ВЫСЕВАЮЩИЙ АППАРАТ

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к высевающим аппаратам сеялок точного посева семян.
Известен высевающий аппарат, содержащий бункер для семян, высевающий диск с ячейками для семян, установленный в корпусе на горизонтальном валу, и ролик-отражатель, состоящий из ступицы, на которой смонтирован бандаж с отражательной поверхностью из упругого материала (см. а.с. 858605, МКИ А01С 7/04, 1979).
Конструктивные параметры высевающего аппарата, содержащего ролик-отражатель с известными конструктивными особенностями, обоснованы в диссертационной работе на соискание ученой степени кандидата технических наук (см. Кришталь Т.Е. Исследование высевающего аппарата свекловичной сеялки с целью повышения качества его работы при точном высеве обычных и дражированных семян. Автореферат дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. М, 1978).
Известный высевающий аппарат предназначен для высева дражированных семян сахарной свеклы. Основываясь на физико-механические свойства дражированных семян сахарной свеклы, обоснованы параметры ролика-отражателя, диаметр ролика-отражателя, упругость и материал бандажа с отражательной поверхностью и др.
Известные высевающие аппараты высевают также семена сои и других сельскохозяйственных пропашных культур (см. приспособление для высева семян сои СТЯ 31.000, ССШ 03.000 к свекловичным сеялкам типа 2СТСН-6А, ССТ-12А, ССТ-12Б, ССТ-12В, ССТ-8А, ССТ-8Б. Паспорт. Кировоград. 1983. 13 с).
Недостатком известного высевающего аппарата является то, что различные семена требуют определенной жесткости бандажа ролика-отражателя; для легкоповреждаемых семян (дражированные семена сахарной свеклы, и др.) она должна быть меньшей, чем для семян, имеющих оболочку повышенной твердости (соя, фасоль).
Следовательно, для предупреждения повреждения семян даже одного вида сельскохозяйственных культур, но разных физико-механических свойств, например размеров, необходимо применять отражатели с различной отражательной поверхностью, а это предполагает оснащение известного высевающего аппарата большим числом роликов-отражателей.
Кроме того, при увеличении скорости высевающего диска происходит затягивание семян (например, сои) под ролик-отражатель. При этом происходит прогиб отражающей поверхности ролика-отражателя. Семена повреждаются не столько отражающим устройством, сколько о корпус высевающего аппарата. Это ведет не только к повреждению семян, но и к уменьшению точности высева.
Также известен высевающий аппарат, содержащий бункер, установленный в корпусе на горизонтальном валу высевающий диск с ячейками и ролик-отражатель, состоящий из ступицы, на которой смонтирован бандаж с отражательной поверхностью из упругого материала, снабженный дополнительными пластинами, установленными на его торцовых поверхностях и имеющих рабочие поверхности в виде гипоциклоид. (Патент на изобретение РФ №2050764, МПК А01С 7/04, заявл. 1992.07.06, опубл. 1995.12.27).
У известного высевающего аппарата рабочие поверхности дополнительных пластин в виде гипоциклоид ограничивают величину деформации-прогиба цилиндрической части ролика-отражателя, т.е. бандажа с отражательной поверхностью, выполненной из упругого материала, и изменяют направление нормального давления ролика-отражателя ближе к касательной высевающего диска.
При работе высевающего аппарата семена, не попавшие в ячейку или неправильно уложившиеся, увлекаются высевающим диском и затягиваются под ролик-отражатель. При этом происходит деформация бандажа, выполненного из упругого материала, между рабочими поверхностями в виде гипоциклоид дополнительных пластин. При этом происходит изменение направления нормального давления ролика-отражателя на семена. Нормальное давление ролика-отражателя на защемленное семя изменяет направление ближе к касательной высевающего диска. В этом случае рабочие поверхности в виде гипоциклоид, выполняют роль ролика-отражателя с меньшим радиусом.
Сеялка ССТ-12Б, снабженная высевающим аппаратом с известной конструкцией ролика-отражателя, высевает семена сои пунктирным способом, т.е. в одну строчку. Параметры ролика-отражателя: диаметр 110 мм, ширина 24 мм. Параметры высевающего диска: диаметр 220 мм, ширина 24 мм, два ряда ячеек диаметром 9 мм.
Дополнительные пластины, имеющие рабочие поверхности в виде гипоциклоид, выполняют свои функции - отражать лишние семена без повреждения, когда ширина бандажа ролика-отражателя небольшая, т.е. 24 мм.
Пунктирные посевы сои по схеме 45×5 см имеют недостатки.
