ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ВЫСЕВАЮЩИЙ АППАРАТ
PNEUMATIC SEEDING APPARATUS

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для посева сельскохозяйственных культур.
Известен пневматический высевающий аппарат, включающий корпус с семенной камерой, вакуумную камеру, установленный между ними высевающий диск с продолговатыми радиально расположенными присасывающими отверстиями, а также плоский сбрасыватель лишних семян [Авторское свидетельство СССР №1782398, кл. А01C 7/04, 1990 - аналог].
Недостатком данного высевающего аппарата является низкое качество дозирования семян, обусловленное высокой загрузкой сбрасывателя «лишних» семян.
Одним из наиболее близких к предложенному технических решений является пневматический высевающий аппарат, включающий корпус с семенной камерой, вакуумную камеру, плоский сбрасыватель лишних семян и высевающий диск с радиально расположенными продолговатыми присасывающими отверстиями и прокладку, расположенную между высевающим диском и вакуумной камерой, причем в прокладке изготовлен фигурный вырез, выполненный таким образом, что в нижней части зоны, примыкающей к семенной камере его радиальный размер максимален, затем плавно уменьшается в предполагаемом направлении вращения высевающего диска, принимая в зоне начала действия сбрасывателя «лишних» семян значение 3-5 мм, и в дальнейшем остается неизменным вплоть до зоны сброса семян в сошник [Патент на полезную модель №154364, кл. А01С 7/04, Пневматический высевающий аппарат, Опубл. 20.08.2015, Бюл. №23 - прототип 1].
Недостатком данного пневматического высевающего аппарата является то, что применение радиальных дозирующих элементов снижает эффективность работы плоского сбрасывателя «лишних» семян, что в конечном итоге отрицательно сказывается на качестве дозирования семян.
Другим близким техническим решением к предложенному изобретению является пневмовакуумный высевающий аппарат, содержащий корпус с семенной и вакуумной камерами, закрепленные на горизонтальном приводном валу высевающий диск с присасывающими отверстиями и ворошитель семян, а также пластинчатый отражатель «лишних» семян, снабженный хвостовиком с пилообразными выступами, рабочие поверхности которых имеют переменную форму - у входной кромки первого по ходу вращения диска выступа угол между гранью рабочей поверхности и гранью, обращенной к высевающему диску, на 5-10% больше максимального угла трения семян о поверхность отражателя, затем он плавно увеличивается, достигая в средней части хвостовика значения 90° и в дальнейшем остается неизменным [Патент на полезную модель №155479, кл. А01C 7/04, Пневмовакуумный высевающий аппарат, Опубл. 10.10.2015, Бюл. №28 - прототип 2].
Недостатком данного пневмовакуумного высевающего аппарата является то, что до средней части сбрасывателя «лишних» семян толщина входных (внешних) кромок выступов равна нулю (сходит на клин), что снижает эффективность удаления «лишних» семян.
Задачей настоящего изобретения является повышение качества дозирования семян пневматическим высевающим аппаратом.
Поставленная задача достигается за счет того, что в пневматическом высевающем аппарате, содержащем корпус, семенную и вакуумную камеры, приводной вал, высевающий диск с присасывающими отверстиями продолговатой формы, прокладку с вырезом фигурной формы, ворошитель семян и плоский сбрасыватель «лишних» семян, присасывающие отверстия высевающего диска выполнены таким образом, что их длинные оси ориентированы под углом 12…15 град, к радиусам высевающего диска. При этом толщина первых трех-четырех (по ходу движения присасывающих отверстий) пилообразных выступов сбрасывателя «лишних» семян ступенчато изменяется таким образом, что толщина h входной кромки (первой «ступени») первого выступа равна 1…2 мм, в последующем толщина каждой «ступени» увеличивается на величину (H-h)/z (где Н - общая толщина хвостовика сбрасывателя «лишних» семян, мм; z - количество «ступеней» на пилообразных выступах сбрасывателя «лишних» семян, шт).
Предлагаемое изобретение поясняется иллюстрациями.
На фиг. 1 изображена схема пневматического высевающего аппарата; на фиг. 2 - схема высевающего диска, на фиг. 3 - схема прокладки с вырезом фигурной формы; на фиг. 4 - схема взаимного расположения высевающего диска и прокладки, на фиг. 5 - внешний вид предложенного сбрасывателя «лишних» семян, на фиг. 6 - боковая проекция предложенного сбрасывателя «лишних» семян, на фиг. 7 - вид Б на фиг. 6.
