УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН В ПОЛЕ Российский патент 2024 года по МПК A01C1/06 

Изобретение относится к устройствам для предпосевной обработки семян преимущественно в полевых условиях жидкими химическими и биологическими препаратами для защиты семян от вредителей и болезней, а также стимулирования роста растений. Может быть использовано в семеноводческих и других с. -х. предприятий.

Известны устройства для нанесения дезинфицирующих жидких препаратов, инокулянтов, удобрений, стимуляторов роста и др. рабочих растворов на семена в процессе их предпосевной подготовки (Смелик В.А., Кубеев Е.И., Дринча В.М. Предпосевная подготовка семян нанесением искусственных оболочек. СПбГАУ, 2011, 272 с.) в условиях зернового тока или на других пунктах подготовки семян.

Предпосевная обработка семян на току представляет большие экологические проблемы, связанные с химическим загрязнением, зачастую токсичными веществами в стационарных местах обработки, а также дополнительные проблемы, возникающие при перевозке химически обработанных семян с поля до тока. Применение этих устройств для предпосевной обработки семян в поле нерационально из-за их больших габаритов и массы, повышенной сложности, а также невозможности их адаптации для обработки в условиях поля.

Известно устройство для обработки семян в поле, содержащее внешний вертикальный полый цилиндр, установленный соосно над ним загрузочный бункер в виде усеченного конуса, концентрично расположенный с внешним цилиндром внутренний вертикальный полый цилиндр, образующие кольцевой цилиндрический канал, установленный соосно с цилиндрами с возможностью вертикального перемещения гидравлический распылитель, образующий полый конический факел, расположенную концентрично с цилиндрами выгрузную воронку (пат. Канады №2196001, кл. А01С 1/06, 17.12.2002).

Недостатком данного устройства являются неравномерное покрытие семян распыленными каплями препарата из-за большой неоднородности перемещаемого семенного слоя в кольцевом цилиндрическом канале, а также вследствие экранирующего эффекта, вследствие которого на зерновки, которые движутся ближе к периферии кольцевого слоя меньше попадает капель, чем на зерновки, которые ближе к центральной осевой лини, что приводит к снижению качества обработки.

Наиболее близким к заявляемому устройству является устройство для предпосевной обработки семян в поле (патент РФ №2771050 С1, опубл. 25.04.2022 в БИ №12, кл. А01С 1/06) жидкими препаратами, включающее внешний вертикальный полый цилиндр, установленный соосно над ним загрузочный бункер, концентрично расположенный с внешним цилиндром с образованием кольцевого цилиндрического канала, внутренний вертикальный полый цилиндр, распределительный конус, установленный соосно над внутренним цилиндром, расположенную концентрично с цилиндрами выгрузную воронку, распылитель, установленный соосно с цилиндрами с возможностью вертикального перемещения.

Недостатками данного устройства являются:

- существенное нарушение однородности (плотности) семенного слоя в кольцевом цилиндрическом канале при незначительном отклонении устройства от вертикального положения, что часто происходит в полевых условиях, так как зерновая струя из загрузочного бункера попадая на распределительный конус существенно смещается относительно центральной оси на распределительном конусе, что приводит к снижению качества обработки;

- низкая устойчивость перемещения семян по распределительному конусу при незначительных колебаниях в подаче семян или при изменении свойств подаваемого семенного зерна, на одних участках конуса семена могут скапливаться, а на других ускоренно перемещаться, что приводит к снижению однородности семенного слоя в кольцевом цилиндрическом канале, а следовательно, и к снижению качества обработки;

- распыление жидкости препарата характеризуется полидисперсным распылением, при котором нельзя получить капли соответствующего размера для обеспечения требуемого покрытия зерновок при максимальной равномерности, что также приводит к снижению качества обработки.

Задачей изобретения является повышение качества предпосевной подготовки семян в полевых условиях.

