Катушечный высевающий аппарат для высева мелкосеменных культур
COIL SOWING 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 [1], содержащий семенную коробку с переставным донышком, высевную рифленую катушку, с прикрепленной к ее торцу шайбой и холостую муфту, с целью повышения равномерности высева мелкосеменных культур и снижения повреждаемости семян, на торце шайбы выполнена кольцевая выемка, имеющая дугообразный профиль.
К недостаткам данного высевающего аппарата можно отнести выполнение на торце шайбы кольцевой выемки, имеющей дугообразный профиль, что приводит к нарушению заданной толщины потока семян под шайбой за счет скатывания семян по дугообразному профилю в сторону торца холостой муфты, при этом повышается неравномерность распределения семян мелкосеменных культур по площади рассева, расход семян мелкосеменных культур, неустойчивость нормы высева и травмирование семян. Кроме того высевающий аппарат имеет низкую надежность в работе и сложность конструкции в изготовлении. Все это ведет к снижению урожайности культуры и увеличению себестоимости продукции.
Известен катушечный высевающий аппарат [2], содержащий корпус, муфту и компенсатор, зерновую и мелкосеменную катушки, с целью достижения однозернового заполнения и самоочищения желобков мелкосеменной катушки, последние выполнены в виде косого среза с углом наклона граней желобков, большим угла трения семян по материалу катушки.
К недостаткам данного высевающего аппарата можно отнести скатывание семян в одну сторону к муфте по желобкам мелкосеменной катушки, выполненным в виде косого среза, в результате чего такие желобки заполняются хаотично с разным количеством семян, что приводит к неравномерному распределению семян мелкосеменных культур по площади рассева, несоблюдению однозернового заполнения, травмированию семян, плохому самоочищению желобков, сложности в изготовлении, дороговизне, сложности в настройке для высева малых норм по причине выполнения желобков мелкосеменной катушки в виде косого среза с углом наклона граней желобков, большим угла трения семян по материалу катушки. Все это ведет к снижению урожайности культуры и повышению себестоимости продукции.
2
Известен катушечный высевающий аппарат [3], включающий корпус, катушку и шибер, на наружной цилиндрической поверхности катушки размещены от 14 до 18 ребер, образующих наклонные косозубые желобки, размещенные под острым углом 12-17° к осевой линии катушки объемом, кратным размеру высеваемых семян с площадью поперечного сечения от 6 до 7,5 мм, а диаметр выступов желобков меньше наружного диаметра торцевых буртов катушки, желобки катушки выполнены по радиусу, равному 0,5-0,7 диаметра высевающего семени, корпус выполнен разъемным, состоящим из двух частей, а катушка установлена с минимальным зазором 0,2-0,3 мм между ее зубьями и поверхностью разъемного корпуса.
К недостаткам данного высевающего аппарата можно отнести то, что применением его невозможно получить равномерный, точный высев и с меньшим травмированием мелких семян по причине установки в высевающем аппарате катушки с наклонными косозубыми желобками, так как семена имеющихся мелкосеменных культур имеют разные коэффициенты трения по материалу косозубых желобков. Следовательно такие семена при работе высевающего аппарата будут скатываться к стенкам корпуса высевающего аппарата, при этом высев семян будет пульсирующий, причем с увеличенным содержанием травмированных семян, с низкой равномерностью распределения их по площади рассева и с неточной нормой высева (с пересевом или недосевом), что приведет к снижению урожайности и увеличению себестоимости продукции. Трудоемкость регулировочных работ повысится в связи с заменой косозубой катушки высевающего аппарата при переходе на посев других мелкосеменных культур. Все это ведет к снижению урожайности культуры и повышению себестоимости продукции.
Из известных наиболее близким по технической сущности (прототип) является высевающий аппарат [4], содержащий корпус, установленные на приводном валу муфту, желобчатую катушку и шайбу с мелкозубчатым профилем, установленную между желобчатой катушкой и муфтой, мелкозубчатый профиль шайбы образован ячейками, каждая из которых 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, при этом зубья шайбы с мелкозубчатым профилем помещены в шину прямоугольного сечения, образованную двумя боковинами и основанием, и 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, причем 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, а 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, причем начало шины и конец шины совпадают с плоскостью, проходящей через горизонтальную ось шайбы с мелкозубчатым профилем, а на конце шины по кромке основания шины закреплен щиток, направленный вниз от основания шины по плоскости, проходящей через горизонтальную ось шайбы с мелкозубчатым профилем и совпадающей с началом шины и концом шины, кроме того, в начале шины по кромке основания шины установлена щетка, свободные концы ворсинок которой направлены к центру шайбы с мелкозубчатым профилем и лежат в плоскости, проходящей через горизонтальную ось шайбы и совпадающей с началом шины и концом шины, а размер ворсинок щетки равен 1/3 высоты зуба, при этом шина установлена неподвижно относительно шайбы с мелкозубчатым профилем и жестко закреплена к корпусу высевающего аппарата при помощи винтов, расстояние между боковинами шины больше толщины шайбы с мелкозубчатым профилем, при этом высота боковин шины больше высоты зубьев шайбы с мелкозубчатым профилем, а 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.
Катушечный высевающий аппарат для высева мелкосеменных культур работает следующим образом.
