Дозирующее устройство для широкозахватной пропашной сеялки с пневматическим транспортированием семян Российский патент 2022 года по МПК A01C7/04 A01C7/12 

Предлагаемое устройство относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к конструкциям дозирующих устройств сеялок для посева пропашных культур.

Известно устройство механического высевающего аппарата свекловичных сеялок ССТ-12. Высевающий аппарат состоит из легкого алюминиевого корпуса, в котором на горизонтальной оси установлено капроновое зубчатое колесо с закрепленным на ней ячеистым диском. На цилиндрической поверхности ячеистого диска имеются ячейки, расположенные в три ряда со смещением на 1/3 шага. Каждый ряд ячеек прорезан кольцевой канавкой. Внизу высевающего аппарата в канавки входят три клиновидных выталкивателя семян, а вверху установлен отражатель в виде рифленого капронового ролика с чистиком (Свекловичная тракторная сеялка ССТ-12 и ССТ-8: схема и нормы высева, https://agromania.com.ua/sveklovichnaya-traktornaya-seyalka-sst-12-i-sst-8-sxema-i-normy-vyseva).

Недостатками данных высевающих аппаратов являются невозможность высева семян различных пропашных культур, отличающихся формой от семян свеклы, например, кукурузы, и предназначенность для высева только одного ряда, т.е. необходимость установки высевающего аппарата на каждой посевной секции.

Известны сеялки точного высева серии EDX производства AMAZONE, оснащенные пневматическими распределительными системами. Бункер для посевного материала расположен над корпусом дозирующего барабана. Посевной материал распределяется под действием силы всасывания, действующей на семена в барабане. В случае попадания в отверстие одновременно двух семян лишние семена удаляются централизованно регулируемыми чистиками. Сила всасывания, действующая на семена в барабане, прерывается валиком непосредственно перед выпускным соплом.

Избыточное давление отводится через семяпровод. Семена отделяются от барабана, сильно ускоряются за счет потока и выходят на высокой скорости в сошник. Опционально каждый семяпровод может быть закрыт поворотным модулем, управляемым бортовым компьютером. При использовании различных видов посевного материала требуется замена распределительного барабана, различающиеся количеством рядов и диаметром отверстий (Руководство по эксплуатации. AMAZONE. Сеялка точного посева EDX 9000-ТС.MG3956, ВАН0048-6 09.2019ru).

Недостатком высевающих аппаратов сеялок точного высева серии EDX является неравномерность распределения семян в борозде, возникающей с увеличением дальности транспортирования до сошника в пневмопроводах из-за различий в скоростях движения отдельных семян в пневмопроводе, т.е. чем длиннее пневмопровод, тем больше неравномерность распределения семян в борозде. В связи с этим, с целью уменьшения дальности транспортирования семян до сошника путем сокращения длины пневмопровода на сеялках EDX 9000-ТС устанавливают два дозирующих устройства.

Технической задачей изобретения является обеспечение возможности высева семян различных пропашных культур, подачи семян на сошники сеялки одним дозирующим устройством, находящимся под бункером для семян и обеспечение равномерности распределения семян в борозде независимо от дальности транспортирования семян в пневмопроводах.

Технический эффект от использования изобретения обеспечивается тем, что в дозирующем устройстве для широкозахватной пропашной сеялки с пневматическим транспортированием семян, содержащем корпус, механизм привода, ячеистые диски с ячейками, расположенными в несколько рядов со смещением, выталкиватели семян, установленные в кольцевых канавках каждого ряда, отражатель семян над ячеистым диском, пневмопроводы, отделители воздуха, ячейки выполнены в виде глухих отверстий прямоугольной формы с длинной стороной вдоль направления движения, причем длина ячейки имеет размер больше длины семени, ширина - больше толщины, глубина - больше ширины, а по передней и левой граням отверстия выполнены скосы для ориентирования и продольного направления семян в ячейку, ячеистые диски собраны в кассету на общем горизонтальном валу и установлены под бункером для семян, выравниватель потока семян выполнен в виде лопастного ротора, установленного в корпусе, закрепленном на раме над каждым сошником и соединенном с пневмопроводом после отделителя воздуха, выполненного с возможностью синхронного вращения с валом кассеты ячеистых дисков от опорно-приводного колеса.

