Способ высева сыпучих материалов и устройство для его осуществления Советский патент 1985 года по МПК A01C7/16 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к -способам высева сыпучих материалов,, которые могут быть использованы в машинах для высева семян сельскохозяйственных культур, минеральных удобрений, ядохимикатов и т.п. Известны способы высева сыпучих материалов, вкпючающ е транспортированне материала вдоль пустотелой штанги и высев его из высевающих отверстий штанги путем установленно внутри штанги вращающегося шнека Однако при этом способе высева сыпучих материалов происходит дробление высеваемого материала шнеком, необходимо также наличие шнека, уплотняющего конструкцию и обладающего низкой долговечностью при высе ве агрессивных в отношении коррозии материалов. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ высева сьтучих материалов, включающий транспортирование материала вну ри пустотелой штанги путем придания ей виброколебаний, а также высев материала через высевающие отверстия штанги. В указанном спосо высева перемеще5ше материала вдоль пустотелых штанг и высев этого мате риала через расположенные в нижней части штанг высевающие отверстия осуществляется путем придания этим штангам виброколебаний соответствукщей частоты и амплитуды. Указанный способ осуществляют устройством для высева сыпучих материалов, содержащим установленные под бункер пустотелые штанги, нижние части кот рых имеют регулируемые по величине высевающие отверстия, кинематически связанный со штангами механизм вибропрйвода их в продольном направле:нии, выполненный в виде гидроцилинд ра, рабочие полости которого сообщены с гидронасосом через золотник, которь1й кинематически связан с помощью кулачкового механизма с ходовыми колесами сеялки. Способ обеспечивает, простые по конструкции рабочие органы сеялки, исключает дробление материала,- повышает долго .вечность рабочих органов 2 . .Однако этот способ имеет и су 1|ественные. недостатки Для устойчивого и интенсивного перемещения высеваемого материала вдоль высевающих штанг необходимо придать им колебания со уравнительно большой амплитудой. С другой стороны-для интенсивного и устойчивого истечения высеваемого материала: из высевающих отверстий штанг колебания штанг должны осуществляться со сравнительно высокрй частотой. Совмещение этих условий в колебаниях.штанг одной гарг МОНИКОЙ приводит .к высоким динамическим нагрузкам между высевающими штангами .и источником колебательных движений, например, связанными с колеблющимися золотниками распределителей,, исполнительнь ш гидроцйлиндрами и высевающими штангаг-ш.. Кроме того, в известном способе и устройстве при высеве сыпучего материала наблюдается его сводообразование и низкая скорость истечения через высевающие отверстия, пит штанги. Цель изобретения - улучшение высева путем снижения сводообразования и повышения скорости истечения сыпучего, материала через высевающие. отверстия. I. . Указанная цель достигаете тем, что согласно способу высева сыпучихматериалов,вк,ючающему транспортирование материала внутри пустотелой штанги путем придания ей виброколебаний, а также высев материала через высевающие отверстия штанги, последней в продольномнаправлении придают дополнительные колебания, амплитуда которьк больше, а частота меньше основных колебаний штанги. При этом основные колебания штанги осуществляют с амплитудой 0,25 мм и частотой 500-3000 колебаний в минуту, а дополнительные, колебания - с амплитудой 5-90 мм и частотой 60-600 колебаний в минуту. Предлагаемый способ осуществляат-ся устройством для высева сьшучих материалов, в котором механизм вибропривода снабжен связан1шм кулачковым механизмом с ходовыми колесами сеялки дополнительным золотником, рабочие полости .которого с одной стороны сообщены с рабочими полостями гидроцилиндра, а с другой - с гидронасосом, причем кулачковые механизмы-ЗОЛОТНИКОВ кинематически Связаны с ходовым колесом сеялки посредством редуктора. На фиг, 1 изображено, устройство для осуществления способа зыиева сы пучих материалов, на фиг. 2 - график двух гармонических колебаний, разньк по.амплитуде и частоте, воздействующих на штанги, на фиг. 3 график колебаний пгганг, полученный от совокзтности двух гармонических колебаний, различных по амплитуде и частоте колебаний штанг. Устройство для высева сыпучих, материалов содержит левую и правую пустотелые-штанги 1 и-2, в ниж«ей части которых.с определенным интерв лом по их длине имеются регулируемые высевающие отверстия 3. Стенки внутр«н«их полостей-штанг I и 2 могут выполняться- как гладкими, так и иметь в нижней своей части скошенны (навдоненные в сторону концов штанг т.е. в сторону подачи материала, уступы (рифы) для улучшения направленного транспортирующего воздействия на высеваемый материал-. Штанги 1 и 2 пбдвешены в раме сеялки упругими или шарнирными подвесками 4 на концах штанг имеются загрузочные отверстия 5, соединенные гибкими ру вами с выгрузными oтвepcтиями загру зочного бункера сеялки (бункер не показав). Концы штанг жестка закреплены на кронштейнах 6 и 7. Кронштейн 6 шарнириа соединен с механизмом вибр привода, а именно с корпусом гидроцилиндра 8, а кронштейн 7. шарнирно соединен со штоком 9 гидроцилиндра. Рабочие полости, гидроцилиндра 8 маслопроводами 10 соединены с распределителями 11 и 12. Заштрихованная часть маслопроводов 10 выполнен гибкой, а незаштрихован«ая- - жесткой Распределители 11 и 12 в свою очередь, соединены с нагнетательной и сливной -полостями масляного гидронасоса ,(не показан). Направление tioдачи масла в распределители 11 и 12 показано на чертеже стрелками. Золот ник 13 распределителя 11 пружиной 14 сжатия через толкатель 15 сопряжен с кулачком 16. Кулачок 16 валом 17 связан с выходным валом повьш1ающе го редуктора 18. Распределитель 12 также имеет золотник 19, котсфый пружиной 20 поджат через толкатель 21 к кулачку 22. Кулачок 22 связан с .приводным валом 23 редуктора 18. Приводной вал 23 .