Перед заполнением семенных ящиков семенами мелкосеменных культур желобчатые катушки полностью выдвигают из корпусов высевающих аппаратов. В приводе вала устанавливают требуемое передаточное отношение. При вращении приводного вала через штифт получает вращение желобчатая катушка. От желобчатой катушки посредством штифта получает вращение с заданной частотой шайба с мелкозубчатым профилем. При заполненном бункере семена из семенного ящика самотеком поступают в корпус высевающего аппарата и заполняют пространство вокруг муфты, шины и шайбы с мелкозубчатым профилем. При вращении шайбы с мелкозубчатым профилем семена в верхней части шайбы с мелкозубчатым профилем западают в ячейки, каждая из которых 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, и увлекаются к началу шины. Лучшему заходу в шину семян, запавших в ячейки шайбы с мелкозубчатым профилем, способствует расположение начала шины выше горизонтальной оси шайбы с мелкозубчатым профилем, при этом начало шины отклонено от вертикальной оси шайбы с мелкозубчатым профилем на угол 45° по ходу вращения шайбы с мелкозубчатым профилем. Лишние семена из ячейки шайбы с мелкозубчатым профилем перед входом в шину счищаются щеткой, установленной в начале шины по кромке основания шины, при этом свободные концы ворсинок щетки направлены к центру шайбы с мелкозубчатым профилем и лежат в плоскости, проходящей через горизонтальную ось шайбы с мелкозубчатым профилем и совпадающей с началом шины и концом шины, 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 при вращении шайбы с мелкозубчатым профилем в шине с запавшими в ячейки семенами исключает шина прямоугольного сечения, образованная основанием и двумя боковинами, при этом 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. Выпадение семян из ячеек шайбы с мелкозубчатым профилем в воронку семяпровода происходит в конце шины, при этом лучший высев семян мелкосеменных культур обеспечивается расположением конца шины ниже горизонтальной оси шайбы с мелкозубчатым профилем, при этом конец шины отклонен от вертикальной оси шайбы с мелкозубчатым профилем на угол 45° по ходу вращения шайбы с мелкозубчатым профилем. Семена, расположенные по окружности основания шины, от начала шины до конца шины не выпадают самотеком из корпуса высевающего аппарата в зазор между основанием шины и донцем высевающего аппарата благодаря установке щитка, закрепленного на конце шины по кромке основания шины, при этом щиток направлен вниз от основания шины по плоскости, проходящей через горизонтальную ось шайбы с мелкозубчатым профилем и совпадающей с началом шины и концом шины. При этом зазор между донцем и ребром муфты минимальный.
К недостаткам данного высевающего аппарата можно отнести травмирование семян при заклинивании их в зазорах между боковыми поверхностями шины и боковыми поверхностями шайбы с мелкозубчатым профилем высевающего аппарата, а так же в зазорах между основанием шины и торцами зубьев шайбы с мелкозубчатым профилем высевающего аппарата при отклонении ворса щетки. Износ щеток высевающего аппарата приводит к забиванию ячеек и увеличению травмирования посевного материала. Кроме того, мелкозубчатый профиль шайбы, образованный ячейками имеет плохую заполняемость семенами различных размеров, что приводит к пропускам семян при высеве их из высевающего аппарата и затрудняет установку точной и малой норм высева мелкосеменных культур, а также ухудшает равномерность распределения мелкосеменных культур по площади рассева. При этом переход на высев другой мелкосеменной культуры требует большой трудоемкости выполняемых работ при замене шайб с мелкозубчатым профилем высевающего аппарата. Все это ведет к снижению качества посева, несоблюдению сроков посева, снижению урожайности и повышению себестоимости продукции.
Заявленное изобретение направлено на устранение вышеописанных недостатков, и при его использовании получен следующий результат: уменьшается травмирование семян, улучшается равномерность распределения семян по площади рассева, снижается трудоемкость выполняемых работ при переходе на посев другой мелкосеменной культуры, повышается надежность работы высевающего аппарата, снижается расход семян, строго выполняется установленная норма высева. Все это приводит к сокращению сроков посева, улучшению качества посева мелких семян, экономии семенного материала, снижению себестоимости продукции и повышению урожайности культуры.
а
3
1
2
1
2
Указанный технический результат достигается за счет применения 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, отличающегося тем, что мелкозубчатый профиль шайбы образован усеченными правильными четырехугольными пирамидами. При этом усеченные правильные четырехугольные пирамиды расположены в два ряда по профилю мелкозубчатой шайбы, причем симметрично, справа и слева, относительно секущей плоскости, перпендикулярной оси вращения шайбы с мелкозубчатым профилем, проходящей через середину профиля мелкозубчатой шайбы, при этом плоскости симметрии двух соседних усеченных правильных четырехугольных пирамид одного ряда шайбы с мелкозубчатым профилем, проходящие через ось вращения шайбы с мелкозубчатым профилем, отклонены друг от друга по окружности шайбы с мелкозубчатым профилем, относительно оси вращения шайбы с мелкозубчатым профилем, на угол 23 градуса, при этом усеченные правильные четырехугольные пирамиды одного ряда шайбы с мелкозубчатым профилем смещены относительно усеченных правильных четырехугольных пирамид другого ряда шайбы с мелкозубчатым профилем на угол 11,5 градусов по окружности шайбы с мелкозубчатым профилем относительно оси вращения шайбы с мелкозубчатым профилем, при этом каждая усеченная правильная четырехугольная пирамида одного ряда расположена в промежутке между двумя усеченными правильными четырехугольными пирамидами другого ряда, при этом высота h усеченных правильных четырехугольных пирамид шайбы с мелкозубчатым профилем равна 2,8…3,0 мм, при этом нижнее основание  усеченных правильных четырехугольных пирамид шайбы с мелкозубчатым профилем выполнено в форме квадрата со стороной, равной 3,0…3,5 мм, при этом верхнее основание b усеченных правильных четырехугольных пирамид шайбы с мелкозубчатым профилем выполнено в форме квадрата со стороной, равной 1,5…1,9 мм, при этом на шайбе с мелкозубчатым профилем выполнено сквозное отверстие для прохода соединительного цилиндрического штифта, при этом диаметр d шайбы с мелкозубчатым профилем равен диаметру желобчатой катушки высевающего аппарата, при этом шайба с мелкозубчатым профилем изготовлена из высокопрочного и износостойкого пластмассового материала. При этом на приводном валу высевающего аппарата, между шайбой с мелкозубчатым профилем и желобчатой катушкой высевающего аппарата, установлено кольцо, при этом на кольце выполнено сквозное отверстие соосно отверстию на шайбе с мелкозубчатым профилем, при этом диаметр кольца равен диаметру d