Высевающий диск распределителя семян прецизионной рядовой сеялки пропашных культур

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использована в прецизионных рядовых сеялках.
Известен посевной диск для дозатора семян с использованием давления воздуха, который содержит круглый элемент, имеющий первую сторону, вторую сторону и внешнюю кромку. Круговой элемент предназначен для вращения оси, при которой внешний край соединен с источником семян. В круговом элементе имеется несколько проходов, проходящих от отверстий во внешнем крае кругового элемента к отверстиям на первой стороне диска. (Патент UA 105893, опубл. 10.07.2014)
Известен высевающий диск с ячейками для семян, расположенными по периферии диска, в котором транспортирующая сторона ячейки выполнена в форме параболы, вершина которой лежит ниже верхней поверхности диска, а противоположная боковая сторона скошена в сторону нижней поверхности. (А.С. №308698, опубл. 09.07.1971 г.)
Известна сеялка точного высева, включающая раму с опорными колесами, посевные секции с бункерами для семян, высевающими аппаратами, сошниками, заделывающими устройствами, при этом высевающий аппарат выполнен в виде вращающегося в вертикальной плоскости дозирующего диска, торцевая часть которого корончатая, с размещенными равномерно по окружности ячейками, выполненными в виде открытых полуколец, к которым примыкает вертикально установленная стенка бункера для семян с выгрузным окном в нижней части, имеющая возможность перемещаться в горизонтальной плоскости, с закрепленным к ней ободом, облегающим диск снизу, при этом обод может поворачиваться относительно дозирующего диска. (Патент RU №50073, опубл. 27.12.2005)
Известен высевающий диск с ячейками для семян, выполненными в теле диска в соответствии с формой и средними размерами семян высеваемой культуры и расположенными по его периферии, при этом он имеет отверстие для закрепления его на горизонтальной оси, ячейки выполнены на одной из его боковых сторон, и каждая из ячеек выполнена по форме и размеру части геометрического тела, совокупного из шести совмещенных между собой тел, одним из которых является прямая четырехгранная призма высотой «Н» и сторонами прямоугольного основания «а» и «в», другим телом - усеченный по своей оси первый цилиндр высотой «а» и радиусом «R=в/2», совмещенный своим осевым сечением с одним из оснований призмы, иными телами - два дополнительных усеченных по своим осям цилиндра высотой «Н» и радиусом «R=в/2», каждый из которых совмещен своим осевым сечением с боковой гранью «в» призмы, другими иными телами - два шара радиусом «R=в/2», усеченные каждый двумя взаимно перпендикулярными диаметральными плоскостями и совмещенные каждый своими плоскостями сечений с основанием первого усеченного цилиндра и с основанием одного из дополнительных усеченных цилиндров, причем указанная часть условно отсечена от совокупного геометрического тела плоскостью рабочей поверхности диска и условно размещена в теле диска так, что плоскость, в которой лежат оси всех трех усеченных цилиндров, расположена под углом α≤50° к рабочей поверхности диска, а сечение совокупного тела плоскостью рабочей поверхности диска имеет форму овала с длиной большой оси, совпадающей с радиусом диска, равной l=2,77 D, длиной малой оси, равной m=2,38 D, радиусом закругления овала, равным r=0,92 D, при этом центр овала расположен на расстоянии t=1,69 D от наружной кромки диска, глубина ячейки h=l,54 D, a=R, b=2R, R=0,92 D, H=2Rsinα, где D - средний размер зерновки сои. Большая ось овального отверстия каждой ячейки расположена под углом β, равным 10° к соседней. (Патент RU №114819, опубл. 22.11.2011)
Известен пневматический высевающий аппарат, включающий вакуумную камеру с уплотнениями, семенную камеру, высевающий диск с присасывающими семена отверстиями, центры которых образуют окружность с радиусом R, и сбрасыватель лишних семян, прилегающий к высевающему диску со стороны семенной камеры, при этом высевающий диск снабжен приводом, установленным на ведущем валу, а вакуумная камера дополнена ограничителем в виде полосы, образующей часть окружности радиуса R, концентричной высевающему диску, своим торцом прилегающей к последнему со стороны вакуумной камеры и частично перекрывающей присасывающие отверстия, при этом в вакуумной камере между ее нижней частью и отсасывающим патрубком образован присасывающий канал. Высевающий диск соединен с приводом посредством штифтов, закрепленных на последнем. (Патент RU №160511, опубл. 20.03.2016)
К недостаткам известных технических решений следует отнести невозможность проведения высева одним рабочим органом различных семян пропашных культур.
За прототип выбран распределитель семян прецизионной пневматической рядовой сеялки содержащий высевающий диск, который вращается валом с регулируемой скоростью, имеет противоположные поверхности и, по меньшей мере, одно кольцо селекторных отверстий, продолжающихся между противоположными сторонами. (Патент RU №2575027, опубл. 10.02.2016)
К недостаткам выбранного прототипа следует отнести невозможность проведения высева пропашных культур с необходимой схемой посадки в виду отсутствия конструктивно-режимных параметров высевающего диска.
