Устройство для протравливания посевного материала Советский патент 1988 года по МПК A01C1/08 

J21) 3976488/30-15

(86) РСТ/ЕР 85/00103 (14.03.85)

(22) 14.11.85

(31) 1300/84 ,(32) 15.03.84

;(33) СН

;(46) 15.06.88. Бюл. № 22

(71)Гебрюдер Бюлер АГ (СН)

(72)Роман Мюллер (СН) (53) 631.531.172(088.8) (56) Патент СССР № 511829, кл. А 01 С 1/08, 1976.

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ 11РОТРАВЛИВАНИЯ ПОСЕВНОГО МАТЕРИАЛА

(57) Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Цель изобретения - повьшение эффективности протравливания. Посевной материал через трубопровод 2 подается на распределительный конус 8, по которому попадает в рабочее пространство протравочной камеры 4. Зерна поступают на вращакнцуюся чашку 1 1, уста-

СО

с

00

:о

00

ел

см

новленную внизу, под приспособлением 5 для распыления протравителя, подающегося по трубопроводам 6 и 7. Протравливатель поступает на вращающуюся/ тарелку 37, которая распыляет его на падающий сверху посевной материал и на внутреннюю поверхность чашки 11. Благодаря этому зерна при попадания на чашку 11 еще раз обрабатываются протравителем. Эффект протравливания усиливается за счет подачи по инжекторному каналу 38 воздуха от пневма

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для .протравливания семян сельскохозяйственных культур.

Целью изобретения является повы- шение эффективности протравливания.

На фиг. 1 изображено устройство для протравливания посевного материала, общий ВИД5 на фиг. 2 - протраво.ч ньй узел устройства, на фиг. 3 - бло схема устройства; на фиг. 4 - узел р аспределения протравливателя; на фиг. 5 - то же, с подводом жидкого протравливателя.

Устройство для протравливания посевного материала содержит корпус 1, в верхней части которого размещен трубопровод 2 для подачи посевного материала, включающий дозировочный зазор 3, по которому посевной материал попадает в рабочее пространство протравочной камеры 4. В последнем установлено приспособление 5 для распыления протравливателя,создающее шарнирно-кольцевую струю прот равливателя, поступающего по трубопроводам 6 и 7.

Устройство содержит также распре- делйтельньй конус 8, к которому снизу примыкает внутренняя цилиндрическая стенка 9, образующая с наружной цилиндрической направлянядей стенкой 10 ограниченную кольцевую область.

Конус размещен над вращающейся чашкой 11.

3985

тического двигателя 33 привода тарелки 37. Воздух поступает через сопла головки 36 в камеру распыления, которая размещена в полости тарелки 37. Последняя имеет распределитель протравливателя.Приводы чашки 11 и та- релки 37 выполнены в виде высокообо- ротных пневматических двигателей с числом оборотов от 5000 до 20000 мин Число оборотов двигателя 39 привода чашки 11 регулируется приспособлением 81. 2 3,п. ф-лы. 5 ил.

5

5

0

0

5

0

Дозировочный зазор 3 ограничен с одной стороны поверхностью распреде- лительно о конуса 8, ас другой - стенкой 12 воронки, которая жестко / завинчена посредством наружного фланца 13 на корпусе 1 протравочного устройства. Ослабляя винты 14 и приподнимая верхнюю часть устройства, воронку 12 можно удалить или заменить воронкой с другим наклоном или цилиндрической стенкой, в результате чего можно осуществлять грубое регулирование дозировочного зазора 3. При этом дозирование осуществляется путем регулирования положения распределительного конуса 8 по высоте,благодаря чему можно реализовать дистанционное управление и легко регулировать все перемещение. Верхняя сторона распределительного конуса 8 соединена со стойкой 15, к верхнему концу которой прилегает регулирующее устройство 16.