При проведении междурядных обработок при уходе за растениями необходимо с каждой стороны пунктирной строчки оставлять защитные зоны шириной 10…12 см. Это значит, что при междурядной обработке сои обрабатывается всего лишь 40…45% площади посева, а большая ее часть остается недоступной для рабочих органов культиватора. В оставшихся без ухода пунктирных строчках в границах защитных зон развиваются сорняки, которые конкурируют с растениями сои. Это приводит к угнетению растений сои, недостаточности освещенности и низкой степени продуктивного кущения. Если уменьшить защитные зоны при проведении междурядных обработок, тогда при смещении пропашного агрегата, приводит к полному вырезанию растений сои рабочими органами культиватора на всю ширину захвата пропашного агрегата, что ведет к изреживанию посевов (см. Гершевич М.Г., Калинич Г.Ф., Довбенко Н.С., Слободян А.К. Способы посева сои и пути совершенствования посевных машин. Труды. Приморский СХИ. - Уссурийск, 1974. - Вып. 29. - С.102 - 106).
Кроме того, на пунктирных посевах в одну строчку по схеме 45×5 см отмечается низкое размещение бобов на растении, что ведет к большим потерям при уборке (см. Липин В.Д. Разработка способа посева сои и технических средств для его осуществления в условиях Пензенской области: Отчет о НИР МИИСП, N Гр. 01860053204, инв. N 02910012270. М., 1990, - 124 с).
Для устранения отмеченных недостатков необходимо посев сои и других пропашных культур: фасоли, проса, гречихи осуществлять в несколько пунктирных строчек (многострочный посев) и широкими междурядьями (см. а.с. СССР №1676478. 1991. Бюл. 34).
Для осуществления многострочного посева сои необходимо установить высевающий диск с увеличенным количеством рядов ячеек, т.е. увеличить ширину высевающего диска и ролика-отражателя.
Однако в этом случае пластины, имеющие гипоциклоиды, установленные на ролик-отражатель с торцовых поверхностей (по патенту №2050764), свои функции при отражении лишних семян не выполняют. Воздействие гипоциклоид на семена будет только ближе к торцовой поверхности ролика-отражателя, а в середине ролика-отражателя таких гипоциклоидов не имеется. В результате этого при увеличенной ширине ролика-отражателя прогиб отражающей поверхности будет происходить. Вследствие этого семена будут заноситься высевающим диском под ролик-отражатель (в средней части) и повреждаться о корпус аппарата.
Задача технического решения - устранение повреждения семян при заполнении ячеек высевающего диска при осуществлении многострочного посева.
Техническое решение заключается в том, что устранение повреждения семян при заполнении ячеек высевающего диска при осуществлении многострочного посева осуществляется тем, что выступы ролика отражателя выполнены с формой, позволяющей изменить нормальное давление на отражаемое семя по касательной высевающего диска.
Указанная цель достигается тем, что высевающий аппарат, содержащий бункер для семян, высевающий диск с рядами ячеек, установленный в корпусе на горизонтальном валу, ролик-отражатель, состоящий из ступицы, на которой смонтирован бандаж с отражательной поверхностью, а на ступице под бандажом отражательной поверхности, выполненной из эластичного материала, жестко закреплен зубчатый венец, рабочая поверхность которого выполнена в виде профиля зубьев с эвольвентной боковой формой, причем смежные зубья зубчатого венца соединены между собой дугами окружностей.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый высевающий аппарат соответствует критерию "новизна", так как имеет отличия от прототипа.
1. Ролик-отражатель выполнен из металлической ступицы, с жестко соединенным зубчатым венцом.
2. Рабочая поверхность зубчатого венца выполнена в виде профиля зубьев с эвольвентной боковой формой.
3. Зубчатый венец на металлической ступице установлен под бандажом отражательной поверхности выполненной из эластичного материала.
С целью ограничения деформации цилиндрической части ролика-отражателя - бандажа, выполненного из эластичного материала, ролик-отражатель выполнен из металлической ступицы, с жестко соединенным зубчатым венцом.
С целью сохранения рабочей поверхности с большим коэффициентом трения и эластичности цилиндрической части отражающей поверхности зубчатый венец установлен под бандажом эластичного материала.
При работе высевающего аппарата высевающий диск затягивает "лишние" семена под ролик-отражатель. Рабочая поверхность ролика-отражателя, выполненная из эластичного материала, прогибается.
Эластичность - свойство материала восстанавливать исходный размер и форму после деформации, вызванной приложением нагрузки. При приложении внешней силы (нагрузки) в материале возникают деформации (изменение размеров). Если предел эластичности материала превышается, он не возвращается к первоначальной форме.
У известного ролика-отражателя, взятого за прототип, прогиб цилиндрической части ролика-отражателя ограничивают дополнительные пластины. Однако дополнительные пластины не ограничивают прогиб цилиндрической части ролика-отражателя при увеличенной ширине в средней части.
У заявляемого высевающего аппарата рабочая поверхность зубчатого венца выполнена в виде профиля зубьев с эвольвентной боковой формой, которая изменяет нормальное давление на защемленное семя по всей ширине ролика-отражателя и направлена по касательной высевающего диска.
Профиль зубьев с эвольвентной боковой формой имеет ряд преимуществ перед остальными. Зубья легко изготовить и обработать. Детали с эвольвентной боковой формой не чувствительны к точности установки.