Технический результат - возможность перенастраивания распределителя семян прецизионной рядовой сеялки на необходимую норму высева без перенастройки трансмиссии путем замены высевающего диска с высокими эксплуатационными характеристиками.
Технический результат достигается высевающим диском распределителя семян прецизионной рядовой сеялки пропашных культур, который состоит из противоположных поверхностей, одного кольца селекторных отверстий, продолжающихся между противоположными сторонами и который вращается валом, при этом диск выполнен из нержавеющей пищевой стали, на одной из противоположных сторон которого под селекторными отверстиями расположены в виде одного кольца приваренные ворошители на равноудаленном расстоянии друг от друга в количестве 14 штук, каждый из которых выполнен цельнокроеным из нержавеющей пищевой стали в виде основания с выступом, диаметр каждого селекторного отверстия равен 1/3 от среднего размера семени высеваемой культуры, на другой из противоположных сторон диска селекторные отверстия выполнены с фаской, по центру диска выполнено отверстие в форме равностороннего шестиугольника, размер которого соответствует размеру вала, селекторные отверстия равноудалены друг от друга, диаметр диска 220 мм, расстояние от кромки диска до центра отверстий 15 мм.
Существенными признаками, влияющими на достижение заявленного технического результата являются:
- выполнение диска из нержавеющей пищевой стали;
- расположение на одной из противоположных сторон под селекторными отверстиями приваренных ворошителей в количестве 14 штук, которые расположены в виде одного кольца;
- выполнение ворошителей цельнокроеными из нержавеющей пищевой стали в виде основания с выступом;
- равенство диаметра каждого селекторного отверстия 1/3 среднему размеру семени высеваемой культуры;
- выполнение на другой из противоположных сторон диска селекторных отверстий с фаской;
- выполнение по центру диска отверстия в виде равностороннего шестиугольника, размер которого соответствует размеру вала;
- равноудаленность селекторных отверстий друг от друга;
- геометрические размеры диаметра диска и расстояния от кромки диска до центра отверстий.
На сегодняшний день во всем мире для посева пропашных культур применяются прецизионные сеялки точного высева, оборудованные вакуумными высевающими аппаратами.
В работе прецизионной рядовой сеялки следует выделить один из наиболее ответственных этапов - процесс захвата единичного семени и его вынос из слоя других семян присасывающим отверстием высевающего диска. Именно фаска, выполненная на селекторных отверстиях на одной стороне, обеспечивает надежное прилипание семени с противоположной стороны, т.к. она увеличивает объем всасываемого воздуха со стороны семени, тем самым надежно удерживая семя на отверстии.
Выполнение высевающего диска и ворошителей из нержавеющей пищевой стали позволяет повысить эксплуатационные характеристики данного рабочего элемента - увеличить срок службы.
Диаметр селекторного отверстия, выполненный равным 1/3 от среднего размера семян высеваемой культуры обеспечивает штучное прилипание семени. Так, например:
диаметр отверстий равный 0,5 мм обеспечивает посев семян амаранта, средний размер которых равен 1,5 мм;
диаметр отверстий равный 1,0 мм обеспечивает посев семян гречихи, средний размер семян которых равен 3,0 мм;
диаметр отверстий равный 3,3 мм - для посева семян кукурузы, средний размер ее семени - 10,0 мм.
Равноудаленные друг от друга ворошители не позволяют семенам, находящимся непосредственно в распределителе слипаться между собой и, тем самым, обеспечивают равномерное распределение по отверстиям на диске. Наличие ворошителей повышает вероятность захвата семян селекторными отверстиями, а их воздействие на слой семян в зоне их захвата селекторными отверстиями значительно повышает эффективность самого процесса. Наличие ворошителей в количестве 14 шт является достаточным и необходимым, т.к. изменение количества в сторону увеличения не целесообразно, а уменьшение не позволяет достичь указанный технический результат.
Полезная модель поясняется фиг. 1, на которой представлен вид одной поверхности с ворошителями, на фиг. 2 - вид ворошителя сбоку, фиг. 3 вид другой поверхности.
Высевающий диск распределителя семян прецизионной рядовой сеялки выполнен в виде противоположных поверхностей 1, 2. На поверхности 1 расположены селекторные отверстия 3, ворошители 4, каждый из которых выполнен цельнокроеным из из нержавеющей стали в виде основания 5 с выступом 6. На поверхности 2 селекторные отверстия выполнены с фаской. По центру диска выполнено отверстие 7.
Примеры конкретного выполнения.
Для посева пригодны сухие семена, которые соответствуют стандартам качества и не должны содержать посторонних предметов, которые препятствуют протеканию процесса залипания и могут снизить качество работы высевающего диска. Высев замоченных семян запрещается, так как их применение ухудшает качество посева.
Норма высева семян контролируется подбором дисков с необходимыми конструктивными параметрами и трансмиссией, которая сама по себе известна и не нужна для понимания заявляемой полезной модели.