Регулирующее устройство 16 выполнено наподобие устройства следящего управления. Оно снабжено соединительным стержнем 17, закрепленным на верхнем конце стойки 15. Другой конец этого стержня расположен на мембране 18. Между мембраной 18 и неподвижным относительно устройства участком 19 Стенки расположена нажимная пружина 20, служащая в качестве возвратной пружины (вместо возвратной пружины можно использовать любую реактивную силу, например газовую пружину). На.расположенной против пружины

20стороне мембраны 18 предусмотрено пространство 21 для сжатого воздуха, соединенное через впускной канал 22

с источником сжатого воздуха (не показан) . В подводящем трубопроводе 23 проходящем к впускному каналу 22, ра

мещен запорный клапан 24, управляемый рычагом 25 и установленный на опорной плите 26. Опорная плита 26 снабжена направляющими 27 скольжения и может перемещаться по высоте с помощью регулировочной кнопки 28 и винтового шпинделя 29. На верхней стороне винтового шпинделя 29 расположено устройство 30 дистанционного управления.

Рычаг 25 управления прилегает к распределительному кулачку 31, который соединен со стойкой 15 и служит в качестве датчика соответствующего положения. Если опорная плита 26 опускается с помощью кнопки 28 или устройства 30 дистанционного управления, то свободный конец рычага 25 прилегает к цилиндрической части кулачка 31, а рычаг 25 открывает клапан 24. Вследствие этого пространство 21 для сжатого воздуха более сильно нагружается давлением и мембрана 18 перемещается вниз до тех пор, пока свободный конец рычага 25 не при- легает опять к наклонной поверхности кулачка 31 и рычаг 25 не закрывает клапан 24. При этом клапан 24 выполнен таким образом, что он соединяет каналы 22 и 23, а следовательно, пространство для сжатого воздуха с наружным воздухом, как только свободный конец рычага 25 поступает за границы наклонной поверхности кулач- ка 31, попадая на его верхнюю сторону. Вследствие этого пространство

21для сжатого воздуха разгружается от давления до тех пор, пока кулачок 31 не возвращается под действием возвратной пружины 20 в то положение относительно рычага 25, которое показано на фиг. 1.

Варианты выполнения приспособления 5 для распыления протравливателя показаны на фиг. 4 и 5.

Трубопроводы 6 и 7 (фиг.1 и 5) служат для подачи различных протравливателей в твердом, жидком или газообразном состоянии и заканчиваются на верхней стороне протравочного устройства, на которой предусмотрены эле-

0

5

0

5

0

5

0

5

0

менты подключения (не показаны) к соответствующему запасному баку с протравливателем.Кроме того,внутри распределительного конуса 8 и внутри подключенной к нему стойки 15 расположен также пневмопровод 32, по которому поступает сжатый воздух к пневматическому двигателю 33, Рубашка стойки 15 снабжена на верхней стороне соответствующими, например удлиненными, отверстиями, через которые проходят трубопроводы 6 и 7 и пневмопровод 32. Благодаря такой конструкции весь подводящий протравливатель трубопровод защищен стойкой 15, распределительным конусом 8, примыкающей к нему цилиндрической стенкой 9 и направленным вниз перекрывающим конусом 34 от проникновения в него пыли при загрузке посевного материала . Перекрывающий конус 34 установлен приблизительно под тем же самым углом, что и восходящий вверх краевой участок 35 вращающейся тарелки 11.

Нижний конец трубопроводов 6 и 7 подключен к головке 36 сопла (фиг,4 и 5), расположенной концентрически по отношению к валу пневматического двигателя 33, причем на нижнем конце вала закреплена центробежная тарелка 37. Двигатель 33 и головка 36 сопла закреплены внутри узла 8, 9 и 34. В случае надобности детали 33 и 36 можно закреплять на верхней стороне устройства неподвижно относительно последнего, например, с помощью проходящего через стойку 15 стержня. В узле 8, 9 и 34 предусмотрен канал 38, по которому воздух, отходящий от двигателя 33, поступает, к головке 36 сопла, чтобы обеспечить в этом месте лучшее, распыление поступающего по трубопроводам 6 и 7 протравливателя за счет создания инжекторного эффекта. Благодаря этому жидкий протравливатель можно распылять в виде мельчайших капелек, в результате чего улучшается его распределение.