Сущность устройства предпосевной подготовки семян в поле состоит в том, что в устройстве, включающем внешний вертикальный полый цилиндр, установленный соосно над ним загрузочный бункер, концентрично расположенный с внешним цилиндром с образованием кольцевого цилиндрического канала, внутренний вертикальный полый цилиндр, распределительный конус, установленный соосно над внутренним цилиндром, расположенную концентрично с цилиндрами выгрузную воронку, и распылитель, установленный соосно с цилиндрами с возможностью вертикального перемещения, нижняя часть бункера выполнена с подающим конусом, под которым установлен внутри на внешнем цилиндре элемент для уменьшения скорости потока семян и с зазором соосно с ним установлен дополнительный элемент для повышения текучести потока семян, каждый из которых выполнен в виде пластины, выполненной с образованием кольца с меньшим и большим основанием, меньшим основанием обращенным вниз, причем дополнительный элемент закреплен на вертикальных стержнях на внутреннем вертикальном полом цилиндре, который жестко соединен с радиальными гибкими стержнями, концы которых соединены с внешним цилиндром, при этом распылитель выполнен в виде центробежного диска, а под распределительным конусом соосно с ним на радиальных гибких стержнях расположены дисбалансный вибратор с двигателем, сочлененным с двигателем привода разбрасывающего центробежного диска.

Вал разбрасывающего центробежного диска соединен с валом двигателя посредством гибкой трубчатой муфты.

Угол между вертикалью и образующей элемента для уменьшения скорости потока семян α≤45°.

Двигатели привода центробежного диска и дисбалансного вибратора приводятся в работу от 12 Вольтовой бортовой системы мобильного энергосредства.

Установка в бункере в нижней части подающего конуса повышает равномерность выхода семенного материала из бункера даже при отклонении устройства от вертикального положения. Кроме того, подающий конус уменьшает давление материала на распределительный конус, что приводит к повышению равномерности распределения семян на распределительном конусе и повышению однородности семенного потока в кольцевом цилиндрическом канале, что приводит к повышению качества обработки.

Установка под конусообразным днищем загрузочного бункера элемента для уменьшения скорости потока семян, выполненного в виде пластины, выполненной с образованием кольца (кольцевой пластины) с меньшим и большим основанием, меньшим основанием обращенным вниз, стабилизирует семенной поток при поступлении его в кольцевой цилиндрический канал за счет уменьшения скорости выхода семян из загрузочного бункера. При этом часть семян попадает на кольцевую пластину, сходом с которой поступает на распределительный конус. Установка дополнительного элемента для повышения текучести потока семян, выполненного аналогично выполнению кольцевой пластине, на вертикальных стержнях, закрепленных на внутреннем вертикальном полом цилиндре, позволяет передавать вибрации от цилиндра дополнительной кольцевой пластине, что дополнительно повышает текучесть и равномерность поступления семян на распределительный конус, что повышает однородность кольцевого слоя семян в цилиндрическом канале, а следовательно, и качество обработки.

Посредством соединения полого цилиндра с радиальными гибкими стержнями, концы которых соединены с внешним цилиндром передается вибрация от дисбалансного вибратора распределительному конусу и дополнительной кольцевой пластине, что повышает равномерность и устойчивость семенного материала перед их поступлением в кольцевой цилиндрический канал, что повышает качество и эффективность обработки семян.

Выполнение распылителя в виде центробежного диска повышает равномерность распыления жидкости и придание распыленным каплям большой кинетической энергии, за счет чего повышается полнота и равномерность покрытия распыленными каплями зерновок в кольцевом канале, а следовательно, и повышение эффективности обработки семян.

Установка дисбалансного вибратора с двигателем, сочлененным с двигателем привода центробежного диска на радиальных гибких стержнях, позволяет генерировать вибрации для колебаний распределительного конуса и разбрасывающего центробежного диска за счет использования одного вибратора. Вибрация центробежного диска приводит к увеличению монодисперсности распыла капель, а также к расширению факела разбрасываемых частиц, что приводит к повышению равномерности обработки движущегося кольцевого потока семян, а следовательно, к повышению качества предпосевной подготовки семян.

Соединение вала разбрасывающего центробежного диска с валом приводного двигателя посредством гибкой трубчатой муфты обеспечивает повышение амплитуды отклонения диска от центральной осевой линии, что позволяет расширить факел обработки семя в потоке, а следовательно, и повысить качество обработки.