Вследствие того, что скорость ролика-отражателя больше в 4…5 раза, чем высевающего диска, и коэффициент трения отражающей поверхности ролика-отражателя больше чем у высевающего диска, семена, неправильно уложившиеся в ячейках, поворачиваются на некоторый угол и плавно входят в ячейку. Защемленные "лишние" семена прогибают эластичный материал бандажа ролика-отражателя. Отражающая поверхность ролика-отражателя получает местный прогиб по всей цилиндрической части и при этом увеличивается угол обхвата, создается гибкая связь семя-ролик. Прогиб отражающей поверхности ролика-отражателя ограничивает рабочая поверхность зубчатого венца, выполненного в виде профиля зубьев с эвольвентной боковой формой. При этом эффективность ролика-отражателя по отношению к защемленному семени резко возрастает. Поворот семени отражающей поверхностью ролика-отражателя можно рассматривать, как передачу гибкой связью за счет сил трения, натянутой части эластичной поверхности бандажа ролика-отражателя о поверхность семени.
Выявленные признаки технического решения заявляемого высевающего аппарата позволяют сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия".
На фиг. 1 представлен высевающий аппарат; на фиг. 2 - ролик-отражатель.
Высевающий аппарат для высева семян при осуществлении многострочного посева содержит корпус 1, высевающий диск 2 с ячейками 3 на горизонтальной оси 4, бункер 5 для семян, чистик 6, ролик-отражатель 7, состоящий из ступицы 8, отражательной поверхности 9, выполненной из эластичного материала. На металлической ступице 8 под отражающей поверхности 9, выполненной из эластичного материала, жестко закреплен зубчатый венец 10. Рабочая поверхность зубчатого венца 10 выполнена в виде профиля зубьев 11 с эвольвентной формой. Смежные зубья 11 зубчатого венца 10 соединены между собой дугами 12 окружностей.
Высевающий аппарат работает следующим образом.
Семена, находящиеся в бункере 5, взаимодействуют с вращающимся высевающим диском 2, на котором по цилиндрической части размещены ячейки 3. Ячейки 3 заполняются семенами. Из-за разброса линейных размеров семян внутри фракции возможно попадание "лишних" семян, а так как семена имеют длину, ширину, высоту, имеется часть семян, неправильно уложившихся в ячейках 3. При этом часть семян выступает за цилиндрическую часть высевающего диска 2. Кроме того, "лишние" семена зачастую заносятся высевающим диском 2 под ролик-отражатель 7. При вращении высевающего диска 2 семена взаимодействуют с рабочей поверхностью ролика-отражателя 7, которая выполнена в виде бандажа из эластичного материала, закрепленного на зубчатом венце 10. Эластичный материал ролика-отражателя 7 имеет большой коэффициент трения, чем поверхность высевающего диска 2. Окружная скорость ролика-отражателя 7 в 4…5 раз больше чем высевающего диска 2. Поэтому лишние или неправильно уложившиеся в ячейках семена поворачиваются и размещаются в ячейках 3, таким образом, при котором не выступают за цилиндрическую поверхность высевающего диска 2. Однако часть "лишних" семян заклинивается между высевающим диском 2 и отражательной поверхностью 9 ролика-отражателя 7. Вследствие того, что отражающая поверхность 9 ролика-отражателя 7 выполнена из эластичного материала, отражающая поверхность 9 получает местный прогиб. При этом увеличивается угол обхвата, создается гибкая связь семя-ролик и активность ролика-отражателя 7 по отношению к семени возрастает. Поворот семени роликом-отражателем 7 можно рассматривать, как передачу гибкой связью за счет сил трения натянутой части поверхности 9 с поверхностью семени.
Однако часть семян продолжает затягиваться высевающим диском 2 под отражающую поверхность 9, ролика-отражателя 7. Эластичный материал поверхности 9 ролика-отражателя 7 продолжает прогибаться (деформироваться). Эластичный материал поверхности 9 прогибается в большей мере в средней части ролика-отражателя 7 и, особенно при увеличении его ширины, т.к. для осуществления многострочного посева необходимо устанавливать ролик-отражатель большей ширины.
У заявляемого высевающего аппарата дальнейший прогиб поверхности 9 ролика-отражателя ограничивается дугами 12 окружностей, соединяющих между собой смежные зубья 11, выполненные с эвольвентой формой зубчатого венца 10, причем по всей ширине ролика-отражателя 7.
При дальнейшем защемлении семени происходит прогиб эластичного материала поверхности 9 и во взаимодействие с упругим материалом поверхности 9 и семенем входят зубья 11, выполненные с эвольвентой формой. При этом нормальное давление зубьев 11, выполненных с эвольвентой формой направлено ближе к касательной высевающего диска 2. Под действием нормального давления зубьев 11 защемленные семена отражаются без повреждения и выкатываются из ячеек 3 высевающего диска 2 и перемещаются в бункер 5 высевающего аппарата.
Высевающий аппарат позволяет значительно уменьшить повреждение семян при заполнении ячеек и повысить качество их высева.