КАТУШЕЧНЫЙ ВЫСЕВАЮЩИЙ АППАРАТ ДЛЯ ВЫСЕВА МЕЛКОСЕМЕННЫХ КУЛЬТУР
COIL SEEDING APPARATUS FOR SOWING SMALL-SEEDED CROPS

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к высевающим аппаратам для посева семян мелкосеменных культур.
Известен катушечный высевающий аппарат (полезная модель РФ №13992 U1, МПК7 А01С 7/12, от 23.02.2000), содержащий корпус, муфту, желобчатую катушку, розетку и укрепленные на установленной между катушкой и муфтой шайбе ребра, которые расположены в желобках катушки, в которой рабочие наружные поверхности ребер шайбы выполнены в профиле мелкозубчатыми. К недостаткам данного высевающего аппарата можно отнести заклинивание семян мелкой фракции в профиле мелкозубчатой нарезки, за счет чего будет неточное распределение семян по площади рассева, а также травмируемость семян мелкосеменных культур, самопроизвольное истечение семян мелкосеменных культур в зазор между шайбой с мелкозубчатым профилем и донцем высевающего аппарата, что приведет к неустойчивости нормы высева и повышенному расходу дорогостоящих семян мелкосеменных культур. Все это ведет к снижению урожайности высеваемых культур и снижению качества семян.
Известен катушечный высевающий аппарат (АС СССР №1212344, А01С 7/12, от 10.05.83), содержащий корпус, муфту, желобчатую катушку, розетку и ребра, перекрывающие часть объема желобков катушки, с целью повышения качества посева мелкосеменных культур за счет исключения пересева при изменении нормы высева, ребра закреплены на установленной между катушкой и муфтой шайбе, а розетка выполнена из эластичного материала. К недостаткам данного высевающего аппарата можно отнести неравномерное распределение семян по площади рассева из-за плохой высевающей способности гладкой поверхности шайбы, возможно самопроизвольное истечение семян мелкосеменных культур через зазор между шайбой и донцем высевающего аппарата, что приведет к неустойчивости нормы высева и повышенному расходу дорогостоящих семян мелкосеменных культур. Все это ведет к снижению урожайности высеваемых культур и снижению качества семян.
Известен катушечный высевающий аппарат (АС СССР №207507, А01С, от 05.11.66), включающий корпус с поворотным донышком, желобчатую катушку с муфтой и розеткой, с целью высева мелких семян без смены желобчатой катушки, на торце розетки сделаны ребра, входящие в желобки катушки. К недостаткам данного высевающего аппарата можно отнести неравномерное распределение семян по площади рассева, за счет неприспособленности катушечного высевающего аппарата к высеву семян разных размеров, самопроизвольное истечение семян мелкосеменных культур через зазор между шайбой и донцем высевающего аппарата, что приведет к неустойчивости нормы высева и повышенному расходу дорогостоящих семян мелкосеменных культур. Все это ведет к снижению урожайности высеваемых культур и снижению качества семян.
Известен катушечный высевающий аппарат (АС СССР №204754, А01С, от 09.12.65), содержащий корпус, муфту и компенсатор, зерновую и мелкосеменную катушки, с целью повышения равномерности высева мелкосеменных культур, грани и ребра желобка имеют криволинейную форму с вогнутостью, направленную внутрь желобка, нижнее ребро желобка выполнено по радиусу. К недостаткам данного высевающего аппарата можно отнести то, что грани и ребра желобков выполнены без учета размеров семян мелкосеменных культур, это приведет к неравномерному высеву семян по площади рассева, а также возможно самопроизвольное истечение семян мелкосеменных культур через зазор между шайбой и донцем высевающего аппарата, что приведет к неустойчивости нормы высева и повышенному расходу дорогостоящих семян мелкосеменных культур. Все это ведет к снижению урожайности высеваемых культур и снижению качества семян.
Из более близких по технической сущности известен катушечный высевающий аппарат для высева мелкосеменных культур, в том числе амаранта (Патент РФ №2202164, МПК7 А01С 7/12, от 12.10.2000), содержащий корпус, установленные на приводном валу муфту и желобчатую катушку и шайбу с мелкозубчатым профилем, мелкозубчатый профиль шайб образован ячейками, каждая из которых имеет переднюю грань, ориентированную радиально к оси вращения шайбы, и заднюю грань, наклоненную под углом к радиусу последующей передней грани, при этом упомянутые передняя и задняя грани сопряжены по дуге окружности, а боковые грани ячеек наклонены к торцевым плоскостям шайбы, причем шайба установлена на цапфе катушки и с ней соединена посредством штифта, геометрическая ось симметрии которого параллельна оси приводного вала.
