ВЫСЕВАЮЩИЙ АППАРАТ
SEEDING DEVICE

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к конструкциям высевающих аппаратов.
Известен высевающий аппарат, содержащий корпус с высевающим окном, регулировочной заслонкой и установленный в корпусе валик с лопастями. См. патент РФ №20153635. Публ. 15.07.94 года.
К недостаткам известного высевающего аппарата можно отнести неравномерность потока подачи высеваемых семян.
Известен высевающий аппарат, содержащий закрепленные на раме горизонтально расположенные и поворотные относительно друг друга вал и охватывающую его трубу, причем вал имеет проходящий канал, а в стенках трубы выполнены верхние и нижние сквозные отверстия, сообщающиеся с семяпроводом, проходящим через верхнее сквозное отверстие трубы, причем труба расположена неподвижно, а вал установлен с возможностью поворота. См. а.с. СССР №1375161, А01С 7/04. Публ. 23.02.88 г. Кроме того, проходной канал вала выполнен в виде поперечного паза.
К недостаткам известного высевающего аппарата можно отнести сложность в получении равномерного высева семян вследствие их зависания в высевающем аппарате и сложности с регулированием норм высева.
Известен более совершенный высевающий аппарат- прототип - см. патент РФ №2208923 С2 27.07.2003, 6 стр., содержащий горизонтально расположенный вал с приводом и охватывающий его корпус, причем в корпусе выполнены верхнее и нижнее отверстия, при этом нижнее отверстие соединено с семяпроводом, а корпус закреплен неподвижно. На валу жестко закреплена перегородка для периодического сообщения полости корпуса через нижнее отверстие с семяпроводом, а нижнее отверстие корпуса выполнено в виде фигурного дозирующего паза, при этом вал установлен с возможностью возвратно-колебательного вращения с заданной частотой 50 -200 Гц и амплитудой 1-50 градусов для образования псевдосжиженного слоя для семян, а привод выполнен в виде шагового двигателя, закрепленного на корпусе, кроме того, на корпусе закреплен датчик амплитуды и частоты колебаний перегородки, а на валу выполнен отражатель, взаимодействующий с датчиком, который регистрирует положение текущего угла поворота перегородки, при этом датчик связан платой управления шаговым двигателем, который управляет амплитудой и частотой колебаний перегородки, причем плата управления связана с блоком управления, который, в свою очередь, связан с датчиком скорости и пультом управления.
К недостаткам известного высевающего аппарата-прототипа можно отнести накопление и постепенное уплотнение пыли и фрагментов семян в нижней части корпуса, приводящее к изменению амплитуды заданных колебаний и в дальнейшем к перебоям в работе всего высевающего аппарата. К тому же частота возвратно-колебательных движений перегородки не позволяет осуществлять высев семян различных культур, имеющих различные размеры. Наиболее крупные семена постоянно, подбрасываемые перегородкой, не успевают поступать в нижнее отверстие и в дальнейшем в семяпровод.
Технической задачей настоящего изобретения является устранение недостатков прототипа, в частности обеспечение надежности работы высевающего аппарата, равномерности высева семян различных культур, имеющих различные размеры с обеспечением заданных норм высева.
Поставленная техническая задача достигается тем, что нижнее отверстие для выхода семян выполнено овальным и смещено относительно вертикальной оси таким образом, что соотношение расстояний от крайних точек овального нижнего отверстия до вертикальной осевой линии корпуса аппарата составляет от 2:1 до 10:1, и в конечном открытом положении перегородки-отсекателя часть нижнего отверстия, расположенная за вертикальной осью корпуса, остается открытой, при этом привод поворотного вала обеспечивает колебательное движение вала с закрепленной на нем перегородкой-отсекателем с частотой 1-50 колебаний в сек и амплитудой колебаний, равной длине нижнего отверстии, плюс, минус 1,0-25%.
Края перегородки-отсекателя, контактирующие с поверхностью корпуса аппарата, выполнены эластичными, например, из резины.
Привод поворотного вала при его колебательном движении обеспечивает перемещение края перегородки-отсекателя, контактирующего с внутренней поверхностью корпуса, относительно верхнего края нижнего отверстия с зазором, не превышающим 0,5 максимального диаметра высеваемых семян.
Новизной предложенного технического решения является выполнение нижнего отверстия для выхода семян овальным и смещенным относительно вертикальной оси таким образом, что соотношение расстояний от крайних точек овального нижнего отверстия до вертикальной осевой линии корпуса аппарата составляет от 2:1 до 10:1, и в конечном открытом положении перегородки-отсекателя часть нижнего отверстия, расположенная за вертикальной осью корпуса, остается открытой, при этом привод поворотного вала обеспечивает колебательное движение вала с закрепленной на нем перегородкой-отсекателем с частотой 1-50 колебаний в сек и амплитудой колебаний, равной длине нижнего отверстии, плюс, минус 1,0-25%.
Так, сочетание признаков выполнения нижнего отверстия овальным и амплитуды колебательных движений вала с закрепленной на нем перегородкой-отсекателем, определяемой длиной дуги, равной длине нижнего отверстия плюс, минус 1,0-25%, позволяет снизить вероятность попадания высеваемых семян между кромкой отверстия и заслонкой-отсекателем и позволяет осуществить регулировку норм высева семян без их повреждения, а смещение овального отверстия относительно вертикальной оси корпуса предотвращает скопление пыли и мелких фрагментов семян в полости корпуса за перегородкой-отсекателем. Придание валу с закрепленной на нем перегородкой-отсекателем колебаний с частотой 1-50 колебаний в сек позволяет эффективно ворошить семена, находящиеся в высевающем аппарате и в нижнем слое бункера, предотвращать тем самым их зависание и разрушение, обеспечивать их равномерную без задержек подачу в семяпровод и высев. При колебаниях вала с перегородкой-отсекателем выше 50 колебаний в сек появляются сложности с прохождением семян через нижнее отверстие. При высокой частоте колебаний, как указано в прототипе, от 50-ти до 200 колебаний в секунду, семена не успевают проскочить (упасть) через нижнее отверстие корпуса, поскольку перегородка-отсекатель их постоянно подбрасывает вверх, не давая опуститься. Указанные признаки являются новыми, неочевидными, промышленно выполнимыми и направлены на достижение поставленной изобретением технической задачи.