.Внутри протравочной камеры 4 установлен двигатель 39 в защитном корпусе 40, нижняя сторона которого открыта с тем, чтобы охлаждающий воздух смог попасть внутрь. Защитный корпус 40 удерживается внутри корпуса 41 протравочной камеры с помощью ради- ально проходящих перемычек 42. На верхней стороне защитного корпуса 40 предусмотрена монтажная плата 43, на

которой закреплен двигатель 39. При этом вал 44 двигателя 39 проходит через отверстие 45 в монтажной плате 43 и снабжен колпачком 46, который, в свою очередь, проходит через центральное отверстие во вращающейся чашке 11 приблизительно того же самого размера и соединен разъемно с ней посредством фланца 47. В результате та- io кого соединения для изменения геомет- рических отношений в зависимости от посевного материала можно удалить, например, вращающуюся ч ашку 11, и заменить ее вращающейся чашкой другой jg формы или другого наклона края, дру- гой высоты и т.п.

Кроме того, для приспособления к различньм сортам посевного материарегулятора 56 соединен с входом кл пана 24, которьй подключен также к трубопроводу 23. Кроме того, в клапане 24 предусмотрен еще и воздухо- вьшускной трубопровод 57. Трубопровод 23 соединяется в зависимости от положения рычага 25 управления либо с источником 53 сжатого воздуха , (через точный регулятор 56), либо с воздуховыпускным трубопроводом 57 в целях разгружения пространства 21 сжатого воздуха от давления. Кроме того, трубопровод 23 можно произвол но разъединять посредством электрд- магнитного клапана 58.

Подобный разъединительный клапан 59 предусмотрен в цепи 55 управления, в которой пневматический двига

32, При этом для подачи смазки к дв гателто 33 можно включить соответст вующее устройство 60. Отходящий от двигателя 33 воздух возвращается че 25 рез инжекторный канал 38 к головке 36 сопла и воздействует на подаваемый протравливатель.

Головка 36 сопла вместе с закреп ./ленным на ней посредством винта 28

У

30

ла двигатель 39 соединен через замас-20 тель 33 питается через трубопровод кированный кабель 48, проходящий, например, под одной из перемычек 42, с приспособлением (не показано) для регулирования числа оборотов, в ре- зультате чего можно изменять отноше т ние зависящей .от числа оборотов величины центробежной силы к определенной наклоном края вращающейся чащ- ки 11 величине центростремительной силы.

Схема взаимодействия сил показана на фиг. 2.

Чашка 11, установленная с возможностью вращения вокруг оси 49, имеет плоский средний участок 50. к кото ро- му примыкает краевой.участок 51, восходящий за счет кривизны 52 с наклоном вверх. Наклон краевого участка 51 к горизонтали соответствует углу ot, который целесообразно выбирать предпочтительно 30 В изображенном

35

не более 75

75°, особенно 55-65°,

на фиг. 2 варианте выполнения этот

угол составляет 60 .

Управление устройством, например, по фиг. 1 объясняется при помощи фиг. 3.

От источника 53 сжатого воздуха отходят две параллельные цепи 54 и 55 управления. Цепь 54 управления регулирует перемещение распределительного конуса 8 по высоте, в цепь 55 управления включен пневматический двигатель 33. При этом трубопровод от источника 53 сжатого воздуха в. цепи 54 управления проходит через точный регулятор 56, который поддерживает заданное постоянное давление в цепи 54 управления. Выход точного

40

45

50

55

пневматическим двигателем 33 удерживается монтажной платой 61 (фиг.1 4 и 5) и фиксируется специальными приспособлениями (не показаны). В головку 36 сопла входят ветвь 62 трубопровода 6 для подачи протравли ватедя и инжекторный канал 38 для подачи отходящего от двигателя 33 воз духа, которые расположены друг против друга по отношению к средней оси 49. Другая ветвь 63 трубопровода 6 входит в головку 36 сопла со смещением относительно ветви 62 при лизительно на 45 (фиг. 4), В голов ке 36 сопла может быть предусмотрен также вход вторйго трубопровода 7 для подачи, например, другого прот- травливателя (фиг. 5), При этом тру бопровод 7 входит в головку 36 сопл также со смещением относительно вет ви 62 трубопровода 6 на 90 . В каждом случае конструктивное выполнени входа ветви 63 и входа трубопровода 7 соответствует конструктивному выполнению вход-а ветви 62 (фиг. 4). При этом трубопроводы 6 и 7 подключены к соответствующим ввинченным в головку 36 сопла посредством гаек 6 резьбовым- патрубкам 65, с помощью KOTopbix протравливатель подается по

