания давления в отделяющем устройстве, соответственно. Между камерами с помощью пневматического устройства создается разность давлений, которая создается и поддерживается через ряд отверстий, проходящих между противоположными поверхностями высевающего диска для того, чтобы вызвать там прилипание семян к каждому отверстию и транспортировать семена, которые отделены таким образом, в направлении семяпровода для перемещения семян, с начальной частью, которая расположена рядом с устройством для отделения семян, средней частью, которая проходит, продолжая начальную часть, и конечной частью, имеющей изгиб для дозирования семян. Семяпровод по меньшей мере в начальной части и в средней части является прямолинейным и соосным и дополнительно содержит пневматический ускоритель, который расположен вдоль семяпровода для перемещения семян. Пневматический ускоритель расположен между средней частью и конечной частью семяпровода для перемещения семян. Соотношение между общей длиной начальной части и средней части и длиной конечной части семяпровода больше или равно 2:1. Обеспечивается постоянство интервала между семенами при высоких скоростях высева. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Высевающий элемент для пневматических сеялок точного высева, содержащий отделяющее устройство для отделения семян (S), которое содержит высевающий диск (2), причем высевающий диск (2) разделяет внутри отделяющего устройства две камеры (3, 4), которые предназначены для содержания семян, подлежащих отделению, и для нагнетания давления в отделяющем устройстве, соответственно, при этом между камерами (3, 4) с помощью пневматического устройства создается разность давлений, причем разность давления создается и поддерживается через ряд отверстий (6), проходящих между противоположными поверхностями высевающего диска (2) для того, чтобы вызвать там прилипание семян (S) к каждому отверстию и транспортировать семена, которые отделены таким образом, в направлении семяпровода (8) для перемещения семян (S), с начальной частью (12), которая расположена рядом с устройством (S) для отделения семян, средней частью (13), которая проходит, продолжая начальную часть (12), и конечной частью (16), имеющей изгиб для дозирования семян, причем семяпровод (8) по меньшей мере в начальной части (12) и в средней части (13) является прямолинейным и соосным и дополнительно содержит пневматический ускоритель (20), который расположен вдоль семяпровода (8) для перемещения семян (S), причем пневматический ускоритель (20) расположен между средней частью (13) и конечной частью (16) семяпровода (8) для перемещения семян (S), и при этом соотношение между общей длиной начальной части (12) и средней части (13) и длиной конечной части (16) семяпровода (8) больше или равно 2:1.

2. Высевающий элемент по п. 1, в котором семяпровод (8) имеет ось (Y,) которая расположена внутри плоскости, по существу перпендикулярной пахотной земле и параллельной направлению (А) продолжения посева.

3. Высевающий элемент по любому из предшествующих пунктов, в котором высевающий диск (2) выполнен с возможностью вращения вокруг отдельной оси (X), причем начальная часть (12) семяпровода (8) расположена рядом с местом извлечения семян (S) из высевающего диска (2).

4. Высевающий элемент по пп. 2 и 3, в котором угол (B) между плоскостью (P1), перпендикулярной оси (Y) семяпровода (8) в прямолинейной начальной части и средней части (13) и плоскостью (P2), перпендикулярной оси (Х) вращения высевающего диска (2), составляет менее 90°.

5. Высевающий элемент по п. 4, в котором угол (B) составляет от 60° до 80°.

6. Высевающий элемент по п. 5, в котором угол (B) по существу равен 75°.

7. Высевающий элемент по любому из предшествующих пунктов, в котором пневматический ускоритель (20) относится к типу ускорителя, содержащему эжектор (21) кольцевого типа.

8. Высевающий элемент по п. 7, в котором эжектор (21) содержит полый втулко-образный элемент (22), в котором содержится впуск (23) для сжатого воздуха, который направлен в радиальном направлении относительно полого элемента (22), впуск (24) для семян, наружная стенка которого образует в полом элементе (22) кольцевую камеру (25), которая является по существу соосной с впуском для семян, и кольцевой канал (28) с уменьшенным поперечным сечением относительно кольцевой камеры (25) так, чтобы создавать существенное ускорение потока воздуха из впуска (23) для сжатого воздуха, и вводить этот кольцеобразный поток вокруг отверстия (29) впуска (24) для семян в эжектор (21).

9. Высевающий элемент по п. 8, в котором средняя часть (13) вставлена в полый элемент (22) таким образом, что между средней частью (13) и полым элементом (22) образована кольцевая камера (25).

10. Высевающий элемент по п. 9, в котором средняя часть (13) проходит внутри полого элемента (22) до места после впуска (23) для сжатого воздуха.

11. Высевающий элемент по любому из предшествующих пунктов, в котором в пневматический ускоритель подается сжатый воздух, который генерирует компрессор объемного типа.

12. Высевающий элемент (1) по любому из предшествующих пунктов, содержащий соединительный элемент относительно пневматической сеялки, при этом соединительный элемент выполнен таким образом, что семяпровод (8) по меньшей мере в начальной части (12) и в средней части (13) является по существу вертикальным, когда высевающий элемент (1) соединен с пневматической сеялкой.

13. Пневматическая сеялка, содержащая множество высевающих элементов (1) по любому из предшествующих пунктов, причем высевающие элементы (1) выровнены в направлении (T) выравнивания, которое по существу поперечно направлению (А) продолжения посева.

14. Пневматическая сеялка по п. 13, при зависимости от п. 2, в которой плоскость расположения оси (Y) семяпровода (8) перпендикулярна направлению (Т) выравнивания.

15. Пневматическая сеялка по п. 13 или 14, при зависимости от п. 3, в которой ось (Х) вращения является поперечной направлению (Т) выравнивания.

16. Пневматическая сеялка по любому из пп. 13-15, содержащая опорный элемент (30) для высевающих элементов (1), причем опорный элемент (30) имеет удлиненную форму, образующую направление (T) выравнивания.