Катушечный высевающий аппарат работает следующим образом. Перед заполнением семенных ящиков желобчатые катушки рычагом полностью выдвигают из корпусов высевающих аппаратов. В приводе вала устанавливают требуемые передаточное отношение и направление вращения. Привод высевающих аппаратов осуществлен от опорного колеса сеялки. При вращении приводного вала через штифт получает вращение желобчатая катушка. От катушки посредством штифта получает вращение с заданной частотой шайба. При заполненном бункере посевным материалом каждое семя амаранта укладывается в ячейку. Остальные семена амаранта по боковым граням соскальзывают вниз и остаются в корпусе. Каждое семя поднимается вверх над дном корпуса и выбрасывается в мундштук корпуса и по прицепленному к мундштуку семяпроводу направляется в сошник. Семена укладываются в открытую сошником борозду. Семена в борозде засыпаются почвой и сразу же прикатываются каточком сошника. Это создает контакт семян с почвой. Наличие почвенной влаги и положительной температуры обеспечивают прорастание семян и нормальное произрастание растений амаранта.
К недостаткам данного высевающего аппарата можно отнести неравномерное распределение семян мелкосеменных культур по площади рассева из-за того, что передняя и задняя грани ячеек не имеют углублений для семян мелкосеменных культур, то есть выполнены плоскими, что приведет к выносу семян из ячеек в стороны при вращении шайбы, до того как они должны попасть в семяпровод, особенно это будет заметно при верхнем высеве, при котором часть ячеек из-за плоских граней ячеек останется без семян, обратное вращение шайбы полностью не снижает травмирование семян, а даже увеличивает травмирование семян мелкосеменных культур за счет малого зазора между зубьями шайбы с мелкозубчатым профилем и корпусом высевающего аппарата, при этом наблюдается увеличенный износ зубьев шайбы с мелкозубчатым профилем за счет заклинивания семян мелкосеменных культур между зубьями шайбы с мелкозубчатым профилем и корпусом высевающего аппарата при работе высевающего аппарата, так как в конструкции высевающего аппарата не предусмотрено устройство для удаления лишних семян мелкосеменных культур, низкая надежность работы высевающего аппарата за счет износа зубьев шайбы с мелкозубчатым профилем, кроме того, возможно самопроизвольное истечение семян мелкосеменных культур через зазор между шайбой и донцем высевающего аппарата, что ведет к неустойчивости нормы высева и повышенному расходу дорогостоящих семян мелкосеменных культур. Все это ведет к снижению урожайности высеваемых культур и снижению качества семян.
Заявленное изобретение направлено на устранение вышеописанных недостатков, и при его использовании получен следующий результат: улучшается равномерность распределения семян мелкосеменных культур по площади рассева, уменьшается травмируемость семян, исключается самопроизвольное истечение семян мелкосеменных культур в зазор между шайбой с мелкозубчатым профилем и донцем высевающего аппарата, строго выполняется установленная норма высева, снижается расход семян, снижается износ зубьев шайбы с мелкозубчатым профилем, повышается надежность работы высевающего аппарата. Все это улучшает качество посева, что приводит к повышению урожайности, экономии семенного материала и снижению себестоимости продукции.
Указанный технический результат достигается за счет применения заявленного катушечного высевающего аппарата для высева мелкосеменных культур, содержащего корпус, установленные на приводном валу муфту, желобчатую катушку и шайбу с мелкозубчатым профилем, установленную между желобчатой катушкой и муфтой, мелкозубчатый профиль шайбы образован ячейками. При этом каждая из ячеек имеет переднюю плоскую грань, наклоненную под углом α к плоскости последующей задней грани, и заднюю грань, выполненную в виде углубления со сферической поверхностью в виде шара с радиусом, равным 1/2 диаметра семени. Зубья шайбы с мелкозубчатым профилем помещены в шину прямоугольного сечения, образованную двумя боковинами и основанием. Шина перекрывает своим основанием и боковинами зубья шайбы с мелкозубчатым профилем по окружности шайбы с мелкозубчатым профилем на угол 180° относительно центра шайбы с мелкозубчатым профилем. Начало шины расположено выше горизонтальной оси шайбы с мелкозубчатым профилем и отклонено от вертикальной оси шайбы с мелкозубчатым профилем на угол 45° по ходу вращения шайбы с мелкозубчатым профилем. Конец шины расположен ниже горизонтальной оси шайбы с мелкозубчатым профилем и отклонен от вертикальной оси шайбы с мелкозубчатым профилем на угол 45° по ходу вращения шайбы с мелкозубчатым профилем. Начало шины и конец шины совпадают с плоскостью, проходящей через горизонтальную ось шайбы с мелкозубчатым профилем. На конце шины по кромке основания шины закреплен щиток. Щиток направлен вниз от основания шины по плоскости, проходящей через горизонтальную ось шайбы с мелкозубчатым профилем и совпадающей с началом шины и концом шины. В начале шины по кромке основания шины установлена щетка. Свободные концы ворсинок щетки направлены к центру шайбы с мелкозубчатым профилем и лежат в плоскости, проходящей через горизонтальную ось шайбы и совпадающей с началом шины и концом шины. Размер ворсинок щетки равен 1/3 высоты зуба. Шина установлена неподвижно относительно шайбы с мелкозубчатым профилем, при этом шина закреплена жестко к корпусу высевающего аппарата при помощи винтов. Расстояние между боковинами шины больше толщины шайбы с мелкозубчатым профилем, а высота боковин шины больше высоты зубьев шайбы с мелкозубчатым профилем. Зазор между торцами зубьев шайбы с мелкозубчатым профилем и основанием шины меньше 1/5 диаметра семени. Ширина щитка равна ширине основания шины, а высота щитка равна зазору между основанием шины и донцем высевающего аппарата.