шайбы с мелкозубчатым профилем, при этом толщина кольца меньше диаметра семени, при этом шайба с мелкозубчатым профилем присоединена к желобчатой катушке высевающего аппарата, вместе с кольцом, посредством соединительного цилиндрического штифта. При этом ниже шайбы с мелкозубчатым профилем, на рабочей поверхности донца высевающего аппарата, установлено утолщение, при этом утолщение зафиксировано на донце высевающего аппарата, например, с помощью упругого неподвижного разъемного соединения, при этом одна боковая поверхность утолщения обращена в сторону желобчатой катушки и при этом совпадает с кромкой боковой поверхности донца высевающего аппарата, при этом другая боковая поверхность утолщения обращена в сторону муфты высевающего аппарата, при этом утолщение имеет рабочую криволинейную грань, опорную криволинейную грань, ребро и торец, выполненный в форме прямоугольника, при этом рабочая криволинейная грань утолщения обращена вверх, в сторону шайбы с мелкозубчатым профилем, при этом ширина рабочей криволинейной грани утолщения равна сумме толщин кольца и шайбы с мелкозубчатым профилем, при этом опорная криволинейная грань утолщения обращена вниз, в сторону донца высевающего аппарата, при этом торец утолщения обращен в сторону скоса донца высевающего аппарата, при этом нижняя кромка поверхности торца утолщения совпадает с кромкой скоса донца высевающего аппарата, при этом ребро утолщения выполнено по линии пересечения рабочей криволинейной грани утолщения и опорной криволинейной грани утолщения, при этом ребро утолщения перпендикулярно кромкам рабочей криволинейной грани утолщения, при этом опорная криволинейная грань утолщения выполнена по форме рабочей поверхности донца высевающего аппарата, при этом рабочая криволинейная грань утолщения имеет заднюю и переднюю поверхности, при этом задняя поверхность рабочей криволинейной грани утолщения выполнена по дуге, равной 21 градусу, окружности, проведенной радиусом R из центра вала привода высевающего аппарата, при этом начало дуги, равной 21 градусу, выполнено от точки, расположенной на конце верхней кромки торца утолщения, при этом передняя поверхность рабочей криволинейной грани утолщения сопряжена с задней поверхностью рабочей криволинейной грани утолщения по линии, проведенной перпендикулярно кромкам рабочей криволинейной грани утолщения, из конца дуги, равной 21 градусу, при этом передняя поверхность рабочей криволинейной грани утолщения направлена в сторону вала опорожнения высевающего аппарата и при этом плавно переходит в рабочую поверхность донца высевающего аппарата по линии ребра утолщения, при этом на рабочей поверхности донца высевающего аппарата, в пределах контура утолщения, выполнены два отверстия, при этом оси двух отверстий, выполненных на рабочей поверхности донца высевающего аппарата, направлены по радиусу R поверхности донца высевающего аппарата и при этом оси двух отверстий лежат в продольно-вертикальной плоскости симметрии утолщения, при этом одно отверстие, выполненное на донце высевающего аппарата, расположено вблизи от ребра утолщения, а второе отверстие, выполненное на донце высевающего аппарата, расположено вблизи от торца утолщения, при этом зазор между задней поверхностью рабочей криволинейной грани утолщения и торцами усеченных правильных четырехугольных пирамид шайбы с мелкозубчатым профилем не превышает четырехкратной толщины мелких семян. При этом на приводном валу высевающего аппарата, между шайбой с мелкозубчатым профилем и муфтой высевающего аппарата, установлена свободно ограничительная пластина, при этом ограничительная пластина установлена неподвижно на рабочей поверхности донца высевающего аппарата, при этом ограничительная пластина имеет нижнюю, верхнюю, заднюю и переднюю части, при этом нижняя часть ограничительной пластины выполнена по форме рабочей поверхности донца высевающего аппарата, при этом внешний контур нижней части ограничительной пластины выполнен с отбортовкой, при этом отбортовка установлена между рабочей поверхностью донца высевающего аппарата и опорной криволинейной гранью утолщения, при этом размеры отбортовки равны размерам опорной криволинейной грани утолщения, при этом на отбортовке ограничительной пластины выполнены два отверстия соосно отверстиям на донце высевающего аппарата, при этом верхняя часть ограничительной пластины выполнена по дуге окружности, равной 150 градусов, при этом радиус окружности равен радиусу d/2 шайбы с мелкозубчатым профилем, при этом дуга окружности, равная 150 градусам, выполнена с началом в первом квадранте окружности, выполненной радиусом d/2, относительно системы координат (х; у), из точки, расположенной на конце горизонтального диаметра окружности выполненной радиусом d/2, при этом задняя часть ограничительной пластины расположена к скосу донца высевающего аппарата и при этом выполнена в форме части вертикально расположенного прямоугольника, при этом нижняя сторона части вертикально расположенного прямоугольника выполнена с началом от скоса донца высевающего аппарата и при этом выступает за кромку скоса донца высевающего аппарата, при этом верхняя сторона части вертикально расположенного прямоугольника выполнена от начала дуги окружности, равной 150 градусов, и при этом совпадает с горизонтальной осью симметрии окружности, выполненной радиусом d/2, при этом передняя часть ограничительной пластины выполнена по линии, касательной к верхней части ограничительной пластины, выполненной по дуге окружности, равной 150 градусов, при этом линия, касательная к верхней части ограничительной пластины, выполненной по дуге окружности, равной 150 градусам, проведена из точки, расположенной на конце ребра утолщения, обращенного в сторону муфты высевающего аппарата. При этом упругое неподвижное разъемное соединение включает две упругие цилиндрические защелки, выполненные на опорной криволинейной грани утолщения, и два сквозных отверстия, выполненные на рабочей поверхности донца высевающего аппарата для захода упругих цилиндрических защелок, при этом две упругие цилиндрические защелки выполнены соосно двум отверстиям на донце высевающего аппарата, при этом две упругие цилиндрические защелки и утолщение выполнены как единое целое из высокопрочного и износостойкого пластмассового материала, при этом в верхней части ограничительной пластины выполнена фигурная прорезь, при этом фигурная прорезь выполнена сопряжением двух концентрических дуг окружностей с радиусами R и R, дугой заданного радиуса, равным радиусу r вала привода высевающего аппарата, при этом дуги двух концентрических окружностей с радиусами R и R проведены из центра вала механизма опорожнения высевающего аппарата, при этом между ограничительной пластиной и боковой поверхностью муфты высевающего аппарата зазор отсутствует, при этом между ограничительной пластиной и шайбой с мелкозубчатым профилем имеется зазор менее 1/6 диаметра семени.