На фиг. 1 представлена схема дозирующего устройства (вид сзади); на фиг. 2 - вид сбоку. На фиг. 3 представлен ячеистый диск в изометрии. На фиг. 4 показан вид ячейки сверху, на фиг. 5 - вид сбоку. На фиг. 6 представлена схема возможных расположений семян в борозде. На фиг. 7 представлен момент выхода семени из выравнивателя потока семян и входа следующего семени при движении семян со средней скоростью, на фиг. 8 - момент перемещения семени в корпусе выравнивателя потока семян и входа следующего семени при движении семян с максимальной скоростью, на фиг. 9 - момент выброса семени из выравнивателя потока семян и входа следующего семени при движении семян с минимальной скоростью.

Дозирующее устройство для широкозахватной пропашной сеялки с пневматическим транспортированием семян содержит корпус 1, механизм привода 2, ячеистые диски 3 с ячейками 4, расположенными в несколько рядов со смещением, выталкиватели 5 семян, установленные в кольцевых канавках каждого ряда, отражатель 6 семян над ячеистыми дисками 3, пневмопроводы 7, отделители воздуха 8, выравниватели потока семян. Количество ячеистых дисков 3 соответствует количеству сошников. Ячейки 4 (фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5) выполнены в виде глухих отверстий прямоугольной формы с длинной стороной вдоль направления движения, причем длина ячейки l имеет размер больше длины семени, ширина а - больше толщины, глубина h - больше ширины, а по передней и левой граням отверстия выполнены скосы для ориентирования и продольного направления семян в ячейку. В зависимости от нормы высева семян на ячеистом диске 3 ячейки 4 могут быть расположены в один и более рядов со смещением. Ячеистые диски 3 собраны в кассету на общем горизонтальном валу 9. Выравниватель потока семян выполнен в виде лопастного ротора 10, установленного в корпусе 11 на пневмопроводе 7 после отделителя воздуха 8 над сошником 12. Отделитель воздуха 8 представляет собой трубу с окошками для выхода воздуха. Поверх трубы закреплена воронка для предотвращения потерь зерна через окошки. Лопастной ротор 10 выполнен с возможностью синхронного вращения с валом 9 кассеты ячеистых дисков 3 от опорно-приводного колеса 13. Для привода вала 9 и лопастного ротора 10 имеется механизм привода 2 от опорно-приводного колеса 13.

Дозирующее устройство для широкозахватной пропашной сеялки с пневматическим транспортированием семян работает следующим образом.

При движении сеялки по полю сошники 12 пропашной сеялки заглубляются в почву. Включается механизм привода 2 вала 9 и лопастного ротора 10. Пневматическая система направляет воздушный поток для транспортирования семян по пневмопроводам 7.

При включении привода 2 верхняя часть цилиндрической поверхности ячеистых дисков 3 начинает перемещаться относительно семян, находящихся в бункере. При этом семена, соприкасающиеся с цилиндрической поверхностью ячеистых дисков 3, за счет сил трения ориентируются и направляются в ячейку 4 длинной стороной вдоль направления движения диска. При дальнейшем скольжении семян относительно ячеистого диска 3 семя попадает в зону скосов ячейки 4 и при движении по скосам проворачивается на 90° относительно своей продольной оси, встает на ребро и постепенно входит в ячейку 4. Таким же образом происходит заполнение всех ячеек 4. В конце зоны нахождения ячеистых дисков 3 внутри нижней части бункера расположен отражатель 6, который оставляет только находящиеся в ячейках 4 семена. При дальнейшем вращении ячеистого диска 3 семя, находящееся внутри ячейки 4, подходит к нижнему отверстию корпуса 1 и попадает в пневмопровод 7 соответствующего сошника 12. Каждый ячеистый диск 3, снабжающий семенами один сошник, имеет несколько рядов ячеек, ячейки в которых располагаются с равномерным смещением как в каждом ряду, так и между ячейками разных рядов. Поэтому семена для одного сошника выпадают из ячеек 4 по одному через одинаковый промежуток времени. Выталкиватели семян 5 клиновидной формы, установленные в кольцевых канавках каждого ряда, снимают застрявшие семена и очищают ячейки 4.