Пример 1
Перед началом высева пропашных культур трансмиссия прецизионной сеялки предварительно настраивалась на высев семян подсолнечника с нормой высева - 68000 шт/Га.
Средний размер семян подсолнечника - 7,5 мм. Согласно схеме посева семян подсолнечника: шаг посева - 300,0 мм, расстояние между рядами - 700,0 мм. На распределитель прецизионной рядовой сеялки монтировался диск, выполненный с селекторными отверстиями диаметром 2,5 мм на равноудаленном расстоянии друг от друга, с количеством ворошителей - 14 шт, диаметром 220 мм, расстоянием от кромки диска до центра отверстий - 15 мм.
При вращении высевающего диска валом с заданной регулируемой скоростью трансмиссии, ворошители, находящиеся непосредственно в распределителе, не давали слипаться между собой семенам подсолнечника, и, тем самым, обеспечивали равномерное распределение их по селекторным отверстиям на диске. Семена подсолнечника присасывались к находящимся в зоне разрежения отверстиям вращающегося диска, надежное прилипание которых обеспечивала фаска, т.к. она увеличивала объем всасываемого воздуха со стороны семени, тем самым надежно удерживая семя на отверстии. Далее, при переходе отверстий из зоны разрежения в зону атмосферного давления семена по одному отлипали от отверстий и укладывались на дно посевного ложа на расстоянии 300,0 мм друг от друга, тем самым обеспечивая необходимую норму высева семян подсолнечника.
Пример 2
Перед началом высева пропашных культур трансмиссия прецизионной сеялки предварительно настроена, например, на высев семян подсолнечника.
Необходимо провести высев семян кукурузы по норме высева 68000 шт/Га.
Средний размер семян кукурузы - 10,0 мм. Согласно схеме посева семян кукурузы: шаг посева 300,0 мм, расстояние между рядами - 500,0 мм. Перенастройка трансмиссии не требовалась, а требовалась замена высевающего диска, который монтировали на вал распределителя прецизионной рядовой сеялки. Диск был выполнен с селекторными отверстиями диаметром 3,3 мм на равноудаленном расстоянии друг от друга, с количеством ворошителей - 14 шт, диаметром 220 мм, расстоянием от кромки диска до центра отверстий - 15 мм.
При вращении высевающего диска валом с заданной регулируемой скоростью трансмиссией, ворошители, находящиеся непосредственно в распределителе, не дают слипаться между собой семенам кукурузы, и, тем самым, обеспечивают равномерное распределение их по селекторным отверстиям на диске. Семена кукурузы присасывались к находящимся в зоне разрежения отверстиям вращающегося диска, надежное прилипание которых обеспечивает фаска, т.к. она увеличивает объем всасываемого воздуха со стороны семени, тем самым надежно удерживая семя на отверстии. Далее, при переходе отверстий из зоны разрежения в зону атмосферного давления семена по одному отлипали от отверстий и укладывались на дно посевного ложа на расстоянии 300,0 мм друг от друга, тем самым обеспечивая необходимую норму высева семян кукурузы.
Пример 3
Перед началом высева пропашных культур трансмиссия прецизионной сеялки предварительно настроена, например, на высев семян подсолнечника.
Необходимо провести высев семян гречихи по норме высева 148000 шт/Га.
Средний размер семян гречихи - 3,0 мм. Согласно схеме посева семян гречихи, где шаг посева - 150,0 мм, расстояние между рядами - 450,0 мм Перенастройка трансмиссии не требовалась, а требовалась замена высевающего диска, который монтировали на вал распределителя прецизионной рядовой сеялки. Диск был выполнен с селекторными отверстиями диаметром 1,0 мм на равноудаленном расстоянии друг от друга и количеством ворошителей - 14 шт, диаметром 220 мм, расстоянием от кромки диска до центра отверстий - 15 мм.
При вращении высевающего диска валом с заданной регулируемой скоростью трансмиссией, ворошители, находящиеся непосредственно в распределителе, не дают слипаться между собой семенам гречихи, и, тем самым, обеспечивают равномерное распределение их по селекторным отверстиям на диске. Семена гречихи присасывались к находящимся в зоне разрежения отверстиям вращающегося диска, надежное прилипание которых обеспечивает фаска, т.к. она увеличивает объем всасываемого воздуха со стороны семени, тем самым надежно удерживая семя на отверстии. Далее, при переходе отверстий из зоны разрежения в зону атмосферного давления семена по одному отлипали от отверстий и укладывались на дно посевного ложа на расстоянии 150,0 мм друг от друга, тем самым обеспечивая необходимую норму высева семян гречихи.
Таким образом, заявленный высевающий диск распределителя семян прецизионной рядовой сеялки обеспечивает возможность перенастраивания распределителя семян прецизионной рядовой сеялки на необходимую норму высева без перенастройки трансмиссии путем замены диска с высокими эксплуатационными характеристиками.