ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ СЕЯЛКА С ЦЕНТРАЛЬНО-ДОЗИРУЮЩЕЙ СИСТЕМОЙ
PNEUMATIC SEED DRILL WITH CENTRAL METERING SYSTEM

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к пневматическим сеялкам, реализующим принцип центрального дозирования семян с пневматическим транспортированием семян в сошники или другие рабочие органы для заделывания семян в почву.
Известен высевающий аппарат пневматической сеялки, включающий шнековую катушку, установленную в корпусе с возможностью вращения и снабженную приводом (см. Кленин Н.И., Киселев С.Н., Левшин А.Г. Сельскохозяйственные машины. - М.: Колос, 2008. С.191, рисунок 11.8, д).
Недостатком известного высевающего аппарата пневматической сеялки является значительная неравномерность подачи семян в сошники сеялки и, как следствие, отклонения от заданной нормы высева между сошниками.
Указанные недостатки обусловлены следующим. В процессе поступления семян в пневмопровод навстречу их потоку поступает воздушный поток из пневмопровода по зазорам рабочих поверхностей пары «шнековая катушка-корпус», что нарушает равномерность подачи семян в пневмопровод и приводит к травмированию семян, затягиваемых в зазор рабочих поверхностей пары «шнековая катушка-корпус».
Герметичность узла - шнековой катушки высевающего аппарата, вращающейся в корпусе, обеспечивается высокой точностью изготовления шнековой катушки и корпуса и минимальными зазорами между ними. Эти зазоры увеличиваются в процессе износа рабочих поверхностей пары «шнековая катушка-корпус», что также нарушает устойчивость протекания технологической операции дозирования семян и, как следствие, приводит к значительным отклонениям от заданной нормы высева.
Регулировка нормы высева шнековой катушки ограничена, поскольку осуществляется только за счет изменения частоты вращения шнековой катушки. Обеспечение изменения шага витков шнека привело бы к значительному усложнению конструкции высевающего аппарата.
Известна пневматическая сеялка, включающая раму с ходовой частью, на которой закреплены два бункера, каждый со своей измерительной системой-дозатором, снабженные пневматической распределительной системой с вводом высеваемого материала в воздушный поток и почвообрабатывающее орудие с рабочими органами в виде почвооткрывателей или бороздоделателей и уплотнителями. Причем пневматическая распределительная система включает источник избыточного давления воздуха, два ряда пневмопроводов в виде труб Вентури, снабженных отверстиями для ввода продуктов и связанных распределительным клапаном, соединяющимися с распределителем семян и далее через отдельные трубы в нижние части рабочих органов - бороздоделателей (патент РФ №2255455, кл. А01С 7/08, А01С 15/04, 2003 г.).
Недостатками известной пневматической сеялки являются значительная материалоемкость, сложность конструкции и неравномерность распределения семян между сошниками сеялки.
Указанные недостатки обусловлены следующим. Конструкция известной пневматической сеялки включает первичные и вторичные распределители, каждый бункер имеет свою измерительную систему, пневмопроводы выполнены в виде труб Вентури, распределительный клапан соединяет ряды пневмопроводов, что увеличивает материалоемкость и сложность конструкции сеялки и снижает равномерность распределения семян между сошниками.
Нашими экспериментальными исследованиями установлено, что разнофракционный высеваемый материал, получаемый при смешивании двух или трех продуктов, увеличивает неравномерность распределения семян по отдельным трубам делительными головками известной конструкции, что приводит к отклонениям от заданной нормы высева отдельными сошниками и делает конфигурирование распределителя известной сеялки неэффективным.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству является пневматическая сеялка с центрально-дозирующей системой, содержащая соединенные последовательно пневмопроводами источник избыточного давления воздуха, дозатор катушечного типа, содержащий блок отдельных желобчатых катушек на валу, и распределитель семян с одной ступенью деления транспортируемого воздухом потока семян, содержащий делительную головку, соединенную отводящими пневмошлангами с сошниками. Причем дозатор соединен с пневмопроводами через клапан в виде шлюзового затвора (см. Кленин Н.И., Киселев С.Н., Левшин А.Г. Сельскохозяйственные машины. - М.: Колос, 2008. С.191-204, рисунок 11.7, б, рисунок 11.8, е, и рисунок 11.15, - прототип).
Недостатком устройства, принятого за прототип, является значительная неравномерность подачи семян в сошники сеялки.
Указанные недостатки обусловлены следующим. Известная пневматическая сеялка имеет одноступенчатую схему распределения семян по сошникам. Известно, что в конструкциях сеялок с центрально-дозирующей системой, имеющих рабочую ширину захвата до 8 м, используют одноступенчатую схему распределения семян по сошникам, а для сеялок с рабочей шириной захвата, равной 9…18 м, - двухступенчатую схему распределения семян по сошникам (см. Кленин Н.И., Киселев С.Н., Левшин А.Г. Сельскохозяйственные машины. - М.: Колос, 2008. - С.193). Таким образом, известная сеялка имеет рабочую ширину захвата до 8 м, т.е. относительно небольшую, что снижает производительность работы сеялки при посеве. Увеличение ширины захвата возможно путем перехода на двухступенчатую схему распределения. Другими словами, введение в конструкцию сеялки делительной головки первой ступени распределения семян, увеличивает материалоемкость сеялки, усложняет ее конструкцию и снижает равномерность распределения семян между сошниками.
Техническим результатом задачи является повышение точности заданной нормы высева сеялкой при одновременном повышении равномерности распределения семян между сошниками сеялки при увеличении рабочей ширины захвата сеялки.