Пневматический высевающий аппарат (фиг. 1) включает корпус 1, семенную камеру 2 и вакуумную камеру 3, между которыми на приводном валу 4 устанавливается и фиксируется высевающий диск 5 с присасывающими отверстиями продолговатой формы с максимально возможным в рамках конструкции аппарата радиальным размером  (фиг. 2). Причем присасывающие отверстия выполнены таким образом, что их длинные оси ориентированы под углом 12…15 град к радиусам высевающего диска 5. Между высевающим диском 5 (фиг. 1) и вакуумной камерой 3 расположена прокладка 6 с вырезом фигурной формы, выполненным таким образом, что ближняя к оси вращения высевающего диска кромка расположена концентрично оси вращения высевающего диска 5, а радиус ее расположения R (фиг. 3) равен расстоянию b от оси вращения высевающего диска 5 до внутренних кромок присасывающих отверстий (фиг. 2). При этом радиальный размер выреза прокладки 6 в нижней части зоны, примыкающей к семенной камере 2 максимален и равен радиальному размеру  (фиг. 3) присасывающих отверстий, затем он плавно уменьшается в предполагаемом направлении вращения высевающего диска 5, принимая в начале зоны действия сбрасывателя «лишних» семян 7 значение 3…5 мм, и в дальнейшем остается неизменным вплоть до зоны сброса семян в сошник. Сбрасыватель «лишних» семян 7 снабжен хвостовиком с пилообразными выступами, который примыкает к торцевой плоскости высевающего диска 5. При этом толщина первых трех-четырех (по ходу движения присасывающих отверстий) пилообразных выступов ступенчато изменяется. Толщина h входной кромки (первой «ступени») первого выступа равна 1...2 мм, в последующем толщина каждой «ступени» увеличивается на величину (H-h)/z (где Н - общая толщина хвостовика сбрасывателя «лишних» семян, мм; z - количество «ступеней» на пилообразных выступах сбрасывателя «лишних» семян, шт).
Предложенный пневматический высевающий аппарат работает следующим образом.
При вращении высевающего диска 5 (фиг. 1) вместе с приводным валом 4 семена, под действием разрежения, создаваемого в вакуумной камере 3, захватываются дозирующими элементами (фиг. 1), образованными пересечением продолговатых присасывающих отверстий с вырезом в прокладке 6 и выносятся из семенной камеры 2 (фиг. 1, 4). Причем, в нижней части семенной камеры 2 площадь дозирующего элемента максимальна, а радиальный размер обеспечивает гарантированное попадание как минимум одного семени на траекторию его движения. Отклонение длинной оси присасывающих отверстий от радиального расположения на 12…15 градусов позволяет несколько увеличить рабочую площадь дозирующего элемента и его ширину в тангенциальном направлении. Благодаря чему время контакта семени с дозирующим элементом возрастает, а следовательно, увеличивается вероятность захвата семян. При дальнейшем вращении высевающего диска 5, когда сила противодействия со стороны вышележащего слоя семян снижается, площадь дозирующего элемента также уменьшается, это позволяет снизить вероятность образования двойных подач и облегчает условия работы сбрасывателя «лишних» семян 7. Причем, ориентация присасывающих отверстий на 12…15 град, к радиусам высевающего диска 5, обеспечивает смещение семян сбрасывателем «лишних» семян 7 вдоль длинной оси дозирующего элемента, что позволяет производить сброс «лишних» семян более плавно. При этом каждый пилообразный выступ хвостовика сбрасывателя «лишних» семян 7 своей рабочей поверхностью поочередно смещает семена, захваченные присасывающим отверстием в направлении близком к длинной оси присасывающего отверстия. В то же время «ступени», изготовленные на поверхности хвостовика сбрасывателя «лишних» семян, со стороны, обращенной от плоскости высевающего диска 5, инициируют перемещение семян нормально к ней. Под воздействием разнонаправленных колебаний семена совершают возвратно-поступательные перемещения, за счет чего «лишние» семена удаляются за пределы дозирующих элементов и падают в семенную камеру 2. При этом за счет того, что в начальный момент контакта семени со сбрасывателем «лишних» семян 7 его толщина минимальна (не более 2 мм), предотвращается вероятность сбивания от присасывающих отверстий основных семян, одновременно наличие входной кромки (не менее 1 мм) позволяет достаточно эффективно сбивать «лишние» семена. В результате действия тонких «ступеней», изготовленных на первых пилообразных выступах сбрасывателя «лишних» семян 7 (фиг. 1, 4, 5, 6, 7) семена предварительно «выкатываются» из дозирующих элементов. Это снижает вероятность защемления семян плоской или клиновидной формы между рабочими гранями выступов сбрасывателя «лишних» семян 7 и кромками присасывающих отверстий высевающего диска 5. Затем рабочие грани выступов, расположенных во второй части хвостовика сбрасывателя «лишних» семян 7, имеющие полную толщину Н, эффективно отдавливают семена от дозирующих элементов.
В совокупности повышение эффективности захвата семян в семенной камере 2 и повышение эффективности работы сбрасывателя «лишних» семян 7 позволяют обеспечить высокое качество формирования дискретного потока семян пропашных культур. Причем теоретически и экспериментально было установлено, что за зоной действия сбрасывателя «лишних» семян 7 высокое качество дозирования семян большинства пропашных культур обеспечивается при ширине выреза в прокладке 6 не менее трех миллиметров (фиг. 3), увеличение этого показателя до значений более 5 мм приведет к увеличению частоты двойных подач и расхода воздуха. В дальнейшем изменения радиального размера выреза в прокладке 6 не требуется. Также экспериментально было установлено, что наибольшая частота единичных подач обеспечивается при расположении длинных осей присасывающих отверстий под углом 12…15 градусов к радиусам высевающего диска 5.
При дальнейшем вращении высевающего диска 5 семена попадают в зону сброса, в нижней части корпуса 1, где происходит отсечка вакуума и они, под действием силы тяжести, падают в борозду, подготовленную сошником (на иллюстрациях не указан).