Пневматическая сеялка для комбинированного, совмещённого из нескольких культур посева на одинаковую глубину сыпучих и малосыпучих посевных материалов Российский патент 2020 года по МПК A01C15/04 

Изобретение относится к сельскохозяйственным машинам для комбинированного, совмещенного из нескольких культур посева на одинаковую глубину семян зерновых, зернобобовых технических и кормовых культур с одновременным внесением в рядки минеральных удобрений.

Известна пневматическая сеялка для высева сыпучих материалов (патент №2109433 от 25.05.1995, 27.04.1998), содержащая вентилятор с трубопроводом, регулируемый конфузор, диффузор, вертикальный трубопровод с распределительной головкой и семяпроводами, емкости с дозаторами и регулируемыми воронками.

Среди недостатков этой пневматической сеялки для высева одного, двух или трех сыпучих материалов, основными являются следующие:

1) неравномерная подача материала дозатором;

2) повреждение материала дозаторами во время их работы;

3) работа дозаторов требует затрат энергии;

4) сложная настройка дозаторов для получения оптимальных норм или доз высева;

5) нет возможности работать с малосыпучими исходными материалами;

6) в воздуховоде нет возможности для регулирования процесса смешивания высеваемых материалов и воздуха;

7) не компактное размещение различных емкостей с дозаторами;

8) трехъярусная, сложная в изготовлении и эксплуатации конструкция емкостей с дозаторами.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является пневматическая сеялка, реализующая принцип центрального дозирования семян и с их пневматическим транспортированием в сошники (патент №2448445 от 12.08.2010, опуб. 27.04.2012 Бюлл. №12), содержащая раму, двигатель, бункер с дозатором катушечного типа, вентилятор, пневмопровод, делитель пневмопотока и распределитель семян, отводящие пневмошланги, сошники. Основными недостатками приведенной сеялки являются:

1) неравномерная подача семян катушечным дозатором;

2) травмирование семян дозатором во время его работы;

3) работа дозатора требует затрат энергии;

4) сложная настройка дозатора семян для получения оптимальной нормы или во время перехода на высев другого материала;

5) нет возможности работать с малосыпучим исходным материалом;

6) в воздуховоде нет возможности для регулирования процесса смешивания посевного материала и воздуха;

7) нет возможности одновременно высевать семена двух -трех культур и минеральных удобрений;

8) неравномерность нормы высева из-за различного скольжения опорно-приводных колес сеялки на разных участках одного поля;

Поставленная задача решается тем, что вместо вращающихся дозаторов в нижних частях четырех емкостей бункера установлены затворы ирисовые, через круглые, регулируемые по диаметру отверстия которых без повреждений и затрат энергии дозированно истекают различные виды сыпучих и, при включении воздушных сводоразрушителей-нагнетателей, малосыпучих высеваемых материалов во всасывающий патрубок смесительной камеры воздушного эжектора с регулируемыми и сменными, другой конструкции, соплами, обеспечивающими перемешивание и стабильную концентрацию всех видов посевного материла в транспортирующем воздухе, а следовательно, равномерное распределение каждого вида высеваемого материала по длине пути посевного агрегата и по площади поля.

Новые существенные признаки:

1) неравномерная подача материала вращающимся дозатором заменена его свободным истечением через круглое, горизонтальное отверстие ирисового затвора. Увеличению осевой скорости истечения семян способствует минимально-возможная высота боковой поверхности круглого отверстия. С увеличением диаметра отверстия растет и осевая скорость потока материала. Для разных материалов различна и осевая скорость потока в отверстии. Поэтому одинаковая подача различных материалов через горизонтальные круглые отверстия ирисовых затворов может быть получена при различных диаметрах их отверстий;

2) травмирование семян, достигающее на разных культурах у катушечного дозатора 1%, а также повреждение дозатором высеваемого материла снижено отсутствием механического воздействия во время их дозированного истечения через круглое отверстие ирисового затвора;

3) свободное, под действием силы тяжести, истечение материала через круглые дозирующие отверстия ирисовых затворов не требует затрат энергии;