Технический результат достигается тем, что в пневматической сеялке с центрально-дозирующей системой, содержащей последовательно соединенные пневмопроводами источник избыточного давления воздуха, централизованный бункер с дозатором, включающий блок отдельных катушек на валу, распределитель семян, причем дозатор соединен с пневмопроводами через клапан, согласно изобретению отдельные катушки в блоке разделены герметичными перегородками, образуя секции, число которых соответствует числу пневмопроводов, с которыми они соответственно соединены, в секциях клапан выполнен в виде шнека, при этом шнеки всех секций расположены на одном валу.
В предпочтительном варианте выполнения пневматической сеялки с центрально-дозирующей системой клапан снабжен вариатором, кинематически соединенным с валом шнеков.
Новизна заявленного технического решения заключается в том, что за счет разделения отдельных катушек в блоке герметичными перегородками с образованием секций обеспечивается дозирование высеваемого материала (семян, гранулированных удобрений), совмещенное с распределением его между делительными головками распределителя семян катушечным высевающим аппаратом, что позволит исключить из конструкции сеялки первую ступень распределения семян для сеялок с рабочей шириной захвата 9…18 м.
Соответствие числа секций числу пневмопроводов, с которыми они соответственно соединены, обеспечивает дозирование, совмещенное с распределением высеваемого материала между делительными головками распределителя семян катушечным высевающим аппаратом.
Выполнение клапана в секциях в виде шнека обеспечивает принудительную подачу семян в воздушный поток пневмопровода, а совместно с транспортируемым высеваемым материалом витки шнека перекрывают поперечное сечение корпуса, предотвращая поступление воздушного потока из пневмопровода в бункер. Это обеспечивает устойчивое протекание технологической операции дозирования семян.
Расположение шнеков всех секций на одном валу обеспечивает синхронность работы шнеков клапана между собой и отдельными желобчатыми катушками, т.е. устойчивое протекание технологического процесса дозирования.
Снабжение клапана вариатором и кинематическое его соединение с валом шнеков обеспечивает широкий диапазон бесступенчатого изменения частоты вращения шнеков.
Анализ свойств совокупности признаков заявленного устройства и свойств совокупности признаков обнаруженного прототипа и аналога показал, что совокупность признаков заявленного устройства обеспечивает новое свойство прототипа - совмещение технологических операций дозирования и распределения семян между делительными головками распределителей семян в сеялках с центрально-дозирующей системой.
На фиг.1 схематично изображена предлагаемая пневматическая сеялка с центрально-дозирующей системой, вид сбоку; на фиг.2 - то же, по виду А на фиг.1 (повернуто); на фиг.3. - то же, в разрезе по Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - то же, по виду В на фиг.1.
Пневматическая сеялка с центрально-дозирующей системой содержит раму 1 с опорными колесами 2, на которой размещен двигатель 3, источник избыточного давления воздуха - вентилятор 4, соединенный пневморукавом 5 с ресивером 6. Ресивер 6 соединен пневмопроводами 7 с размещенным на раме 1 централизованным бункером 8 с дозатором 9 катушечного типа, который соединен с пневмопроводами 7 через клапан 10, распределитель семян 11. Дозатор 9 включает отдельные желобчатые катушки 12, установленные на валу 13, разделенные перегородками 14 на секции 15, число которых соответствует числу пневмопроводов 7, с которыми они соответственно соединены. Отдельные желобчатые катушки 12 снабжены втулками 16, установленными с возможностью перемещения на валу 13. В секциях 15 клапан 10 выполнен в виде шнека 17, при этом шнеки 17 всех секций 15 расположены на одном валу 18, имеющем вариатор 19 и с помощью клиноременной передачи 20 соединенном с опорным колесом 22. Распределитель семян 11 соединен отводящими пневмошлангами 23 с рабочими органами для заделки семян в почву - сошниками 24, например, в виде стрельчатой лапы.
Пневматическая сеялка с центрально-дозирующей системой работает следующим образом. При движении сеялки по полю семена из централизованного бункера 6 поступают в секции 15 дозатора 9, где вращающие желобчатые катушки 12 подают их в шнеки 17, которые перемещают поток семян к отверстиям пневмопроводов 7 и вводят в воздушный поток пневмопроводов 7, с которыми соответственно соединены секции 15 дозатора 9. Регулировку дозирования семян желобчатыми катушками 12 осуществляют за счет изменения частоты вращения вала 13 и изменения рабочей длины желобчатых катушек 12 путем их перекрытия перемещением втулки 16 по валу 13. Регулировку частоты вращения шнеков 17 осуществляют с помощью вариатора 19.
В пневмопроводах 7 семена подхватывает поток воздуха, создаваемый источником избыточного давления воздуха - вентилятором 4, и поступающий через ресивер 6 в пневмопроводы 7, количество которых соответствует количеству секций 15 дозатора 9. Воздушный поток, транспортируя семена, поступает в распределитель семян 11, в котором семена, распределяются по отводящим пневмошлангам 23, по которым поступают в сошники 24 и заделываются в почву.
Использование предлагаемой пневматической сеялки с центрально-дозирующей системой в сравнении с известными пневматическими сеялками с центрально-дозирующей системой позволит увеличить точность внесения заданной нормы высева семян сошниками и, как следствие, равномерность распределения их по поверхности поля, увеличить урожайность возделываемой культуры, упростить конструкцию сеялки при увеличении ее рабочей ширины захвата.