редуктора 18,через 7614 соответствующую передачу-и соединительную муфту кинематически связан с ходовыми колесами сеялки. Распределитель 12 своими геометрическими параметрами несколько npieвосходит. распределитель 11, а именно он имеет несколько большую, чем распределитель 11 производительность подачи масла в полости гидроцилиндра 8 и меньшую частоту колебания золотника от кулачкового механизма. Последнее может быть достиг нуто с помощью регулируемых дроссельных заслонок или других дросселирующих устройства, устанавливаемых на маслопроводах этих распределителей. Предлагаемый способ высева сыпучих материалов осуществляется устройством следзпощим образом. Пе.ред началом работы все устройство регулируется на заданную норму высева, например, путем регулировки степени открытия высевающих отверстий 3, при котором на заданной скорости движения агрегата количество просыпаемого из них высеваемого материала было бы равно заданному количеству. При включении высева материала,, соединительной муфтой (не показана) ч.ерез соответствующую передачу сообщают ходовые колеса сеялки с привод- ным валом 23 повышающего редуктора 18. При движении сеялки с заданной скоростью вращение от ее ходовых колес передается на вал 23 указанного редуктора. Под действием вращающегося вместе с валом кулачка 22 подпружиненный пружиной 20 сжатия золотник 19 совершает возвратнопоступательные движения относительно своего нейтрального положения. При этом золотник 19 попеременно сооб,щает рабочие полости гидроцилиндра 8со сливной или нагнетательной магистралями масляного гидронасоса. В результате этого корпус гидроцилиндра 8 и его поршень со штоком 9с; 1ещаются относительно друг друга и совершают вместе с соединенными, с ними штангами 1 и 2 возвратнопоступательные движения. Характер тих движений представляет собой инусоидальные гармонические колеания и соответствует по своим арам.етрам; т,ранспортирующим колебаиям X, It) (фиг. 2), где Х - смеение .штанги в мм относительно центра колебаний, мм, t - время, мин. Сравнительно большая амплитуда этих колебаний в пределах 5-90 мм обеспечивается высокой производител костью распределителя 12 по количеству, подаваемого в полости гидроцилиндра 8 наела. Поскольку кулачок 22 подсоединен к валу 23, который врацается с невысокими оборотами, частота этих колебаний невысока, в пределах 50-600 колебаний в минуту. Под воздействием этих колебаний высевакиций материал, поступающий из бункера через загрузочные отверстия в полости виброштанг 1 и 2, высокоэффективно транспортируется с достаточной для данной производительности скоростью вдоль указанных штанг. Одновременно с вращением вала 23 вращение от редуктора 18 передается через вал 17 на кулачок 16. Посколь ку этот кулачок связан с выходным валом повышающего редуктора 18, частота вращения кулачка 16 намного выте ,частоты вращения кулачка 22. Практически частота вращения кулачка 16 устанавливается на порядок выше частоты вращения кулачка 22 и имеет значение 500-3000 колебаний в минуту. Вращение кулачка 16 приво дит золотник 13 в Возвратно-поступа тельные движения относительно его нейтрального положения со сравнител НО большой частотой. В результате этого полости гидроцилиндра 8 дополнительно поочередно сообщаются с большой частотой со сливной или нагнетательной полостями масляного гидронасоса. Под воздействием давле ния масла корпус гидроцилиндра 8 и его порше,нь со штоком 9 дополните но смещаются относительно друг друга, совершая при этом дополнительны возвратно-поступательные движения относительно друг друга. По своему характеру они представляют собой синусоидальные гармонические колебания сравнительно большой частоты и малой амплитуды, аналогичные высевающим колебаниям ) (фиг. Высокая частота этих колебаний обес печивается вращением кулачка 16 с высокими оборотами от выходного вал повышающего редуктора 18-, а малая амплитуда этих колебаний обеспечива ется за счет малой производительности распределителя 11 по количест 61 подаваемого в полости гидроцилиндра 8 масла. Указанные два гармонические колебания штанг 1 и 2 накладываются друг на друга. В результате этого абсолютные перемещения откосительно нейтрального их положения по своему характеру имеют колебания, представленные на фиг. 3. Практически подача масла в полости ги роцилиндра В имеет такой характер, при котором к основному знакопеременному его потоку, создаваемому распределит- глем 12, добавляются пульсации большой частоты и малой производительности, создаваемые распределителем 11. Последнее и создает виброштаигами 1 и 2 колебания показанные на фиг. 3, где Хц, - смещение штанг от совокупности двух воздействующих на них гармонических колебаний. Поскольку колебания, создаваемые. золотником 13 распределителя 11 имеют высокую частоту они обеспечивают- активное и интенсивное разрушение сводов над высевающими отверстиями 3. Благодаря этому высеваемый материал устойчиво истекает из высевающих отверстий 3 ровным потоком без заметных пульсаций и высевается в почву или рассеивается по поверхности РОЛЯ. Учитывая, 410 высеваюисие колебания ) имеют малую амплитуду, а транспортирующие колебания X, (t) малую частоту, как первый, так и вторые указанные колебания не вызывают в сочленениях кронштейнов 6 и 7 больших динамических нагрузок. Общие динамические нагрузки, возникающие в указанных сочленениях, равны сумме этих нагрузок от каждого из этих колебаний в отдельности. Однако каждая из указанных составляющих динамических нагрузок относительно небольшая, потому и общие суммарные нагрузки в несколько раз меньше, чем при обычном вибрационном высеве с аналогичной продольнотранспортирующей и высевающей способностью виброштанг. Применение предлагаемого способа высева и устройства для его осуществления только на высеве минеральных удобрений, благодаря более высокой равномерности высева,имеет экономический эффект в сравнении с базовым способом около 1,8руб. на гектар.