регулятора 56 соединен с входом клапана 24, которьй подключен также к трубопроводу 23. Кроме того, в клапане 24 предусмотрен еще и воздухо- вьшускной трубопровод 57. Трубопровод 23 соединяется в зависимости от положения рычага 25 управления либо с источником 53 сжатого воздуха , (через точный регулятор 56), либо с воздуховыпускным трубопроводом 57 в целях разгружения пространства 21 сжатого воздуха от давления. Кроме того, трубопровод 23 можно произвольно разъединять посредством электрд- магнитного клапана 58.

Подобный разъединительный клапан 59 предусмотрен в цепи 55 управления, в которой пневматический двига32, При этом для подачи смазки к дви- гателто 33 можно включить соответствующее устройство 60. Отходящий от двигателя 33 воздух возвращается че- 5 рез инжекторный канал 38 к головке 36 сопла и воздействует на подаваемый протравливатель.

Головка 36 сопла вместе с закреп- ./ленным на ней посредством винта 28

У

0

0 тель 33 питается через трубопровод

5

0

5

0

5

пневматическим двигателем 33 удер живается монтажной платой 61 (фиг.1 4 и 5) и фиксируется специальными приспособлениями (не показаны). В головку 36 сопла входят ветвь 62 трубопровода 6 для подачи протравли- ватедя и инжекторный канал 38 для подачи отходящего от двигателя 33 воздуха, которые расположены друг против друга по отношению к средней оси 49. Другая ветвь 63 трубопровода 6 входит в головку 36 сопла со смещением относительно ветви 62 приблизительно на 45 (фиг. 4), В головке 36 сопла может быть предусмотрен также вход вторйго трубопровода 7 для подачи, например, другого прот- травливателя (фиг. 5), При этом тру- бопровод 7 входит в головку 36 сопла также со смещением относительно ветви 62 трубопровода 6 на 90 . В каждом случае конструктивное выполнение входа ветви 63 и входа трубопровода 7 соответствует конструктивному выполнению вход-а ветви 62 (фиг. 4). При этом трубопроводы 6 и 7 подключены к соответствующим ввинченным в головку 36 сопла посредством гаек 64 резьбовым- патрубкам 65, с помощью KOTopbix протравливатель подается по

соответствующему трубопроводу 6 или 7 в канал сопла с входным отверстие 66 на нижнем конце. Входное отверст 66 прилегает к кольцевой камере 67 распыления, закрываемой радиально наружу кольцеобразным выступом 68. Ия кольцевой камеры 67 распыления протравливатель разбрызгивается на

поверхность плоского среднего участка ю ла 79 пневматического двигателя 32.

69 центробежной тарелки 37. Во избе жание обратного хода, при котором могли бы произвольно осаждаться капельки на наружной стороне головки 36 сопла и на нижней стороне монтажной платы 61, предусмотрен над средним участком 69 вращающийся распределитель 70, который установлен посредством болта 71 на некотором расНа стороне, расположенной диаметраль но противоположно входу канала 77, кольцевая камера 78 соединена с осевым каналом 80, проходящим парал- 15 лельяо валу 79 и входящим перед входом 66 канала для подачи протравливателя в кольцевую камеру 67 распыления, чем обеспечивается инжекторное воздействие выходящего из него

стоянии и снабжен центральным отверс- 20 воздуха на попадающий через входное тием 72, через которое проходит коль- отверстие 66 протравливатель, цеобразный выступ 68 головки 36 соп- Распределитель 70 (фиг. 4) выполла. В результате эффекта центрифугирования вращающейся с большим числом оборотов центробежной тарелки 37 протравливатель, находящийся между обеими тарельчатыми плитами 69 и 70, движется радиально наружу и выбрасывается изогнутыми направляющими лопатками 73, расположенными по краю 74 центробежной тарелки 37. Для особенно легкого отделения отдельных капелек протравливателя край 74, по которому расположены лопатки 73, восходит радиально наружу так, чтобы угол между внешней образующей края 74 и плоскостью, определенной плоскш; средним участком 69,. представляя собой острый угол 30-60 , предпочтительно около 45°.

