Устройство посева семян Советский патент 1988 года по МПК A01C7/04 A01C7/00 

/

оо ел

О5 1чЭ

12

/// х

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам автоматизированного сева семян, которые могут быть эффективно использованы при посеве зерновых и зернобобовых культур в подготовленную к посеву почву с избыточной влажностью или при посеве на песчаных и супесчаных почвах в районах с недостаточным увлажнением.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса посева и снижение пыле- образования при работе.

На фиг. I изображено устройство посева семян, вид сбоку; на фиг. 2 - блок-схема автоматического управления и контроля устройства посева семян; на фиг. 3 - ременная передача с плоским ремнем; на фиг. 4 - клиноременная передача.

Устройство посева семян содержит бункер 1 для семян, в дне которого размеш,ен управляемый высевающий аппарат 2 с механизмами 3 регулирования, соединенный по ходу движения семян с пневматическим направителем 4 семян, получающим сжатый воздух для своей работы от источника 5 сжатого воздуха, механизм ориентации и ускорения семян, включающий ременную передачу с плоским эластичным ремнем 6, ведущий щкив 7, насаженный на вал привода 8, датчик 9 скорости, ведомый щкив 10 и натяжной ролик 11, фотодатчик 12 расхода семян, чувствительные элементы 13 датчика 14 твердости почвы и датчика 15 пройденного пути, схему 16 обработки сигналов датчиков, соединенную с датчиками, механизмом 3 регулирования высевающего аппарата 2, регулятором 17 оборотов привода 8 и схемой сигнализации, состоящей из указателя 18 неисправности устройства, указателя 19 расхода семян, указателя 20 засеянной площади и указателя 21 ввода данных. При этом возможно выполнение ременной передачи с клиновидным ремнем (фиг. 4). В этом случае ведущий шкив выполнен с тремя V-образными желобами, по крайним проходят клиновидные жесткие ремни 22, а ведомый шкив 10 состоит из двух элементов, расположенных друг от друга на расстоянии, достаточном для прохождения между ними семян.

Устройство посева семян работает, следующим образом.

При работе сеялки, согласно введенным данным через указатель 21 ввода данных в схему 16 обработки сигналов датчиков, эта схема дает сигнал на механизм 3 регулирования высевающего аппарата 2, семена с высевающего аппарата 2 попадают в пневматический направитель 4 семян, где они ускоряются при помощи сжатого воздуха до минимально требуемой величины и подаются в V-образный желоб в зоне набегания ремня 6 на ведущий шкив 7. Датчик 14 твердости почвы измеряет при помощи чувствительных элементов 13 твердость почвы и передает сигнал в схему 16 обработки сигналов датчиков, которая по заданной программе и введенным данным через указатель 21 ввода данных обрабатывает сиг- 5 нал и дает установку регулятору 17 оборотов привода 8 о требуемой скорости ведущего шкива 7 и получает данные о достигнутой скорости с датчика 9 скорости. Семена,попавщие в желоб ведущего Щкива 7, ускоряются до этой скорости и в зоне

схода ремня 7 с ведущего шкива регистрируются и измеряются фотодатчиком 12. В процессе дальнейшего движения с ремнем 6 семена переходят с внутренней плоскости ремня на наружную, что дополнительно ори5 ентирует и закручивает семена вокруг по продольной оси, так как плоский ремень 6 при переходе плоскостей движется перпендикулярно движению семени. Ориентированное семя, получив требуемую кинетическую энергию, направляется в почву и

0 проникает на требуемую глубину.

Кромки ремня при переходе одной поверхности в другую движутся по часовой стрелке, но это только в случае применения жесткого в поперечном направлении ремня.

5 Сила натяжения, приложенная к ремню и направленная к ободу шкива, раскладывается при повороте поверхности ремня на составляющие, направленные вдоль кромки и поперек ее к центру ремня. При применении мягкого ремня он под действием

0 поперечной составляющей складывается и края его в этом случае двигаются навстречу друг другу. При применении эластичного ремня наблюдаются оба направления движения.

При переходе внутренней поверхности

5 ремня на наружную в определенный момент ремень поворачивается ребром и под действием сил натяжения ремня он стремится сложиться в поперечном направлении, эластичный ремень складывается, образуя желоб, в котором и зажимается зерно. Стабили зация образования желоба в месте перехода поверхностей может осуществляться направляющими (не показаны). Стенки желоба движутся перпендикулярно направлению движения ремня, но навстречу друг

5 другу, поэтому на семя в нем действует пара одинаковых сил, направленных в противоположные стороны, заставляя семя вращаться и ориентироваться большей осью по направлению движения.

Сигнал от фотодатчика 12 о количест0 ве высеянных семян используется вместе с сигналом от датчика 15 пройденного пути схемой 16 обработки сигналов датчиков для автоматического регулирования нормы высева механизмом 3 регулирования высевающего аппарата 2, а сигнал о размере

5 семян используется схемой 16 обработки сигналов датчиков для контроля за расходом семян и выдачи данных на указатель 19 расхода семян.

Данные от датчика 15 пройденного пути используются для расчета в схеме 16 обработки сигналов датчиков засеянной площади и регистрации в указателе 20 засеянной площади.

Сбой в работе устройства и его характер сообщаются оператору через указатель 18 неисправности устройства.

В случае выполнения ременной передачи с клиновидными ремнями 22 (фиг. 4) устройство работает следующим образом. Семена, попадающие из пневматического направителя 4 семян в зону захвата семян ведущим шкивом 7, в средний V-образный желоб, прикрываются клиновидными ремнями 22, ориентируются и ускоряются на них, а потом, когда клиновидные ремни 22 на ведомых шкивах 10 расходятся, вылетают в образовавни/юся щель на почв.