Графические материалы
На фиг.1 изображена схема диаметрального сечения катушечного высевающего аппарата для высева мелкосеменных культур.
На фиг.2 изображена схема, сечение А-А на фиг.1, поперечный разрез приводного вала высевающего аппарата, шайбы с мелкозубчатым профилем, шины, донца и корпуса высевающего аппарата.
На фиг.3 изображена схема шайбы с мелкозубчатым профилем и шины в сборе.
На фиг.4 изображена схема шины.
На фиг.5 изображена технологическая схема высева катушечным высевающим аппаратом для высева мелкосеменных культур.
c
Катушечный высевающий аппарат для высева мелкосеменных культур (фиг.1, фиг.2) содержит корпус 5, установленные на приводном валу 6 муфту 4, желобчатую катушку 1 и шайбу 3 с мелкозубчатым профилем, установленную между желобчатой катушкой 1 и муфтой 4. Мелкозубчатый профиль шайбы 3 образован ячейками 12 (фиг.2, фиг.3), каждая из которых имеет переднюю плоскую грань 18, наклоненную под углом α к плоскости последующей задней грани 19, и заднюю грань 19, выполненную в виде углубления со сферической поверхностью в виде шара с радиусом, равным 1/2 диаметра семени (d), при этом зубья шайбы 3 с мелкозубчатым профилем (фиг.2, фиг.3) помещены в шину 10 прямоугольного сечения (фиг.4), образованную двумя боковинами 21 и основанием 20, при этом шина 10 (фиг.3, фиг.4) перекрывает своим основанием 20 и боковинами 21 зубья шайбы 3 с мелкозубчатым профилем по окружности шайбы 3 с мелкозубчатым профилем на угол 180° относительно центра шайбы 3 с мелкозубчатым профилем, при этом начало шины 10 (фиг.2, фиг.3) расположено выше горизонтальной оси шайбы 3 с мелкозубчатым профилем и отклонено от вертикальной оси шайбы 3 с мелкозубчатым профилем на угол 45° по ходу вращения шайбы 3 с мелкозубчатым профилем, при этом конец шины 10 расположен ниже горизонтальной оси шайбы 3 с мелкозубчатым профилем и отклонен от вертикальной оси шайбы 4 с мелкозубчатым профилем на угол 45° по ходу вращения шайбы 4 с мелкозубчатым профилем, при этом начало шины 10 и конец шины 10 совпадают с плоскостью, проходящей через ось шайбы 3 с мелкозубчатым профилем, при этом на конце шины 10 по кромке основания 20 шины 10 закреплен щиток 11, при этом щиток 11 направлен вниз от основания 20 шины 10 по плоскости, проходящей через горизонтальную ось шайбы 3 с мелкозубчатым профилем и совпадающей с началом шины 10 и концом шины 10, при этом в начале шины 10 по кромке основания 20 шины 10 установлена щетка 13 (фиг.2, фиг.3, фиг.4), при этом свободные концы ворсинок щетки 13 направлены к центру шайбы 3 с мелкозубчатым профилем и лежат в плоскости, проходящей через горизонтальную ось шайбы 3 с мелкозубчатым профилем и совпадающей с началом и концом шины 10, при этом размер ворсинок щетки 13 равен 1/3 высоты зуба шайбы 3 с мелкозубчатым профилем. Шина 10 установлена неподвижно относительно шайбы 3 с мелкозубчатым профилем, при этом шина 10 закреплена винтами 17 к корпусу 5 высевающего аппарата при помощи ушек 16 (фиг.2). Расстояние между боковинами 21 шины 10 больше толщины шайбы 3 с мелкозубчатым профилем, при этом высота боковин 21 шины 10 больше высоты зубьев шайбы 3 с мелкозубчатым профилем. Ширина щитка 11 равна ширине основания 20 шины 10, при этом высота щитка 11 равна зазору между основанием 20 шины 10 и донцем 9 высевающего аппарата. Щетка 13 закреплена к началу шины 10 по кромке основания 20 шины 10 винтами 14 при помощи Г-образной пластины 15 (фиг.2, фиг.3, фиг.4).
