ВЫСЕВАЮЩИЙ АППАРАТ ЗЕРНОВОЙ СЕЯЛКИ С ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫМ ДОЗИРОВАНИЕМ СЕМЯН
PLANTING UNIT WITH OF GRAIN DRILL WITH CENTRALISED DOSING OF SEEDS

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано в зерновых сеялках с централизованным дозированием семян.
Уровень техники
Известен высевающий аппарат, включающий приемную камеру, дозирующее устройство в виде шнека с кожухом, приводной вал, выгрузное окно. Витки шнека разделяют семена на порции и толкают от приемной камеры к выгрузному окну (Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства. / А.П.Тарасенко, В.Н.Солнцев и др. - М.: Колос, 2002. - С.222…223).
Он имеет следующие недостатки. Семена при работе шнека толкаются витками, трутся о кожух, что увеличивает их внутреннее напряжение и приводит к повреждению, крошению и в конечном итоге к потере всхожести. Необходимо равномерное питание шнека, что требует дополнительного подающего устройства. Кроме того, в условиях крена подача шнека уменьшается. При крене до 8° подача или увеличивается, или уменьшается на 4-5% в зависимости от того, в какую сторону наклонена сеялка, что не удовлетворяет агротехническим требованиям.
Известен высевающий аппарат сеялки, включающий приемную камеру, дозирующее устройство, состоящее из желобчатой катушки, соединенной с приводным валом, выгрузное окно (Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. / Н.И.Кленин, В.А.Скакун. - М.: Колос, 1994. - С.208…209).
Недостатком высевающего аппарата является повреждаемость семян при посеве. Семена в процессе работы катушки проталкиваются от зоны загрузки до выгрузного окна. Происходит как процесс истирания семян о поверхность корпуса, так и крошение в зазорах между катушкой и корпусом. Повреждаемость достигает 2,5…4,0%. Для высева различных культур, в зависимости от размера семян, требуются разные катушки, что неудобно в эксплуатации.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятым авторами за прототип является высевающий аппарат, включающий корпус, кольцо с внутренними ребрами, приводной вал с диском, имеющим вырезы. Перемещением диска регулируется количество высеваемых семян. Этот показатель регулируется также изменением частоты вращения кольца. При вращении вала семена поднимаются кольцом и выходят наружу в открытой его части под действием силы тяжести в виде зерновой струи (Сеялки для посева семян пропашных культур. / Н.Е.Руденко. - Ставрополь.: изд-во СтГАУ “АГРУС”. 2005. - С.28…29).
Недостатками высевающего аппарата являются истирание семян о неподвижную стенку корпуса и неравномерность высева при уклонах как в продольной, так и в поперечной плоскостях.
Раскрытие изобретения
Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к исключению механических толкающих и крошащих воздействий на семена, снижению их повреждаемости. Семена свободно перемещаются вдоль оси за счет сил гравитации с использованием винтовой поверхности.
Технический результат достигается тем, что высевающий аппарат зерновой сеялки включает приемные камеры с загрузочными окнами, соединенными с бункером для семян. Дозирующее устройство состоит из закрепленных на приводном валу двух пар цилиндров, при этом между внутренним и внешним цилиндрами пары размещены по винтовым линиям многозаходные плоские витки, в одной из пар цилиндров витки с левосторонней навивкой, а в другой - с правосторонней. Основания внешних цилиндров надеты на концевые части приемных камер. Между парами цилиндров установлен щиток с выгрузным окном. Дозирующее устройство выполнено с возможностью вращения с различной частотой. На концевые части приводных валов установлены ворошилки.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 представлен высевающий аппарат зерновой сеялки с централизованным дозированием семян, вид спереди;
на фиг.2 - общий вид одной пары цилиндров дозирующего устройства;
на фиг.3 - схема перемещения семян в дозирующем устройстве;
на фиг.4 - общий вид высевающего аппарата.