Описание чертежей
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, утолщения, донца и корпуса высевающего аппарата.
На фиг. 3 изображена схема шайбы с мелкозубчатым профилем.
На фиг. 4 изображена схема шайбы с мелкозубчатым профилем, кольца и ограничительной пластины в сборе.
На фиг. 5 изображена схема донца высевающего аппарата, утолщения, ограничительной пластины, муфты в сборе.
На фиг. 6 изображена схема донца высевающего аппарата, утолщения, ограничительной пластины в сборе.
На фиг. 7 изображена схема, сечение А-А на фиг. 1, поперечный разрез приводного вала высевающего аппарата, шайбы с мелкозубчатым профилем, утолщения, донца и корпуса высевающего аппарата (донце высевающего аппарата опущено).
На фиг. 8 изображена технологическая схема высева катушечным высевающим аппаратом для высева мелкосеменных культур.
а
3
1
2
1
2
Катушечный высевающий аппарат для высева мелкосеменных культур содержит корпус 1 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 7, фиг. 8), установленные на приводном валу 2 муфту 3, желобчатую катушку 4 и шайбу 5 с мелкозубчатым профилем, установленную между желобчатой катушкой 4 и муфтой 3. Мелкозубчатый профиль шайбы 5 образован усеченными правильными четырехугольными пирамидами 6 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4, фиг. 7, фиг. 8), при этом усеченные правильные четырехугольные пирамиды 6 расположены в два ряда по профилю мелкозубчатой шайбы 5, причем симметрично, справа и слева относительно секущей плоскости, перпендикулярной оси вращения шайбы 5 с мелкозубчатым профилем, проходящей через середину профиля мелкозубчатой шайбы 5, при этом плоскости симметрии двух соседних усеченных правильных четырехугольных пирамид 6 одного ряда шайбы 5 с мелкозубчатым профилем, проходящие через ось вращения шайбы 5 с мелкозубчатым профилем, отклонены друг от друга по окружности шайбы 5 с мелкозубчатым профилем, относительно оси вращения шайбы 5 с мелкозубчатым профилем, на угол 23 градуса (фиг. 3), при этом усеченные правильные четырехугольные пирамиды 6 одного ряда шайбы 5 с мелкозубчатым профилем смещены относительно усеченных правильных четырехугольных пирамид 6 другого ряда шайбы 5 с мелкозубчатым профилем на угол 11,5 градусов по окружности шайбы 5 с мелкозубчатым профилем относительно оси вращения шайбы 5 (фиг. 3) с мелкозубчатым профилем, при этом каждая усеченная правильная четырехугольная пирамида 6 одного ряда расположена в промежутке между двумя усеченными правильными четырехугольными пирамидами 6 другого ряда, при этом высота h (фиг. 3) усеченных правильных четырехугольных пирамид 6 шайбы 5 с мелкозубчатым профилем равна 2,8…3,0 мм, при этом нижнее основание  (фиг. 3) усеченных правильных четырехугольных пирамид 6 шайбы 5 с мелкозубчатым профилем выполнено в форме квадрата со стороной, равной 3,0…3,5 мм, при этом верхнее основание b (фиг. 3) усеченных правильных четырехугольных пирамид 6 шайбы 5 с мелкозубчатым профилем выполнено в форме квадрата со стороной, равной 1,5…1,9 мм, при этом на шайбе 5 с мелкозубчатым профилем выполнено сквозное отверстие 7 (фиг. 3) для прохода соединительного цилиндрического штифта 8 (фиг. 1), при этом диаметр d (фиг. 3) шайбы 5 с мелкозубчатым профилем равен диаметру желобчатой катушки 4 высевающего аппарата, при этом шайба 5 с мелкозубчатым профилем изготовлена из высокопрочного и износостойкого пластмассового материала. На приводном валу 2 (фиг. 1) высевающего аппарата, между шайбой 5 с мелкозубчатым профилем и желобчатой катушкой 4 высевающего аппарата, установлено кольцо 11, при этом на кольце 11 (фиг. 4) выполнено сквозное отверстие 12 соосно отверстию 7 на шайбе 5 с мелкозубчатым профилем, при этом диаметр кольца 11 равен диаметру d шайбы 5 с мелкозубчатым профилем, при этом толщина кольца 11 меньше диаметра семени, при этом шайба 5 с мелкозубчатым профилем присоединена к желобчатой катушке 4 высевающего аппарата, вместе с кольцом 11, посредством соединительного цилиндрического штифта 8 (фиг. 1). Ниже шайбы 5 с мелкозубчатым профилем, на рабочей поверхности донца 13 высевающего аппарата, установлено утолщение 14 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 5, фиг. 6, фиг. 7, фиг. 8), при этом утолщение 14 зафиксировано на донце 13 высевающего аппарата, например, с помощью упругого неподвижного разъемного соединения, при этом одна боковая поверхность NLE утолщения 14 (фиг. 5) обращена в сторону желобчатой катушки 4 (фиг. 1) и при этом совпадает с кромкой боковой поверхности донца 13 (фиг. 1, фиг. 5) высевающего аппарата, при этом другая боковая поверхность МНА утолщения 14 обращена в сторону муфты 3 высевающего аппарата, при этом утолщение 14 имеет рабочую криволинейную грань NMHL (фиг. 5), опорную криволинейную грань NMAE, ребро NM и торец, выполненный в форме прямоугольника ELHA (фиг. 5), при этом рабочая криволинейная грань NMHL утолщения 14 обращена вверх, в сторону шайбы 5 (фиг. 2) с мелкозубчатым профилем, при этом ширина рабочей криволинейной грани NMHL утолщения 14 (фиг. 5) равна сумме толщин кольца 11 и шайбы 5 (фиг. 1) с мелкозубчатым профилем, при этом опорная криволинейная грань NMAE утолщения 14 обращена вниз, в сторону донца 13 высевающего аппарата, при этом торец ELHA утолщения 14 обращен в сторону скоса 15 донца 13 высевающего