Шайба 3 с мелкозубчатым профилем соединена с желобчатой катушкой 1 посредством цилиндрического штифта 8 (фиг.1). Штифт 8 передает крутящий момент от желобчатой катушки 1 на шайбу 3 с мелкозубчатым профилем.
Катушечный высевающий аппарат для высева мелкосеменных культур работает следующим образом: перед заполнением семенных ящиков семенами мелкосеменных культур желобчатые катушки 1 полностью выдвигают из корпусов 5 высевающих аппаратов (фиг.1). В приводе вала 6 устанавливают требуемое передаточное отношение. При вращении приводного вала 6 через штифт 2 получает вращение желобчатая катушка 1. От желобчатой катушки 1 посредством штифта 8 получает вращение с заданной частотой шайба 3 с мелкозубчатым профилем. При заполненном бункере семена из семенного ящика самотеком поступают в корпус 5 высевающего аппарата (фиг.1, фиг.5) и заполняют пространство вокруг муфты 4, шины 10 и шайбы 3 с мелкозубчатым профилем. При вращении шайбы 3 с мелкозубчатым профилем семена в верхней части шайбы 3 с мелкозубчатым профилем западают в ячейки 12, каждая из которых имеет переднюю плоскую грань 18, наклоненную под углом α к плоскости последующей задней грани 19, и заднюю грань 19 (фиг.3), выполненную в виде углубления со сферической поверхностью в виде шара с радиусом, равным 1/2 диаметра семени, и увлекаются к началу шины 10. Лучшему заходу в шину 10 семян, запавших в ячейки 12 шайбы 3 с мелкозубчатым профилем, способствует расположение начала шины 10 выше горизонтальной оси шайбы 3 с мелкозубчатым профилем, при этом начало шины 10 отклонено от вертикальной оси шайбы 3 с мелкозубчатым профилем на угол 45° по ходу вращения шайбы 3 с мелкозубчатым профилем. Лишние семена из ячейки 12 шайбы 3 с мелкозубчатым профилем перед входом в шину 10 счищаются щеткой 13, установленной в начале шины 10 по кромке основания 20 шины 10, при этом свободные концы ворсинок щетки 13 направлены к центру шайбы 3 с мелкозубчатым профилем и лежат в плоскости, проходящей через горизонтальную ось шайбы 3 с мелкозубчатым профилем и совпадающей с началом шины 10 и концом шины 10, при этом размер ворсинок щетки равен 1/3 высоты зуба, обеспечивая тем самым устойчивую норму высева и отсутствие травмирования семян. Преждевременное выпадение семян из ячеек 12 при вращении шайбы 3 с мелкозубчатым профилем в шине 10 с запавшими в ячейки 12 семенами (фиг.5) исключает шина 10 прямоугольного сечения, образованная основанием 20 и двумя боковинами 21 (фиг.4), при этом шина 10 перекрывает своим основанием 20 и боковинами 21 зубья шайбы 3 с мелкозубчатым профилем по окружности шайбы 3 с мелкозубчатым профилем на угол 180° относительно центра шайбы 3 с мелкозубчатым профилем. Выпадение семян из ячеек 12 шайбы 3 с мелкозубчатым профилем в воронку семяпровода происходит в конце шины 10, при этом лучший высев семян мелкосеменных культур обеспечивается расположением конца шины 10 ниже горизонтальной оси шайбы 3 с мелкозубчатым профилем, при этом конец шины 10 отклонен от вертикальной оси шайбы 3 с мелкозубчатым профилем на угол 45° по ходу вращения шайбы 3 с мелкозубчатым профилем. Семена, расположенные по окружности основания 20 шины 10, от начала шины 10 до конца шины 10 не выпадают самотеком из корпуса 5 высевающего аппарата в зазор между основанием 20 шины 10 и донцем 9 высевающего аппарата благодаря установке щитка 11, закрепленного на конце шины 10 по кромке основания 20 шины 10, при этом щиток 11 направлен вниз от основания 20 шины 10 по плоскости, проходящей через горизонтальную ось шайбы 3 с мелкозубчатым профилем и совпадающей с началом шины 10 и концом шины 10. При этом зазор между донцем 9 и ребром муфты 7 минимальный.