4) равномерная подача материала во время его истекания через круглые дозирующие отверстия затворов способствует повышению однородности во времени и по объему шахты концентрации материала в воздушном потоке, что увеличивает у высеваемого материла равномерность распределения по площади поля, повышает жизнедеятельность и урожайность растений;

5) затраты времени на изменение нормы высева у катушечного дозатора или на изменение передаточного отношения в механизме привода дозатора, что делают при переходе на высев компонентов другой крупности, снижены у дозирующего ирисового затвора до трех секунд, которые необходимы для перемещения его рукоятки по вырезу;

6) на малосыпучем материале стабильную осевую скорость его истечения через круглое отверстие обеспечивает подача воздуха через кран в аэрационный сводоразрушитель-нагнетатель;

7) оптимальную концентрацию материала в потоке воздуха также обеспечивают установка эжектора со смесительной камерой и с регулируемым расстоянием между сужающим и расширяющим соплами или сменные сопла с другими параметрами конструкции;

8) применение ирисового затвора без механизма привода позволило в одном бункере компактно разместить четыре секции емкостей для исходных высеваемых материалов;

9) простота конструкции дозирующих ирисовых затворов с заслонками включения - отключения подачи высеваемых материалов снижает металлоемкость, затраты энергии и другие расходы на изготовление и эксплуатацию;

10) отсутствие механизма привода дозаторов от колес, которые по-разному проскальзывают на участках поля, гарантирует подачу любого материла во времени с точность песочных часов.

Перечисленные новые существенные признаки достаточны во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Выявленные отличительные признаки в совокупности с известными обеспечивают получение технического результата.

Заявленная пневматическая сеялка для комбинированного, совмещенного из нескольких культур посева на одинаковую глубину сыпучих и малосыпучих посевных материалов отличается от известной свободным истечением высеваемых материалов из накопительных емкостей через круглые, регулируемые по диаметру дозирующие отверстия ирисовых затворов, установкой в воздуховоде регулируемого эжектора со сменными сужающим и расширяющим соплами, другая конструкция которых позволяет получать смесительную камеру эжектора с разной степенью разряжения, которая необходима для различных посевных материалов, установкой в накопительных емкостях аэрационных сводоразрушителей-нагнетателей, компактным размещением в одном бункере четырех емкостей для различных посевных материалов.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемой пневматической сеялки, вид сбоку, на фиг. 2 приведена схема предлагаемой пневматической сеялки - вид спереди, на фиг. 3 приведен ирисовый затвор, вид снизу, на фиг. 4 приведена схема воздушного эжектора.

Пневматическая сеялка содержит раму 1, бункер 2, секции емкостей 3, датчики уровней 4, заслонки 5, ирисовые затворы 6, сводоразрушители-нагнетатели 7, пневмопроводы 8, краны 9, вентилятор 10, выгрузные горловины 11, датчики 12, эжектор 13, сужающее 14 и расширяющее 15 сопла, механизм регулирования 16, шахтную трубу 17 с распределительной головкой 18 и семяпроводами 19, корпус 20, стрелку 21, колесо ведомое 22, лепестки 23, рукоятку 24, сетку 25, смотровое окно 26, сошники 27, трособлочная система 28.

Предлагаемая пневматическая сеялка работает следующим образом. Секции емкостей 3 заполняют исходным материалом. Для примера, направляют в 4 соответствующие емкости 3 семена люцерны, тимофеевки, овсяницы и гранулированный суперфосфат. Такой посевной материал выбран потому, что современный этап зеленой революции базируется на теории и практике совмещенных посевов. Внутренняя поверхность емкостей 3 покрыта антикоррозионным материалом. В каждой емкости 3 норму высева конкретного посевного материла настраивают для одной выбранной скорости движения посевного агрегата. Настройку проводят перемещением по окружности рукоятки 24 ведомого колеса 22, размещенного в корпусе 20. В результате чего покрытые антикоррозионным материалом лепестки 23 перемещаются и изменяют по указательной стрелке 21 диаметр отверстия истечения посевного материла. Критически малый диаметр отверстия r_кр определяют из выражения: где а и b - поперечные размеры компонентов исходно материала. Аналогичным ирисовым затвором 6, установленным во всасывающем патрубке вентилятора 10, для конкретных исходных материалов устанавливают скорость движения воздуха в пневмопроводе 8. Сетка 25 обеспечивает более равномерный воздушный поток по площади сечения пневмопровода 8.