аппарата, при этом нижняя кромка ЕА поверхности торца ELHA утолщения 14 совпадает с кромкой скоса 15 донца 13 высевающего аппарата, при этом ребро NM (фиг. 5) утолщения 14 выполнено по линии пересечения рабочей криволинейной грани NMHL утолщения 14 и опорной криволинейной грани NMAE утолщения 14, при этом ребро NM утолщения 14 перпендикулярно кромкам НМ и LN рабочей криволинейной грани NMHL утолщения 14, при этом опорная криволинейная грань NMAE утолщения 14 выполнена по форме рабочей поверхности донца 13 высевающего аппарата, при этом рабочая криволинейная грань NMHL утолщения 14 имеет заднюю HFQL и переднюю FMNQ поверхности, при этом задняя HFQL поверхность рабочей криволинейной грани NMHL утолщения 14 выполнена по дуге HF (фиг. 5), равной 21 градусу, окружности, проведенной радиусом R из центра О вала 2 привода высевающего аппарата, при этом начало дуги HF, равной 21 градусу, выполнено от точки Н (фиг. 5), расположенной на конце верхней кромки LH торца ELHA утолщения 14, при этом передняя FMNQ поверхность рабочей криволинейной грани NMHL утолщения 14 сопряжена с задней HFQL поверхностью рабочей криволинейной грани NMHL утолщения 14 по линии FQ, проведенной перпендикулярно кромкам НМ и LN рабочей криволинейной грани NMHL утолщения 14, при этом передняя FMNQ поверхность рабочей криволинейной грани NMHL утолщения 14 направлена в сторону вала 23 (фиг. 5) опорожнения высевающего аппарата и при этом плавно переходит в рабочую поверхность донца 13 высевающего аппарата по линии ребра NM утолщения 14, при этом на рабочей поверхности донца 13 высевающего аппарата, в пределах контура утолщения 14, выполнены два отверстия 18, 19 (фиг. 6), при этом оси двух отверстий 18, 19, выполненных на рабочей поверхности донца 13 высевающего аппарата, направлены по радиусу R поверхности донца 13 высевающего аппарата и при этом оси двух отверстий лежат в продольно-вертикальной плоскости симметрии утолщения 14, при этом одно отверстие 18, выполненное на донце 13 высевающего аппарата, расположено вблизи от ребра NM (фиг. 5) утолщения 14, а второе отверстие 19, выполненное на донце 13 высевающего аппарата, расположено вблизи от торца ELHA утолщения 14, при этом зазор с (фиг. 2) между задней HFQL поверхностью рабочей криволинейной грани NMHL утолщения 14 и торцами усеченных правильных четырехугольных пирамид 6 шайбы 5 с мелкозубчатым профилем не превышает четырехкратной толщины мелких семян. На приводном валу 2 высевающего аппарата, между шайбой 5 с мелкозубчатым профилем и муфтой 3 высевающего аппарата, установлена свободно ограничительная пластина 9 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 4, фиг. 5, фиг. 6, фиг. 7, фиг. 8), при этом ограничительная пластина 9 установлена неподвижно на рабочей поверхности донца 13 высевающего аппарата, при этом ограничительная пластина 9 имеет нижнюю, верхнюю, заднюю и переднюю части, при этом нижняя часть AM (фиг. 5, фиг. 6) ограничительной пластины 9 выполнена по форме рабочей поверхности донца 13 высевающего аппарата, при этом внешний контур нижней части AM ограничительной пластины 9 выполнен с отбортовкой 22 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 4, фиг. 5, фиг. 6, фиг. 7, фиг. 8), при этом отбортовка 22 установлена между рабочей поверхностью донца 13 высевающего аппарата и опорной криволинейной гранью NMAE (фиг. 5) утолщения 14, при этом размеры отбортовки 22 равны размерам опорной криволинейной грани NMAE утолщения 14, при этом на отбортовке 22 ограничительной пластины 9 выполнены два отверстия 24, 25 (фиг. 4) соосно отверстиям 18, 19 на донце 13 (фиг. 6) высевающего аппарата, при этом верхняя часть ограничительной пластины 9 выполнена по дуге КС (фиг. 5, фиг. 6) окружности, равной 150 градусов, при этом радиус окружности равен радиусу d/2 шайбы 5 (фиг. 3) с мелкозубчатым профилем, при этом дуга КС (фиг. 5, фиг. 6) окружности, равная 150 градусам, выполнена с началом в первом квадранте окружности, выполненной радиусом d/2, относительно системы координат (х; y) (фиг. 6), из точки С (фиг. 5, фиг. 6), расположенной на конце горизонтального диаметра окружности, выполненной радиусом d/2, при этом задняя часть ограничительной пластины 9 расположена к скосу 15 донца 13 высевающего аппарата и при этом выполнена в форме части ABCD вертикально расположенного прямоугольника (фиг. 5, фиг. 6), при этом нижняя сторона АВ части ABCD вертикально расположенного прямоугольника выполнена с началом от скоса 15 донца 13 высевающего аппарата и при этом выступает за кромку скоса 15 донца 13 высевающего аппарата, при этом верхняя сторона CD части ABCD вертикально расположенного прямоугольника выполнена от начала дуги КС окружности, равной 150 градусов, и при этом совпадает с горизонтальной осью симметрии окружности, выполненной радиусом d/2, при этом передняя часть ограничительной пластины 9 выполнена по линии МК, касательной к верхней части ограничительной пластины 9, выполненной по дуге КС окружности равной 150 градусов, при этом линия МК, касательная к верхней части ограничительной пластины 9, выполненной по дуге КС окружности, равной 150 градусам, проведена из точки М, расположенной на конце ребра NM (фиг. 5) утолщения 14, обращенного в сторону муфты 3 высевающего аппарата. Упругое неподвижное разъемное соединение включает две