Для увеличения количества одновременно высеваемых рядков соединяют параллельно необходимое количество высевающих аппаратов, направителей семян и механизмов ориентации и ускорения семян.

При посеве следует учитывать, что вхождению семени в почву препятствует статическая и динамическая составляющие сопротивления почвы.

Статическая составляющая равна

R. К S Y, где К - коэффициент формы се.мени;

S - площадь миделевого сечения;

Y - твердость почвы.

Динамическая составляющая равна

где V - скорость семени.

Коэффициент формы семени в этих формулах примерно одинаков и определяется размерами семени по отношению к направлению движения:

Ji

К

где b - ширина семени, средний размер проекции семени на плоскость, перпендикулярную направлению движения; I - длина семени, средний размер проекции семени на плоскость, параллельную направлению движения. При совпадении собственно длины семени с направлением движения уменьшается коэффициент формы и миделевое сечение, что приводит к уменьшению требуемой скорости и силы, травмирующей зерно при ударе его о почву.

Требуемая скорость семени равна

2S

KY

. tc s/-n rn

-i:

где б - твердость почвы;

1 - основание натурального логарифма; h-требуемая глубина заделки семян; m - масса семени.

Величина твердости почвы более изме.н- чива в пределах ноля, особенно из-за неравномерного увлажнения, чем плотность, поэтому для определения требуемой ско- рости семени достаточно измерять локальную твердость почвы, зная остальные параметры для поля и зерна.

Глубина заделки семян выражается уравнением

2S

m

К (vM)-tn4iK S

Равномерность заделки семян зависит от равномерности и взаимозависимости параметров в формуле, т.е. от обеспечения ориентации семян и стабильности требуемой скорости семян.

Устройство посева семян позво.чяет, согласно расчету, производить посев семян ну тем придания им скорости 35 м/с, нри

которой семена пшеницы заглубляются в почву твердостью 68 КПа на глубину 4,5 CNi, а покрытые оболочкой с толщиной на концах семени 1,5 мм на глубину 6 см. тогда как не ориентированные семена заглубляются на 0,6-4,5 см. Д аксимальная твердость почвы, допустимая для посева не покрытыми оболочкой семенами пшеницы, 29 Klla, а покрытыми - 102 КПа без их травмирования, т.е. можно производить посев в подготовленную как переувлажленную, так и не

переувлажненную почву. Применение устройства на севе позволяет улучшить ус.човия труда сеяльщика или оператора посевно1Ч) агрегата и качество выполняемой работы.

Формула изобретения

1. Устройство посева семян, содержащее бункер для семян, высевающий аппарат, снабженный механизмом регулирования и соединенный с пневматическим направителем семян,и источник сжатого воздуха, отлинающееся тем, что, с целью повышения эффективности процесса посева и снижения пыле- образования при работе, устройство снабжено датчиком твердости почвы, датчиком скорости, фотодатчиком расхода семян, датчиком пройденного пути, схемой обработки сигналов датчиков, схемой сигнализации и механизмом ориентации и ускорения семян, включающим привод, регулятор оборотов привода, первый ведомый щкив, ведущий шкив, насаженный на вал привода, и первый ремень, причем шкивы установлены в вертикальной плоскости, при этом датчики скорости, твердости почвы, фотодатчик расхода семян подключены к входу схемы обработки сигналов датчиков, с соответствующими входами которой связаны входы механизма регулирования высевающего аппарата, схемы сигнализации и регулятора оборотов привода механизма ориентации и ускорения семян, причем выход последнего

подключен к управляющему входу привода механизма ориентации и ускорения семян, связанного с датчиком скорости, а выход механизма регулирования высевающего аппарата подключен к соответствующему входу схемы обработки сигналов датчиков, кроме того, выход пневматического направителя расположен в зоне набегания ремня на ведущий шкив, а фотодатчик расхода семян - в зоне схода ремня с ведущего щкива.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности тра

ектории полета семян, ремень механизма ориентации и ускорения семян выполнен плоским, в виде петли Мебиуса с возможностью поворота на 180° при своем движении к ведомому щкиву, а ведущий щкив имеет на рабочей поверхности V-образный желоб. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что механизм ориентации и ускорения семян снабжен вторыми ведомым шкивом и ремнем и выполнен в виде клиноременной передачи, а ведущий щкив имеет V-образный желоб между двух ручьев для ремней.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Цель изобретения - повышение эффективности процесса посева и снижение пьи еобразования при работе. Устройство содержит бункер 1 для семян, в дне которого размеш,ен управляемый высеваюш,ий аппарат 2 с механизмом регулирования 3. При севе семена движутся по пневматическому направителю 4 семян, получаюш,ему сжатый воздух от источника 5 сжатого воздуха. Механизм ориентации и ускорения семян включает ведомый и ведущий шкивы и ремень. Ведущий шкив 7 насажен на вал привода 8. Скорость вращения ведущего шкива 7 контролируется датчиком скорости 9 , В устройстве содержится датчик пройденного пути, фотодатчик 12 расхода семян и датчик твердости почвы с чувствительными элементами 13. Информация датчиков поступает в схему обработки информации, преобразуется там, в виде управляющих сигналов направляется через регулирующую аппаратуру на исполнительные механизмы и схему сигнализации. Ведомый шкив 10 может быть выполнен в виде одного или двух элементов. Твердость почвы измеряется датчиком твердости почвы посредством чувствительных элементов 13. Устройство осуществляет ориентацию и ускорение семян, что позволяет обеспечить высокую точность посева семян на требуемую глубину. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л

©

17

О

Фиг. 2

Фиг.З

ФигЛ