Во время перевода посевного агрегата из транспортного положения в рабочее через трособлочную 28 систему или от гидроцилиндра, автоматически открываются подпружиненные заслонки 5 у всех секций емкостей 3. Все виды посевного материала без повреждений и без травмирований равномерными, с точностью песочных часов, потоками поступают из секций емкостей 3 во всасывающий патрубок эжектор 13 и далее в его смесительную камеру. Затворы 6 и турбулентный воздушный поток в смесительной камере эжектора 13 позволяют получать однородную концентрацию аэросмеси - посевной материал - воздух, что обеспечивает у посевного агрегата равномерное распределение каждого вида высеваемого материала по длине пути и по всей площади поля, так как однородная аэросмесь по шахтной трубе 17 с распределительной головкой 18 поступает по семяпроводам 19 на дно бороздок в почве которые открывают и наделывают сошники 27, закрепленные на раме 1.

Качество работы эжектора 13 контролируют через смотровое окно 26 и, при необходимости, регулируют затвор 6 у вентилятора 10 или изменяют механизмом 16 расстояние между сужающим 14 и расширяющим 15 соплами, а также, при необходимости, установкой другой конструкции сопел 14 и 15. Устойчивую подачу малосыпучих материалов через отверстия затворов 6 обеспечивают включением подачи воздуха кранами 9 по пневмопроводам 8 в сводоразрушители-нагнетатели 7. Датчики 4 во время работы позволяют контролировать уровень посевных материалов в емкостях 3. Наличие дозированных потоков посевных материалов контролируют по световой и звуковой сигнализации от датчиков 12, которые установлены в выгрузных горловинах 11. Перед поворотом посевной агрегат переводят в транспортное положение и пружины перемещают заслонки 5 в положение отключения потоков посевных материалов. Успешность этих действий контролируют по световой сигнализации от датчиков 12.

Предлагаемая сеялка может успешно работать на посевах как четырех, так и одного, двух и трех видов посевных материалов. Так, например, при комбинированном совмещенном посеве овса и вики две любые емкости бункера 2 используют для семян овса, третью - для вики, а четвертую - для гранулированного суперфостфата.

Пневматическая сеялка характеризуется тем, что в нижних частях четырех емкостей бункера установлены затворы ирисовые, через круглые, регулируемые по диаметру отверстия которых без повреждений и затрат энергии дозированно истекают различные виды сыпучих и, при включении воздушных сводоразрушителей-нагнетателей, малосыпучих высеваемых материалов во всасывающий патрубок смесительной камеры воздушного эжектора с регулируемыми и сменными соплами, обеспечивающими перемешивание и стабильную концентрацию всех видов посевного материла в транспортирующем воздухе. Изобретение обеспечивает равномерное распределение каждого вида высеваемого материала по пути посевного агрегата и по площади поля. 4 ил.

Пневматическая сеялка для комбинированного, совмещенного из нескольких культур посева на одинаковую глубину сыпучих и малосыпучих посевных материалов, характеризующаяся тем, что в нижних частях четырех емкостей бункера установлены затворы ирисовые, через круглые, регулируемые по диаметру отверстия которых без повреждений и затрат энергии дозированно истекают различные виды сыпучих и, при включении воздушных сводоразрушителей-нагнетателей, малосыпучих высеваемых материалов во всасывающий патрубок смесительной камеры воздушного эжектора с регулируемыми и сменными соплами, обеспечивающими перемешивание и стабильную концентрацию всех видов посевного материла в транспортирующем воздухе, а следовательно, равномерное распределение каждого вида высеваемого материала по длине пути посевного агрегата и по площади поля.