упругие цилиндрические защелки 16, 17 (фиг. 6), выполненные на опорной криволинейной грани NMAE (фиг. 5) утолщения 14, и два сквозных отверстия 18, 19 (фиг. 6), выполненные на рабочей поверхности донца 13 высевающего аппарата для захода упругих цилиндрических защелок 16, 17, при этом две упругие цилиндрические защелки 16, 17 выполнены соосно двум отверстиям 18, 19 на донце 13 высевающего аппарата, при этом две упругие цилиндрические защелки 16, 17 и утолщение 14 выполнены как единое целое из высокопрочного и износостойкого пластмассового материала, при этом в верхней части ограничительной пластины 9 выполнена фигурная прорезь 10 (фиг. 2, фиг. 4, фиг. 5, фиг. 6, фиг. 7), при этом фигурная прорезь 10 (фиг. 6) выполнена сопряжением двух концентрических дуг окружностей с радиусами R и R, дугой заданного радиуса, равным радиусу r вала 2 привода высевающего аппарата, при этом дуги двух концентрических окружностей с радиусами R и R проведены из центра вала 23 механизма опорожнения высевающего аппарата, при этом между ограничительной пластиной 9 и боковой поверхностью муфты 3 (фиг. 1) высевающего аппарата зазор отсутствует, при этом между ограничительной пластиной 9 и шайбой 5 с мелкозубчатым профилем имеется зазор менее 1/6 диаметра семени.
Катушечный высевающий аппарат для высева мелкосеменных культур работает следующим образом.
Перед заполнением семенных ящиков (не показано) семенами мелкосеменных культур желобчатые катушки 4 полностью выдвигают из корпусов 1 высевающих аппаратов (фиг. 1). В приводе вала 2 устанавливают требуемое передаточное отношение. При вращении приводного вала 2 через штифт 20 получает вращение желобчатая катушка 4. От желобчатой катушки 4 посредством соединительного цилиндрического штифта 8 получает вращение с заданной частотой шайба 5 с мелкозубчатым профилем и кольцо 11. При заполненном семенном ящике семена самотеком поступают в корпус 1 высевающего аппарата (фиг. 1, фиг. 7) и заполняют пространство вокруг муфты 3, шайбы 5 с мелкозубчатым профилем, кольца 11 и ограничительной пластины 9. При вращении шайбы 5 с мелкозубчатым профилем, семена в верхней части шайбы 5 с мелкозубчатым профилем заполняют профиль шайбы 5 с мелкозубчатым профилем и перемещаются принудительно вместе с шайбой 5 с мелкозубчатым профилем.
а
Для лучшего заполнения профиля шайбы 5 с мелкозубчатым профилем мелкими семенами, равномерного без пульсации высева семян с заданной малой нормой, а также снижения расхода семян, мелкозубчатый профиль шайбы 5 образован усеченными правильными четырехугольными пирамидами 6 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4, фиг. 7, фиг. 8), при этом усеченные правильные четырехугольные пирамиды 6 расположены в два ряда по профилю мелкозубчатой шайбы 5, причем симметрично, справа и слева относительно секущей плоскости, перпендикулярной оси вращения шайбы 5 с мелкозубчатым профилем, проходящей через середину профиля мелкозубчатой шайбы 5, при этом плоскости симметрии двух соседних усеченных правильных четырехугольных пирамид 6 одного ряда шайбы 5 с мелкозубчатым профилем, проходящие через ось вращения шайбы 5 с мелкозубчатым профилем, отклонены друг от друга по окружности шайбы 5 с мелкозубчатым профилем, относительно оси вращения шайбы 5 с мелкозубчатым профилем, на угол 23 градуса (фиг. 3), при этом усеченные правильные четырехугольные пирамиды 6 одного ряда шайбы 5 с мелкозубчатым профилем смещены относительно усеченных правильных четырехугольных пирамид 6 другого ряда шайбы 5 с мелкозубчатым профилем на угол 11,5 градусов по окружности шайбы 5 с мелкозубчатым профилем относительно оси вращения шайбы 5 (фиг. 3) с мелкозубчатым профилем, при этом каждая усеченная правильная четырехугольная пирамида 6 одного ряда расположена в промежутке между двумя усеченными правильными четырехугольными пирамидами 6 другого ряда, при этом высота h (фиг. 3) усеченных правильных четырехугольных пирамид 6 шайбы 5 с мелкозубчатым профилем равна 2,8…3,0 мм, при этом нижнее основание  (фиг. 3) усеченных правильных четырехугольных пирамид 6 шайбы 5 с мелкозубчатым профилем выполнено в форме квадрата со стороной, равной 3,0…3,5 мм, при этом верхнее основание b (фиг. 3) усеченных правильных четырехугольных пирамид 6 шайбы 5 с мелкозубчатым профилем выполнено в форме квадрата со стороной, равной 1, 5…1,9 мм, при этом на шайбе 5 с мелкозубчатым профилем выполнено сквозное отверстие 7 (фиг. 3) для прохода соединительного цилиндрического штифта 8 (фиг. 1), при этом диаметр d (фиг. 3) шайбы 5 с мелкозубчатым профилем равен диаметру желобчатой катушки 4 высевающего аппарата, при этом шайба 5 с мелкозубчатым профилем изготовлена из высокопрочного и износостойкого пластмассового материала. Для исключения утечки мелких семян между шайбой 5 и розеткой высевающего аппарата, между розеткой и стенкой высевающего аппарата, преждевременного выпадения семян из профиля шайбы 5 с мелкозубчатым профилем, на приводном валу 2 (фиг. 1) высевающего аппарата, между шайбой 5 с мелкозубчатым профилем и желобчатой катушкой 4 высевающего аппарата, установлено кольцо 11, при этом на кольце 11 (фиг. 4) выполнено сквозное отверстие 12 соосно отверстию 7 на шайбе 5 с мелкозубчатым профилем, при этом диаметр кольца 11 равен диаметру d шайбы 5 с мелкозубчатым профилем.