Выполнение угла между вертикалью и образующей элемента для повышения скорости потока семян α≤45° обеспечивает беспрепятственный сход семян вдоль кольцевых пластин, так как большинство с. -х. семян имеют внутренний угол трения по стальной ленте больше 45°.

Использование в качестве источника питания 12 вольтовых бортовых систем мобильных агрегатов для привода двигателей привода центробежного диска и дисбалансного вибратора позволяет применять устройство в условиях поля.

Такого исполнения элементов в конструкции прототипа не имеется.

На фиг.1. схематично представлено устройство для предпосевной обработки семян в поле, поперечное сечение; на фиг.2. тоже сечение А-А на фиг.1; на фиг.3. тоже, радиальные гибкие прутки; на фиг.4 тоже, аксонометрия устройства.

Устройство для предпосевной обработки семян в поле жидкими препаратами включает внешний вертикальный полый цилиндр 1 с установленным внутри него элементом для уменьшения скорости потока семян в виде пластины, выполненной с образованием кольца с меньшим и большим основаниями, меньшим основанием обращенным вниз - кольцевой пластиной 2 при помощи болтового соединения 3. Угол между образующими цилиндра 1 и кольцевой пластиной 2 α≤45°. Соосно с кольцевой пластиной 2 и с зазором установлен дополнительный элемент для повышения текучести потока семян, выполненный аналогично кольцевой пластине 2 – дополнительная кольцевая пластина 4. Над элементами 2 и 4 концентрично с ними установлен загрузочный бункер 5 с приемным патрубком 6, под которым соосно с ними внизу установлен подающий конус 7, под которым установлен распределительный конус 8. Дополнительная кольцевая пластина 4 установлена на вертикальных стержнях 9 на внутреннем вертикальном полом цилиндре 10. Распределительный конус 8 фиксируется на цилиндре 10. Двигатель вибропривода 11 соединен с двигателем разбрасывающего центробежного диска 12 посредством шпилек 13 и через фланец 14 соединены с радиальными гибкими прутками 15. Цилиндр 10 соединен с прутками 15 через болтовое соединение 16. На выходном валу двигателя 11 установлен дисбалансный вибратор 17, а выходной вал двигателя 12 соединен с гибкой трубчатой муфтой 18, другой конец которой соединен с валом 19 разбрасывающего центробежного диска 20, под которым соосно с ним установлена выгрузная воронка 21 обработанного семенного материала. Муфта 18 и вал 19 диска 20 соединены при помощи болтового соединения 22, позволяющего регулировать положение диска 20 по высоте. Над диском 20 расположена подводная трубка 23 жидкого препарата. Цилиндр 1 и цилиндр 10 образуют кольцевой цилиндрический канал 24, а между кольцевыми пластинами 2 и 4 выполнен кольцевой зазор 25. Расположение кольцевых пластин 2 и 4 с кольцевым зазором повышает эффективность вибрационного воздействия на семена, поступающие на распределительные конус 8, так как при таком исполнении вибрации не передаются на весь семенной материал, находящийся в загрузочном бункере.

Двигатели 11 и 12 приводятся от 12 вольтовой бортовой системы мобильных агрегатов, с которыми агрегатируется устройство для предпосевной обработки семян в поле.

Устройство работает следующим образом. Семенной материал из загрузочного патрубка 6 под действием гравитационной силы поступает в загрузочный бункер 5 и посредством подающего конуса 7 направляется на кольцевую тарелку 2, причем часть семян (меньшая) проваливается в кольцевой зазор 25 и поступает в кольцевой цилиндрический канал 24, а другая часть посредством дополнительной кольцевой пластины 4 поступает на распределительный конус 8 и также направляется в кольцевой канал 24, после чего кольцевой семенной поток при выходе из канала 24 обрабатывается распыленными каплями препарата сходящими с разбрасывающего диска 20. Вследствие чего семена покрываются распыленными каплями и попадают в выгрузную воронку 21 и выводятся из устройства.

