СЕЯЛКА ДЛЯ РЯДКОВОГО ВЫСЕВА СЕМЯН ТАБАКА

Предполагаемая полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению и предназначена для высева семян табака в парниках.
Известна сеялка для рядкового высева семян (патент на изобретение №2530497, опубл. 10.10.2014 г., бюл. №28), состоящая из станины, бака с механической мешалкой, в которой для обеспечения турбулентного течения жидкости в баке механическая мешалка снабжена кольцом с закрепленными на нем лопастями, выполненными по форме спирали Архимеда, и П-бразными замкнутыми элементами, угол атаки профиля лопастей которых составляет не менее 4°, причем привод механической мешалки сообщен с опорным колесом. Недостаток состоит в том, что турбулентность обеспечивает лучшее перемешивание семян с водой, но при этом устройство не обеспечивает постоянного давления, а соответственно равномерной скорости истечения жидкости с семенами, что ведет к неравномерному посеву.
Известна сеялка для рядкового высева семян табака (патент на полезную модель №66655, опубл. 27.09.2007 г., прототип), состоящая из станины, бака с мешалками, распределителя и высевающей трубы, оснащенная устройством для обеспечения постоянного гидростатического давления рабочей жидкости, состоящим из механизма подъема бака, связанного системой рычагов с поплавком, находящимся в баке на поверхности рабочей жидкости.
Недостатком данной сеялки является сложность устройства механизма подъема бака, что снижает надежность его работы и отсутствие возможности варьирования скорости истекания рабочей жидкости.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является упрощение устройства для обеспечения постоянного давления истекания рабочей жидкости и расширение функциональных возможностей в части варьирования скорости истекания рабочей жидкости.
Технический результат достигается тем, что в сеялке, содержащей станину, бак с мешалкой, распределитель, высевающую трубу, привод и устройство для обеспечения постоянного давления истекания рабочей жидкости, согласно полезной модели устройство для обеспечения постоянного давления истекания рабочей жидкости выполнено в виде герметичного бака с крышкой, в которую вставлена открытая с обоих концов трубка, одним концом погруженная в жидкость, а другим сообщающаяся с атмосферой, причем трубка установлена с возможностью регулировки высоты по вертикали для варьирования скорости истекания жидкости.
Новизна предлагаемой полезной модели обусловлено тем, что значительно упрощается конструкция устройства для обеспечения давления за счет уменьшения количества механических передач и отсутствия подъемного механизма, что значительно повышает надежность его работы, кроме того за счет герметичного бака с трубкой обеспечивается регулировка напора воды, влияющего на скорость истекания жидкости. Напор зависит от высоты слоя Н между погруженным в жидкость нижним концом трубки и выпускным отверстием бака, и его регулировка производится путем перемещения трубки по высоте.
В предлагаемой полезной модели, для обеспечения постоянного расхода рабочей жидкости (вода с семенами рассадных культур) использован принцип, заложенный в устройстве сосуда Мариотта, позволяющего добиться равномерного вытекания струи жидкости за счет постоянного давления, изобретенное французским физиком XVII века Эдмом Мариоттом (В.А. Алешкевич и др. Механика сплошных сред / Издательство Физического факультета МГУ, 1998 г.). Сосуд Мариотта состоит из герметично закрывающегося бака, со встроенной и погруженной в жидкость трубкой, один конец которой соединен с атмосферой, другой находится на определенной высоте от находящегося в нижней части бака сливного патрубка. Перепад высот между нижним концом трубки и сливным патрубком равен Н. При открытии крана сливного патрубка под действием атмосферного давления, прежде всего, выливается вода из трубки, уровень жидкости внутри нее опускается до конца трубки. При дальнейшем вытекании опускается уже уровень воды в баке и через трубку входит наружный воздух, он просачивается пузырьками через воду и собирается над ней в верхней части бака. Теперь на всем уровне в верхней части бака давление равно атмосферному. Значит, вода из сливного патрубка вытекает лишь под давлением слоя воды Н, потому что давление атмосферы изнутри и снаружи бака уравновешивается. А так как толщина слоя Н остается постоянной, то и скорость истечения жидкости постоянная. При этом давление у нижнего конца этой трубки, независимо от изменения уровня воды в баке, будет оставаться равным атмосферному давлению, и вода будет выливаться с постоянной скоростью до тех пор, пока уровень ее в сосуде не опустится до нижнего конца трубки. Скорость истечения жидкости определяется формулой Торричелли
,
где  - ускорение свободного падения;
Н - расстояние между нижним концом трубки и сливным патрубком.
На фиг. 1 изображена сеялка для рядкового высева семян табака, на фиг. 2 представлен График зависимости расхода рабочей жидкости от высоты Н расположения нижнего конца трубки от сливного отверстия бака.
Сеялка содержит станину 1, бак 2 для рабочей жидкости, представляющей смесь воды с семенами, имеющий герметичную крышку 3, мешалку 4 в виде вала с лопастями, выпускное отверстие в нижней части бака 5, распределитель 6 для подачи рабочей жидкости, высевающую трубу 7 с отверстиями для высева семян, привод 8 и устройство для обеспечения постоянного давления истекания рабочей жидкости с возможностью варьирования скорости ее истекания, выполненное в виде герметичного бака 2 с крышкой 3 в которую вставлена открытая с обоих концов трубка 9, одним концом погруженная в жидкость, а другим - сообщается с атмосферой, причем трубка установлена с возможностью регулировки высоты по вертикали. Бак 2 с крышкой 3 представляет собой герметично закрытую емкость (сосуд Мариотта), обеспечивающую равномерное истекание из него струи жидкости со скоростью, зависящей от напора, создаваемого слоем воды Н между погруженным в жидкость нижним концом трубки 9 и выпускным отверстием 5 бака 2.
Сеялка для рядкового высева семян табака работает следующим образом. В бак 2 сеялки заливается рабочая жидкость из смеси воды и семян, затем регулировкой высоты Н по вертикали трубки 9 подбирается необходимая скорость истекания рабочей жидкости через распределитель 6, необходимая для высева. Высевающая труба 7 устанавливается в рабочем положении над поверхностью почвы, посредством привода 8 включается мешалка 4, поддерживающая семена во взвешенном состоянии, образуя рабочую жидкость. При движении сеялки семена, находящиеся во взвешенном состоянии в воде, из бака 2, через сливное отверстие 5 и распределитель 6 попадают в высевающую трубу 7 и при истекании рабочей жидкости через отверстия высевающей трубы попадают в почву. Норма высева регулируется скоростью истекания жидкости перемещением трубки 9 по вертикали и скоростью перемещения сеялки.
Расход рабочей жидкости при постоянном гидравлическом давлении равен:
отв
где R - радиус высевающего отверстия, м;
отв
n - количество высевающих отверстий.
По формуле построен график зависимости расхода рабочей жидкости от высоты Н расположения нижнего конца трубки от сливного отверстия бака, фиг. 2
Сообщающаяся с атмосферой трубка в герметичном баке обеспечивает равномерное истечение рабочей жидкости при постоянном давлении с регулируемой скоростью.
Испытания предлагаемой сеялки показали положительные результаты.