Для исключения сгруживания семян под кольцом 11 и исключения травмирования семян между шайбой 5 с мелкозубчатым профилем и кольцом 11, толщина кольца 11 меньше диаметра семени, при этом шайба 5 с мелкозубчатым профилем присоединена к желобчатой катушке 4 высевающего аппарата, вместе с кольцом 11, посредством соединительного цилиндрического штифта 8 (фиг. 1).
3
Для регулирования малых норм высева мелких семян, возможности высева мелкосеменных культур, имеющих различные размерные характеристики, исключения травмирования семян при равномерном высеве и без сгруживания семян, в нижней части шайбы с мелкозубчатым профилем, ниже шайбы 5 с мелкозубчатым профилем, на рабочей поверхности донца 13 высевающего аппарата, установлено утолщение 14 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 5, фиг. 6, фиг. 7, фиг. 8), при этом утолщение 14 зафиксировано на донце 13 высевающего аппарата, например, с помощью упругого неподвижного разъемного соединения, при этом одна боковая поверхность NLE утолщения 14 (фиг. 5) обращена в сторону желобчатой катушки 4 (фиг. 1) и при этом совпадает с кромкой боковой поверхности донца 13 (фиг. 1, фиг. 5) высевающего аппарата, при этом другая боковая поверхность МНА утолщения 14 обращена в сторону муфты 3 высевающего аппарата, при этом утолщение 14 имеет рабочую криволинейную грань NMHL (фиг. 5), опорную криволинейную грань NMAE, ребро NM и торец, выполненный в форме прямоугольника ELHA (фиг. 5), при этом рабочая криволинейная грань NMHL утолщения 14 обращена вверх, в сторону шайбы 5 (фиг. 2) с мелкозубчатым профилем, при этом ширина рабочей криволинейной грани NMHL утолщения 14 (фиг. 5) равна сумме толщин кольца 11 и шайбы 5 (фиг. 1) с мелкозубчатым профилем, при этом опорная криволинейная грань NMAE утолщения 14 обращена вниз, в сторону донца 13 высевающего аппарата, при этом торец ELHA утолщения 14 обращен в сторону скоса 15 донца 13 высевающего аппарата, при этом нижняя кромка ЕА поверхности торца ELHA утолщения 14 совпадает с кромкой скоса 15 донца 13 высевающего аппарата, при этом ребро NM (фиг. 5) утолщения 14 выполнено по линии пересечения рабочей криволинейной грани NMHL утолщения 14 и опорной криволинейной грани NMAE утолщения 14, при этом ребро NM утолщения 14 перпендикулярно кромкам НМ и LN рабочей криволинейной грани NMHL утолщения 14, при этом опорная криволинейная грань NMAE утолщения 14 выполнена по форме рабочей поверхности донца 13 высевающего аппарата, при этом рабочая криволинейная грань NMHL утолщения 14 имеет заднюю HFQL и переднюю FMNQ поверхности, при этом задняя HFQL поверхность рабочей криволинейной грани NMHL утолщения 14 выполнена по дуге HF (фиг. 5), равной 21 градусу, окружности, проведенной радиусом R из центра О вала 2 привода высевающего аппарата, при этом начало дуги HF, равной 21 градусу, выполнено от точки Н (фиг. 5), расположенной на конце верхней кромки LH торца ELHA утолщения 14, при этом передняя FMNQ поверхность рабочей криволинейной грани NMHL утолщения 14 сопряжена с задней HFQL поверхностью рабочей криволинейной грани NMHL утолщения 14 по линии FQ, проведенной перпендикулярно кромкам НМ и LN рабочей криволинейной грани NMHL утолщения 14, при этом передняя FMNQ поверхность рабочей криволинейной грани NMHL утолщения 14 направлена в сторону вала 23 (фиг. 5) опорожнения высевающего аппарата и при этом плавно переходит в рабочую поверхность донца 13 высевающего аппарата по линии ребра NM утолщения 14, при этом на рабочей поверхности донца 13 высевающего аппарата, в пределах контура утолщения 14, выполнены два отверстия 18, 19 (фиг. 6), при этом оси двух отверстий 18, 19, выполненных на рабочей поверхности донца 13 высевающего аппарата, направлены по радиусу R поверхности донца 13 высевающего аппарата и при этом оси двух отверстий лежат в продольно-вертикальной плоскости симметрии утолщения 14, при этом одно отверстие 18, выполненное на донце 13 высевающего аппарата, расположено вблизи от ребра NM (фиг. 5) утолщения 14, а второе отверстие 19, выполненное на донце 13 высевающего аппарата, расположено вблизи от торца ELHA утолщения 14, при этом зазор с (фиг. 2) между задней HFQL поверхностью рабочей криволинейной грани NMHL утолщения 14 и торцами усеченных правильных четырехугольных пирамид 6 шайбы 5 с мелкозубчатым профилем не превышает четырехкратной толщины мелких семян.