Однако протравливатель может поступать по трубопроводу 6 уже в распьшенном состоянии. Для достижения большого числа оборотов, например

5 000-20 000 об/мин, целесообразно использовать двигатель, выполненный преимущейтвенно в виде пневматического двигателя 33, причем отходящий от двигателя воздух можно использовать для достижения инжекторного воздействия на поступающий по трубопроводам 6 и 7 протравливатель. Для этого рукав 38 для подачи отходяще1го воздуха соединен с отверстием 75 в головке 37 сопла через резьбовой патрубок 76 (фиг. 4) который выполнен так же, как резьбовый патрубок 65. Отверстие 75 соединено с поперечным каналом 77, высверленным с

8

периметра головки 36 сопла и перекрытым по отношению к периметру резьбовым патрубком 76, причем отверстие 75 скрещивается :с каналом 77 под углом.

Внутренний конец канала 77 входит в кольцевую камеру 78.. расположенную в области входа канала 77 вокруг ваНа стороне, расположенной диаметраль- но противоположно входу канала 77, кольцевая камера 78 соединена с осевым каналом 80, проходящим парал- лельяо валу 79 и входящим перед входом 66 канала для подачи протравливателя в кольцевую камеру 67 распыления, чем обеспечивается инжекторное воздействие выходящего из него

0

5

0

няет еще и дополнительную функцию, образуя вместе со средним участком 5 69 радиальный канал, проходящий от камеры 67 распыления к направляющим .лопаткам 73. В результате этого подсос, обусловленный большим числом оборотов направляющих лопаток 73, распространяется через этот канал в камеру 67 распыления и к входному отверстию. Изображенная на фиг. 4 и 5 центробежная тарелка 37 выполнена практически в виде ротора радиального насоса. Благодаря выполнению центробежной тарелки 37 в виде ротора радиального насоса достигается хорошая комбинация широкой кольцевой струи с упомянутьм действием подсоса . При этом проходящий к направля- щим лопаткам 73 канал может быть образован не только с помощью вращающегося распределителя 70, но и с помощью неподвижной плиты.

Пневматический двигатель 39 при- - вода чашки 11 имеет приспособление 81 для регулирования его числа оборотов. В случае отсутствия пневматического двигателя может быть предусмотрено инжекторное приспособление. При этом камера 67 распыления способствует распьшению протравливателя. Это можно реализовать независимо от того, предусмотрена ли центробежная тарелка 37 с направляющими ло-V патками 73 в виде ротора радиального насоса или лет (хотя в случае наличия такой тарелки получается особенно равномерно действующий подсос).

5

0

5

9

Наиболее целесообразно использова ние вращающейся чашки 11 без прорезов, даже без прорезов на просеивающем Полотне. Все части посе вно го материала и весь протравливатель должны выйти из вращающейся чашки 11 на ее край за счет центробежной силы.

Устройство работает следующим образом.

Посевной материал загружается в протравочное устройство через трубо провод 2 и распределяется в области дозировочного зазора З по распределительному конусу 8. Если посевной материал падает через распределительный конус 8 в виде вуали, то на нижнем конце распределительного конуса получаются параболические траектории движения отдельных зерен посевного материала. Это означает, что отдельные зерна падают на вращающуюся чашку 11, установленную на нижней стороне приспособления 5 для распьшения протравливателя, внутри относительно широкой области рассеяния. Для предотвращения этого, а также для обеспечения относительно узкой области попадания зерен на тарелку под распределительным конусом 8 и (если смотреть в радиальном направлении) вне этого конуса служит наружная цилиндрическая направляющая стенка 10, которой соответствует (если смотреть в радиальном направлении) внутренняя цилиндрическая стенка 9, примыкающая к распределительному конусу 8, так что посевной материал вы- нзпвден продвигаться внутри узко ограниченной кольцевой области, вследствие чего он падает в виде кольцеобразной вуали.

Величина центробежной силы, действующей на посевной материал за счет вращения вращающейся чашки 11, зависит в значительной мере от места попадания посевного материала А на вращающуюся чашку 11. Поэтому цилиндрические стенк 9 и 10 ограничивают траекторию движения посевного материала, которая показана на фиг. стрелкой В..