Хотя семена подаются ячеистым диском 3 в пневмопровод 7 через одинаковый промежуток времени, в пневмопроводе каждое семя приобретает свою индивидуальную скорость в зависимости от коэффициента парусности данного семени, т.к. каждое семя имеет свою массу, индивидуальные размеры, по-разному располагается относительно направления движения воздушного потока. В связи с этим время прохождения каждого семени по пневмопроводу 7 будет разное и приведет к неравномерности расстояний между семенами в борозде.

Обозначим среднюю скорость перемещения всех семян, движущихся по конкретному пневмопроводу 7 через V_cp, скорость сеялки V_сеялки, скорость семени, перемещающегося с максимальной скоростью - V_max, скорость семени, перемещающегося с минимальной скоростью - V_min. Тогда при длине пневмопровода S среднее время прохождения всех семян будет равна минимальное время прохождениямаксимальное время прохождения -. Разница времени между желаемым средним временем t_cp, при котором все семена находились бы в борозде на одинаковом расстоянии друг от друга и действительными максимальным и минимальным значениями времени будет равна Δ=t_max - t_cp=t_cp - t_min. Это приводит к тому, что семя, имеющее максимальную скорость V_max падает в борозду в точку В (фиг. 6), которая будет находиться на расстоянии L=V_сеялки ⋅ Δ до оптимальной точки падения А, а семя, имеющее минимальную скорость V_min будет падать в борозду только в точке С, которая также будет находиться на расстоянии L за точкой А. Таким образом, при колебании точки падения каждой семени относительно оптимального положения А в пределах от В до С, текучее значение расстояния между семенами будет меняться в пределах от Z_max=Z+2L до Z_min=Z - 2L. Такой разброс расстояния между семенами в ряду тем больше, чем больше длина пневмопровода 7, чем больше будут отличаться аэродинамические свойства семян относительно друг друга и чем больше скорость движения сеялки V_сеялки.

Для исключения возникновения рассмотренной неравномерности высева семян при использовании пневматической системы транспортирования семян с одним дозирующим устройством, установленном под бункером, и обеспечения возможности использования в широкозахватных сеялках для посева пунктирным способом пропашных культур, где основным требованием является обеспечение одинакового расстояния между семенами, дополнительно установлен в конце каждого пневмопровода 7 перед сошником 12 отделитель воздуха 8 и выравниватель потока семян в виде лопастного ротора 10. Лопастной ротор 10 выравнивателя потока семян запирает путь для прохождения воздуха пнемопровода 7. Поэтому перед выравнивателем потока семян установлен отделитель воздуха 8, который обеспечивает выход воздуха наружу, а семенам, продолжающим движение по инерции, - попадание во внутреннюю полость межлопастного пространства ротора 10.

Вал 9 кассеты ячеистых дисков 3 и лопастные роторы 10 получают привод от одного опорно-приводного колеса 13 через механизм привода 2. Путем изменения передаточного отношения механизма привода 2 устанавливают норму высева семян. Передаточное отношение между валом 9 кассеты ячеистых дисков 3 и валом лопастного ротора 10 устанавливается как соотношение количества ячеек 4 n_ячеек на диске 3 к количеству лопастей n_{лопастей} ротора 10, т.е. Тогда семя из ячейки дозирующего устройства будет попадать через пневмопровод 7 в одно межлопастное пространство ротора 10.