Для бесперебойного течения мелких семян непосредственно в зазор с между задней HFQL поверхностью рабочей криволинейной грани NMHL утолщения 14 и торцами усеченных правильных четырехугольных пирамид 6 шайбы 5 с мелкозубчатым профилем, исключения преждевременного выпадения семян из профиля шайбы 5 с мелкозубчатым профилем и схода семян с утолщения 14 в сторону муфты 3 и донца 13 высевающего аппарата, на приводном валу 2 высевающего аппарата, между шайбой 5 с мелкозубчатым профилем и муфтой 3 высевающего аппарата, установлена свободно ограничительная пластина 9 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 4, фиг. 5, фиг. 6, фиг. 7, фиг. 8), при этом ограничительная пластина 9 установлена неподвижно на рабочей поверхности донца 13 высевающего аппарата, при этом ограничительная пластина 9 имеет нижнюю, верхнюю, заднюю и переднюю части, при этом нижняя часть AM (фиг. 5, фиг. 6) ограничительной пластины 9 выполнена по форме рабочей поверхности донца 13 высевающего аппарата, при этом внешний контур нижней части AM ограничительной пластины 9 выполнен с отбортовкой 22 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 4, фиг. 5, фиг. 6, фиг. 7, фиг. 8), при этом отбортовка 22 установлена между рабочей поверхностью донца 13 высевающего аппарата и опорной криволинейной гранью NMAE (фиг. 5) утолщения 14, при этом размеры отбортовки 22 равны размерам опорной криволинейной грани NMAE утолщения 14, при этом на отбортовке 22 ограничительной пластины 9 выполнены два отверстия 24, 25 (фиг. 4) соосно отверстиям 18, 19 на донце 13 (фиг. 6) высевающего аппарата, при этом верхняя часть ограничительной пластины 9 выполнена по дуге КС (фиг. 5, фиг. 6) окружности, равной 150 градусов, при этом радиус окружности равен радиусу d/2 шайбы 5 (фиг. 3) с мелкозубчатым профилем, при этом дуга КС (фиг. 5, фиг. 6) окружности, равная 150 градусам, выполнена с началом в первом квадранте окружности, выполненной радиусом d/2, относительно системы координат (х; y) (фиг. 6), из точки С (фиг. 5, фиг. 6), расположенной на конце горизонтального диаметра окружности, выполненной радиусом d/2, при этом задняя часть ограничительной пластины 9 расположена к скосу 15 донца 13 высевающего аппарата и при этом выполнена в форме части ABCD вертикально расположенного прямоугольника (фиг. 5, фиг. 6), при этом нижняя сторона АВ части ABCD вертикально расположенного прямоугольника выполнена с началом от скоса 15 донца 13 высевающего аппарата и при этом выступает за кромку скоса 15 донца 13 высевающего аппарата, при этом верхняя сторона CD части ABCD вертикально расположенного прямоугольника выполнена от начала дуги КС окружности, равной 150 градусов, и при этом совпадает с горизонтальной осью симметрии окружности, выполненной радиусом d/2, при этом передняя часть ограничительной пластины 9 выполнена по линии МК, касательной к верхней части ограничительной пластины 9, выполненной по дуге КС окружности, равной 150 градусов, при этом линия МК, касательная к верхней части ограничительной пластины 9, выполненной по дуге КС окружности, равной 150 градусам, проведена из точки М, расположенной на конце ребра NM (фиг. 5) утолщения 14, обращенного в сторону муфты 3 высевающего аппарата.
1
2
1
2
Для сокращения времени наладки высевающего аппарата, расширения диапазона высева семян различных культур и повышения надежности работы высевающего аппарата упругое неподвижное разъемное соединение включает две упругие цилиндрические защелки 16, 17 (фиг. 6), выполненные на опорной криволинейной грани NMAE (фиг. 5) утолщения 14, и два сквозных отверстия 18, 19 (фиг. 6), выполненные на рабочей поверхности донца 13 высевающего аппарата для захода упругих цилиндрических защелок 16, 17, при этом две упругие цилиндрические защелки 16, 17 выполнены соосно двум отверстиям 18, 19 на донце 13 высевающего аппарата, при этом две упругие цилиндрические защелки 16, 17 и утолщение 14 выполнены как единое целое из высокопрочного и износостойкого пластмассового материала, при этом в верхней части ограничительной пластины 9 выполнена фигурная прорезь 10 (фиг. 2, фиг. 4, фиг. 5, фиг. 6, фиг. 7), при этом фигурная прорезь 10 (фиг. 6) выполнена сопряжением двух концентрических дуг окружностей с радиусами R и R, дугой заданного радиуса, равным радиусу r вала 2 привода высевающего аппарата, при этом дуги двух концентрических окружностей с радиусами R и R проведены из центра вала 23 механизма опорожнения высевающего аппарата, при этом между ограничительной пластиной 9 и боковой поверхностью муфты 3 (фиг. 1) высевающего аппарата зазор отсутствует, при этом между ограничительной пластиной 9 и шайбой 5 с мелкозубчатым профилем имеется зазор менее 1/6 диаметра семени.
Выпадение семян в воронку семяпровода происходит с верхней кромки LH торца ELHA утолщения 14. При этом зазор между донцем 13 и ребром 21 муфты 3 высевающего аппарата минимальный.
Литература
1. Авторское свидетельство СССР №942618, МПК А01С 7/12, бюл. №26 от 15.07.1982 г. (аналог).
2. Авторское свидетельство СССР №155684, МПК А01С 7/20, бюл. №13 от 01.01.1963 г. (аналог).
3. Патент РФ №2461171, МПК А01С 7/12, Бюл. №26 от 20.09.2012 г. (аналог).
4. Патент РФ№2468561, МПК А01С 7/12, Бюл. №34 от 10.12.2012 г. (прототип).