Центробежная тсарелка 37 распьтяет протравливатель, преимущественно жидкий, вдоль поверхности В (с точко попадания Г на край вращающейся тарелки) , проходящей вначале в горизонтальном направлении. Однако вследст- вие неизбежного расширения струи и

10

403985

- ,I

50

10

земного притяжения прохождение проис- ходит приблизительно внутри области, которая показана штриховкой. Если посевной материал А попадает вблизи оси 49 на плоское днище 50 вращающейся чашки 11 (фиг. 2), он пересекает при падении вдоль линии В струю протравливателя, попадает на вращающуюся чашку 11 и продвигается вследствие ускорения совершенного там движения в радиальном направлении наружу (на фиг. 2 налево), после чего он вступает еще раз в заштрихован-

15 ную область струи протравливателя В и проходит опять через струю протравливателя В. Таким образом, благодаря двукратному прохождению посевного материала А через струю протравлива20 теля В повьшгается эффективность протравливания.

Кроме того, в предлагаемо устройстве используется дополнительно еще и эффект slice, известный при

25 игре в теннис, - сообщение мячу движения по кривой. Траекторию движения Б посевного материала А целесообраз- но центрировать так, чтобы посевной материал А попадал бы на тарелку

30 приблизительно в области кривизны 52, т.е. в начале наклонного краевого участка 51 в точке Д. Точка попадания Д находится относительно далеко от оси 49, так что действующая там центробежная сила является относительно большой. Однако вследствие наклона краевого участка 51 этой центробежной силе противодействует центростремительная сила. Таким образом, в результате взаимодействия сил в связи с вращением чашки 11 траектория В отклоняется не только в осевом направлении, но и по окружности вращающейся чашки 11 так, что создается спиральная линия (фиг. 2 - искрив- ленньй участок б траектории Б). В этом участке каждое отдельное зернб должно кататься вследствие действующего в радиальном направлении давления по своей подложке, причем оно приводится в очень быстрое вращение в направлении стрелок Ж. Поскольку струя протравливателя В отклоняется в то же вре.мя в приблизительно одинаковое напgg равление,посевной материал продвигается вместе с протравливателем вдоль участка траектории.В этом участке траектории отдельные зерна поворачиваются в результате быстрого вращения вок35

40

45

руг своих осей в жидком протравливателе и увлажняются им со всех сторон, в результате чего повышается эффективность протравливания по сравнению со случаем, когда посевной материал А обрабатывается только с одной стороны (зерно посевного материала может быть повреждено на необработанной стороне вредителями). При этом геометрические отношения целесообразно рассчитать так, чтобы линия струи протравливателя В делила траекторию движения Б посевного материала А до точки попадания Г приблизительно пополам. А именно, посевной материал А продвигается после пересечения струи протравливателя В, расположенной приблизительно на половине высоты Н (восходящего вверх краевого участка) по длине к точке попадания Д, а затем отклоняется и возвращается приблизительно по той же самой длине К к точке своего пересечения с линией струи протравливателя В, в результат чего получается участок Е траектори по всей радиальной длине Л (фиг. 2). Таким образом, траектория движения Б посевного материала внутри вращающейся тарелки делится при повторном прохождении через линию струи протравливателя В приблизительно пополам, причем имеется определенный допуск вследствие возможности движения центробежной тарелки 37 внутри определенных предельных линий М. В точке О посевной материал А выходит вместе с Имеющимся еще протравливателем из вращающейся чашки 11 и выбрасывается Положение точки О зависит от числа оборотов вращающейся чашки 11 и от

0

5

5

угла oi , а также от массы отдельных зерен посевного материала. Формула изобретения

0 ния эффективности протравливания, приводы чашки и тарелки выполнены в виде высокооборотных пневматических двигателей, каждый из которых имеет число оборотов 5000-20000 мин , при этом пневматический двигатель тарелки сообщен инжекторными каналами с раз- мещенными в ее зоне соплами для подачи воздуха в камеру распыления, которая расположена в полости тарелки.

0

5

0

Редактор Л.Веселовская

Составитель Ю.Смирнов

Техред М.Дидьж Корректор Л.Пилипенко

32

У7

fZ cpue.S