Выравниватель потока семян представляет собой устройство, которое открывает через одинаковый промежуток времени проход семени в сошник 12 при прохождении лопасти ротора 10 в зоне выходного отверстия выравнивателя потока семян (фиг. 7). Таким образом, семя, находящееся в межлопастном пространстве ротора 10, будет попадать в семенное ложе через одинаковый промежуток времени, обеспечивая одинаковые расстояния между семенами в борозде. Для обеспечения свободного выскальзывания семян из выравнивателя потока необходимо момент открытия выходного отверстия лопастью установить при угле наклона лопасти относительно горизонтальной оси 40…50°.

Семя, из конкретной ячейки 4 попадает в одно межлопастное пространство независимо от аэродинамических свойств семян. Если семя имеет среднюю скорость V_cp, то оно влетает в зоне биссектрисы лопастей данного межлопастного пространства (фиг. 7). Если семя имеет максимальную скорость V_max в данном пневмопроводе 7, то семя влетает сразу после открытия данного межлопастного пространства (фиг. 8) и больше времени будет находиться внутри выравнивателя до попадания в выходное отверстие. И если семя имеет минимальную скорость V_min в данном пневмопроводе 7, то семя влетает перед закрытием входа для семян данного межлопастного пространства (фиг. 9). Таким образом, семя, поступающее в межлопастное пространство ротора 10 даже в разное время из-за различия аэродинамических свойств, выпускается из выравнивателя потока семян равномерно, обеспечивая одинаковое расстояние между семенами в борозде.

Изобретение обеспечивает возможность высева семян различных пропашных культур, подачи семян на сошники сеялки одним дозирующим устройством, находящимся под бункером для семян и равномерность распределения семян в борозде независимо от дальности транспортирования семян в пневмопроводах.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к конструкциям дозирующих устройств сеялок для посева пропашных культур. Дозирующее устройство содержит корпус, механизм привода, ячеистые диски с ячейками, расположенными в несколько рядов со смещением, выталкиватели семян, установленные в кольцевых канавках каждого ряда, отражатель семян над ячеистым диском, пневмопроводы, отделители воздуха. Ячейки выполнены в виде глухих отверстий прямоугольной формы с длинной стороной вдоль направления движения, причем длина ячейки имеет размер больше длины семени, ширина - больше толщины, глубина - больше ширины, а по передней и левой граням отверстия выполнены скосы для ориентирования и продольного направления семян в ячейку. Ячеистые диски собраны в кассету на общем горизонтальном валу и установлены под бункером для семян. После отделителя воздуха установлен выравниватель потока семян в виде лопастного ротора, установленного в корпусе, закрепленном на раме над каждым сошником и соединенном с пневмопроводом. Лопастной ротор выполнен с возможностью синхронного вращения с валом кассеты ячеистых дисков от опорно-приводного колеса. Изобретение позволит повысить равномерность распределения семян в борозде. 9 ил.

Дозирующее устройство для широкозахватной пропашной сеялки с пневматическим транспортированием семян, содержащее корпус, механизм привода, ячеистые диски с ячейками, расположенными в несколько рядов со смещением, выталкиватели семян, установленные в кольцевых канавках каждого ряда, отражатель семян над ячеистым диском, пневмопроводы, отделители воздуха, отличающееся тем, что ячейки выполнены в виде глухих отверстий прямоугольной формы с длинной стороной вдоль направления движения, причем длина ячейки имеет размер больше длины семени, ширина - больше толщины, глубина - больше ширины, а по передней и левой граням отверстия выполнены скосы для ориентирования и продольного направления семян в ячейку, при этом ячеистые диски собраны в кассету на общем горизонтальном валу и установлены под бункером для семян, кроме того, после отделителя воздуха установлен выравниватель потока семян в виде лопастного ротора, размещенного в корпусе, закрепленном на раме над каждым сошником и соединенном с пневмопроводом, причем лопастной ротор выполнен с возможностью синхронного вращения с валом кассеты ячеистых дисков от опорно-приводного колеса.