Устройство обеспечивает повышение качества предпосевной подготовки семян в полевых условиях за счет повышения равномерности покрытия семян распыленными каплями путем повышения однородности семенного слоя в кольцевом цилиндрическом канале, а также повышения монодисперсности и расширения факела распыла капель за счет придания вибраций разбрасывающему центробежному диску. При этом полнота и равномерность обработки превышают 90%.

Изобретение относится к устройствам для предпосевной обработки семян, преимущественно в полевых условиях, жидкими химическими и биологическими препаратами для защиты семян от вредителей и болезней, а также стимулирования роста растений. Устройство для предпосевной обработки семян в поле жидкими препаратами включает вертикально установленные внешний и внутренний полые цилиндры. Соосно над ними установлен загрузочный бункер, концентрично расположенный с внешним цилиндром с образованием кольцевого цилиндрического канала. Соосно над внутренним цилиндром расположен распределительный конус. Концентрично с цилиндрами расположена выгрузная воронка. Соосно с цилиндрами также установлен распылитель с возможностью вертикального перемещения. Нижняя часть бункера выполнена с подающим конусом, под которым установлен внутри на внешнем цилиндре элемент для уменьшения скорости потока семян и с зазором соосно с ним установлен дополнительный элемент для повышения текучести потока семян. Каждый из этих элементов выполнен в виде пластины, выполненной с образованием кольца с меньшим и большим основанием, меньшим основанием обращенным вниз. При этом дополнительный элемент закреплен на вертикальных стержнях на внутреннем цилиндре, который жестко соединен с радиальными гибкими стержнями, концы которых соединены с внешним цилиндром. Кроме того, распылитель выполнен в виде центробежного диска. Под распределительным конусом соосно с ним на радиальных гибких стержнях расположены дисбалансный вибратор с двигателем, сочлененным с двигателем привода разбрасывающего центробежного диска. Использование изобретения позволит повысить качество обработки семян за счет повышения равномерности покрытия семян распыленными каплями путем повышения однородности семенного слоя в кольцевом цилиндрическом канале, а также повышения монодисперсности и расширения факела распыла капель и придания вибраций разбрасывающему центробежному диску. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для предпосевной обработки семян в поле жидкими препаратами, включающее внешний вертикальный полый цилиндр, установленный соосно над ним загрузочный бункер, концентрично расположенный с внешним цилиндром с образованием кольцевого цилиндрического канала, внутренний вертикальный полый цилиндр, распределительный конус, установленный соосно над внутренним цилиндром, расположенную концентрично с цилиндрами выгрузную воронку, распылитель, установленный соосно с цилиндрами с возможностью вертикального перемещения, отличающееся тем, что нижняя часть бункера выполнена с подающим конусом, под которым установлен внутри на внешнем цилиндре элемент для уменьшения скорости потока семян и с зазором соосно с ним установлен дополнительный элемент для повышения текучести потока семян, каждый из которых выполнен в виде пластины, выполненной с образованием кольца с меньшим и большим основанием, меньшим основанием обращенным вниз, причем дополнительный элемент закреплен на вертикальных стержнях на внутреннем вертикальном полом цилиндре, который жестко соединен с радиальными гибкими стержнями, концы которых соединены с внешним цилиндром, при этом распылитель выполнен в виде центробежного диска, а под распределительным конусом соосно с ним на радиальных гибких стержнях расположены дисбалансный вибратор с двигателем, сочлененным с двигателем привода разбрасывающего центробежного диска.

2. Устройство для предпосевной обработки семян по п. 1, отличающееся тем, что вал разбрасывающего центробежного диска соединен с валом двигателя посредством гибкой трубчатой муфты.

3. Устройство для предпосевной обработки семян по п. 1, отличающееся тем, что угол между вертикалью и образующей элемента для уменьшения скорости потока семян α≤45°.

4. Устройство для предпосевной обработки семян по п. 1, отличающееся тем, что двигатели привода центробежного диска и дисбалансного вибратора приводятся в работу от 12-вольтовой бортовой системы мобильного энергосредства.