Осуществление изобретения
Высевающий аппарат зерновой сеялки с централизованным дозированием семян состоит из приемных камер 1 и 2 (фиг.1), соединенных с бункером для семян 3, и установленных между ними заслонками 4, дозирующего устройства, включающего установленные на приводном валу 5 две пары цилиндров 6 и 7. Основания внешних цилиндров 8 пар цилиндров 6 и 7 надеты на концевые части приемных камер 1 и 2. Внутренние цилиндры 9 пар цилиндров 6 и 7 закреплены на приводном валу 5. Между внешними 8 и внутренними 9 цилиндрами пар 6 и 7 равномерно по окружности размещены по винтовой линии многозаходные плоские витки 10, при этом в паре цилиндров 6 витки с левосторонней навивкой, а в паре цилиндров 7 - с правосторонней (фиг.2). Количество заходов плоских витков 10 зависит от требуемой производительности высевающего аппарата. Приводной вал 5 опирается на подшипниковый узел 11, на котором расположена ведомая звездочка 12. Между парами цилиндров 6 и 7 размещен U-образный щиток 13 с выгрузным окном 14, которое соединяется с пневмопроводом 15.
Передача на приводной вал 5 осуществляется от опорного колеса зерновой сеялки (на фиг.1 и 4 не показано). Изменяя передаточное отношение, можно изменять частоту вращения приводного вала 5. На концах приводного вала 5 расположены ворошилки 16.
Технологический процесс, осуществляемый высевающим аппаратом, выполняется следующим образом.
n
0
В процессе движения зерновой сеялки, от вала опорного колеса осуществляется передача вращения с требуемым передаточным отношением на приводной вал 5 и пару цилиндров 6 и 7 дозирующего устройства. Семена из бункера 3 при открытой заслонке 4 попадают в приемные камеры 1 и 2, из которых самотеком они поступают к плоским виткам 10 пар цилиндров 6 и 7. Семена, попавшие в пространства, образованные плоскими витками 10 и парами цилиндров 6 и 7 при вращении приводного вала 5, поднимаются со скоростью V. При достижении значения угла трения, семена начинают перемещаться по плоским виткам 10 вниз под действием силы тяжести, работает гравитационный спуск. Так как плоские витки 10 выполнены по винтовым линиям с углом наклона α (фиг.3), то семена одновременно перемещаются вниз с относительной скоростью V. В результате векторного сложения этих скоростей абсолютная скорость перемещения семян определится из выражения:
Ввиду того что установлены две пары цилиндров 6 и 7 с разным направлением навивки, при поперечном наклоне сеялки один цилиндр будет компенсировать уменьшение подачи другого. Ворошилки 16 обеспечивают непрерывный поток семян к цилиндрам 6 и 7.
Подача семян W высевающим аппаратом определяется из выражения:
Z
1
2
-1
3
где D, d - диаметры внешнего и внутреннего цилиндров, м; K - число заходов витка, шт; n - частота вращения цилиндров, с; q - насыпная плотность семян, кг/м; α - угол наклона винтовой линии витка, град; δ, δ - коэф. снижения или повышения подачи в зависимости от поперечного крена сеялки.
Как видно из формулы (2), основными факторами, влияющими на производительность и равномерность подачи семян высевающего аппарата, в прямой зависимости являются: диаметр цилиндров, число заходов витков, частота вращения цилиндров, угол наклона винтовой линии витков.
Требуемая подача должна соответствовать норме высева семян:
где V - рабочая скорость движения сеялки, м/с; b - ширина захвата сеялки, м; H - норма высева, кг/га;
T
Например, при b=8,6 м; V=2 м/с; H=200 кг/га; ⇒ W=0,34 кг/с.
Проведенные лабораторные опыты показали высокую эффективность высевающего аппарата.
Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипами имеет следующие преимущества:
- отсутствие механического воздействия на семена и тем самым исключение их повреждаемости;
- простота конструкции, универсальность, возможность использования для высева семян различных культур;
- возможность работы зерновой сеялки на полях, имеющих уклон до 8°.