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

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 возникло требование 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 путем создания семяпровода для перемещения семян прямолинейным и соосным образом, в максимально возможной степени с вертикальной ориентацией, чтобы предотвратить такие отклонения в перемещении семян в семяпроводе, которые вызывают столкновения и трение между семенами и стенкой самого семяпровода.

В одном варианте 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 можно было оптимальным образом обеспечить 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 об 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 частичный схематичный вид высевающего элемента согласно настоящему изобретению,

- На Фиг. 2 показана деталь Фиг. 1,

- На Фиг. 3 показан вид в соответствии с разрезом A-A Фиг. 2 ряда высевающих элементов, которые расположены с выравниванием в соответствии с положением их сборки на пневматической сеялке,

- На Фиг. 4 показан схематичный вид детали Фиг. 3,

- На Фиг. 5 показан вид сбоку элементов Фиг. 4,

- На Фиг. 6 показан схематичный вид в перспективе детали высевающего элемента согласно настоящему изобретению,

- На Фиг. 7 показан вид поперечного сечения детали высевающего элемента согласно настоящему изобретению, и

- На Фиг. 8 показан вид поперечного сечения другой детали высевающего элемента согласно настоящему изобретению.

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. 3, опорные 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 также на Фиг. 2, высевающий элемент 1 содержит высевающий диск 2, который служит для отделения семян и который разделяет внутри высевающего элемента две камеры 3, 4 которые предназначены для размещения семян, подлежащих отделению, и для нагнетания давления в высевающем элементе, соответственно. Между вышеупомянутыми камерами 3, 4 устанавливается разность давлений Δp, 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 и транспортируются до посевной борозды. Эту борозду нарезает в земле сошник 10, например, типа двухдискогово сошника. Каток для уплотнения обеспечивает удерживание семян S в вышеуказанной 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 диску и которая проходит от отверстия 15 из диска 2, и средняя часть 13, которая проходит в продолжение начальной части 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 15 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 наклона А 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. 2, 6 и 8.

Этот эжектор 21 содержит полый втулкообразный 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 создает лопастной компрессор предпочтительно объемного типа или компрессор типа вихревой воздуходувки.

В результате воздействия потока сжатого воздуха во впуск 23, часть семяпровода 8, расположенная перед эжектором 21, может находиться в состоянии пониженного давления относительно части семяпровода 8 после самого семяпровода, 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 ближайшей части 12 и средней части 13 и длиной конечной части 16 семяпровода 8 предпочтительно 2:1.

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 ближайшую 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 постоянство интервала между семенами даже при высоких скоростях высева.

Высевающий элемент для пневматических сеялок точного высева, содержит высевающий диск (2) для отделения семян (S), выполненный с возможностью вращения вокруг оси (X), и семяпровод (8) для перемещения семян (S) с начальной частью (12), которая расположена рядом с местом извлечения семян (S) из высевающего диска (2) и средней частью (13), которая проходит, продолжая начальную часть (12). Семяпровод (8) по меньшей мере в начальной части (12) и в средней части (13) является прямолинейным и соосным и имеет ось (Y), которая расположена внутри плоскости, перпендикулярной пахотной земле и параллельной направлению продолжения посева. При этом угол (В) между плоскостью (Р1), перпендикулярной оси (Y) семяпровода (8) в прямолинейной начальной части (12) и прямолинейной средней части (13) семяпровода (8), и плоскостью (Р2), перпендикулярной оси (X) вращения высевающего диска (2), составляет менее 90°. Изобретение позволит улучшить равномерность высева семян при высоких скоростях сева. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Высевающий элемент (1) для пневматических сеялок, содержащий высевающий диск (2) для отделения семян (S), причем высевающий диск (2) выполнен с возможностью вращения вокруг оси (X), семяпровод (8) для перемещения семян (S) с начальной частью (12), которая расположена рядом с местом извлечения семян (S) из высевающего диска (2) и средней частью (13), которая проходит, продолжая начальную часть (12), отличающийся тем, что семяпровод (8) по меньшей мере в начальной части (12) и в средней части (13) является прямолинейным и соосным и имеет ось (Y), которая расположена внутри плоскости, перпендикулярной пахотной земле и параллельной направлению продолжения посева, при этом угол (В) между плоскостью (Р1), перпендикулярной оси (Y) семяпровода (8) в прямолинейной начальной части (12) и прямолинейной средней части (13) семяпровода (8), и плоскостью (Р2), перпендикулярной оси (X) вращения высевающего диска (2), составляет менее 90°.

2. Высевающий элемент (1) по п. 1, в котором семяпровод (8) в начальной части (12) и в средней части (13) ориентирован назад относительно направления продолжения посева.

3. Высевающий элемент (1) по п. 1, в котором семяпровод (8) по меньшей мере в начальной части (12) и в средней части (13 расположен вертикально при использовании на по существу плоской поверхности (G) посева.

4. Высевающий элемент (1) по п. 1, в котором угол (В) составляет от 60° до 80°.

5. Высевающий элемент (1) по п. 4, в котором угол (В) по существу равен 75°.

6. Высевающий элемент (1) по любому из предшествующих пунктов, который содержит пневматический ускоритель (20), который расположен вдоль семяпровода для перемещения семян.

7. Высевающий элемент (1) по п. 6, в котором пневматический ускоритель (20) расположен между средней частью (13) и конечной частью (16) семяпровода (8).

8. Высевающий элемент (1) по п. 7, в котором общая протяженность начальной части (12) и средней части (13) больше, чем протяженность конечной части (16).

9. Высевающий элемент (1) по п. 8, в котором соотношение между общей длиной начальной части (12) и средней части (13) и длиной конечной части (16) семяпровода (8) составляет 2:1.

10. Высевающий элемент (1) по любому из предшествующих пунктов, в котором весь семяпровод (8) для перемещения семян является прямолинейным.

11. Высевающий элемент (1) по п. 8 или 9, в котором конечная часть (16) имеет изгиб.

12. Высевающий элемент (1) по п. 11, в котором отклонение от прямолинейного пути семяпровода (8) для перемещения семян (S) в конечной части (16) имеет радиус изгиба более 0,2 м.

13. Высевающий элемент по любому из пп. 7-12, в котором пневматический ускоритель (20) относится к типу ускорителя, содержащему эжектор (21) кольцевого типа.

14. Высевающий элемент (1) по п. 13, в котором в пневматический ускоритель (20) подается сжатый воздух, который создается лопастным компрессором объемного типа или компрессором типа вихревой воздуходувки.

15. 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 вертикальным, когда высевающий элемент (1) соединен с пневматической сеялкой.

16. Пневматическая сеялка, содержащая множество высевающих элементов (1) по любому из предшествующих пунктов, причем высевающие элементы (1) выровнены в направлении (Т) выравнивания, которое поперечно направлению (А) продолжения посева, причем плоскость, в которой расположена ось (Y) семяпровода (8), находится по существу перпендикулярно направлению (Т) выравнивания, а ось (X) вращения высевающего диска (2) каждого высевающего элемента (1) поперечна направлению (Т) выравнивания.

17. Пневматическая сеялка по п. 16, содержащая опорный элемент (30) для высевающих элементов (1), причем опорный элемент (30) имеет удлиненную форму, образующую направление (Т) выравнивания.