w23

i&

22/|tJj

18

/7 .

1. Способ.высева сьтучих материалов, включакиций транспортирование материала внутри пустотелой штанги путем придания ей виброколебаний, а также высев материала через высевающие отверстия штанги, отличающийся тем, что, с целью улучшения высева путем снижения сводообразования и повышения око-. рости истечения материала через высевающие отверстия штангиt в продольном направлении ей придают дополнительные колебания ,s амплитуда которыхбольше, а частота меньше основных, колебаний штанги. 2. Способ ПОП.1, отлич дю щ и и с я тем, что основные коле-ч бания штанги осуществляют с амплитудой 0,2-5 мм и частотой 500-3000 колебаний в минуту, а дополнительные колебания .- с .амплитудой 5-90 мм и частотой 60-600 колебаний в минуту. 3. Устройство для высева сыпучих материалов, содержащее установленные под бункером пустотелые штанги, нижние части которых имеют регулируемые по величине высевающие отверстия, кинематически связанный со щтангами механизм вибропривода их в продольном направлении, выполненный в виде гидроцилиндра, рабочие , полости которого сообщены-с гидро- ; насосом через золотник, который кинематически связан -с помощью кулачкового механизма с ходовыми лесами сеялки, отличающееся тем, что, механизм вибро- привода снабжен связанным кулачко- вым механизмом с ходовыми колесами сеялки .дополнительным золотником,- : рабочие полости которого с одной стороны сообщены -с рабочими полостями : гидроцилиндра, а с другой - с гид. ронасосом,. причем кулачковые механизмы золотников кинематически .связаны, с ХОДОВ1Л4 колесом сеялки посредством редуктора.