Признаки выполнения края перегородки-отсекателя, контактирующего с поверхностью корпуса аппарата эластичными, например, из резины предотвращают жесткий контакт семян с металлом корпуса и материалом перегородки-отсекателя.
Признаки выполнения привода поворотного вала при его колебательном движении, обеспечивающем перемещение края перегородки-отсекателя, контактирующего с внутренней поверхностью корпуса, относительно верхнего края нижнего отверстия с зазором, не превышающим 0,5 максимального диаметра высеваемых семян, позволяют повысить равномерность прохождения через высевающий аппарат и тем самым обеспечить подачу в почву заданного количества высеваемых семян.
На фиг.1 схематично представлен предлагаемый высевающий аппарат.
На фиг.2 показан корпус высевающего аппарата со стороны овального отверстия без семяпровода.
На фиг.3 показан фрагмент перегородки-отсекателя с закрепленным на ее конце эластичным элементом.
Высевающий аппарат состоит из неподвижно расположенного корпуса 1 с верхним 2 и нижним 3 отверстиями. На валу 4 жестко закреплена перегородка-отсекатель 5. Нижнее 3 отверстие выполнено в виде овала, к которому снизу по его периметру прикреплен семяпровод 6 отвода семян и удобрений. Нижнее 3 отверстие смещено относительно вертикальной оси корпуса таким образом, что меньшая часть отверстия остается за вертикальной осевой линией. При этом соотношение расстояний от краев овального отверстия до осевой линии выполнено от 2:1 до 10 к 1. Т.е. левый край 7 нижнего отверстия 3 (см. фиг.1) выполнен в корпусе 1 с таким расчетом, чтобы пыль и фрагменты семян не задерживались и не скапливались в полости 8 корпуса 1 за перегородкой-отсекателем 5, а под действием собственного веса и вибрации корпуса и воздуха, возникающих от колебательного движения перегородки-отсекателя 5, ссыпались через не перекрываемую перегородкой-отсекателем 5 правую часть нижнего 3 отверстия. На конце перегородки-отсекателя 5 в вариантном исполнении может быть смонтирован эластичный элемент 9, предотвращающий жесткое воздействие перегородки-отсекателя на семена, попавшие между ней и кромкой нижнего 3 отверстия. Привод 10 обеспечивает колебательные движения вала 4 с жестко закрепленной на нем перегородкой-отсекателем 5. Регулирование амплитуды колебаний при высевании различных по размерам семян осуществляется при помощи привода 10, управляемого разработанной программой, заложенной в процессор пульта управления, смонтированного на приборной доске. Корпус 1 высевающего аппарата смонтирован под бункером семян (бункер на чертеже не показан). Отогнутые края 11 при колебательных перемещениях перегородки-отсекателя предотвращают попадание семян между кромками нижнего отверстия 3 и перегородкой отсекателем 5.
Предлагаемый высевающий аппарат работает следующим образом.
Высеваемые семена из бункера через верхнее 2 отверстие попадают в полость корпуса 1 и удерживаются в нем при помощи перегородки-отсекателя 5, которая в исходном положении перекрывает нижнее 3 отверстие и предотвращает проход семян в семяпровод 6. При начале высева семян, при включении привода 10 высевающего аппарата и начале колебательных движений перегородки-отсекателя, семена под действием собственного веса стремятся упасть вниз через периодически открывающееся нижнее 3 овальное отверстие корпуса 1. При возвратно-колебательных движениях перегородки-отсекателя 5 с частотой 1-50 колебаний в сек (величина частоты выбирается в зависимости от крупности высеваемых семян и особенностей агротехнических мероприятий) периодически (на заданное время) привод 10 перемещает перегородку-отсекатель 5 вниз и открывает нижнее отверстие 3. Высеваемые семена по семяпроводу 6 отвода семян подаются к сошнику (на чертеже не показан) и равномерно размещаются в почве. При высеве крупных семян частоту колебательных перемещений перегородки-отсекателя уменьшают, обеспечивая тем самым вплоть до поштучного высева семян, например семян фасоли, бобов, гороха, кукурузы, в почву. Семена, находящиеся в корпусе 1 над перегородкой-отсекателем 5, находятся в постоянном движении за счет колебаний перегородки-отсекателя и не зависают. Пыль и мелкие фрагменты семян, прошедшие в зазор между верхним краем и боковыми сторонами перегородки-отсекателя 5 и внутренней поверхностью корпуса 1 самотеком, под действием собственного веса, через правую, постоянно открытую, не перекрываемую перегородкой-отсекателем 5 часть нижнего 3 овального отверстия выходят из корпуса 1 высевающего аппарата и через семяпровод 6 и сошник ссыпаются в почву.
Наличие на краях перегородки-отсекателя 5 резиновых элементов, контактирующих с внутренней поверхностью корпуса 1, а также выполнение краев 11 перегородки-отсекателя отогнутыми в сторону заполненной семенами полости корпуса аппарата предотвращают измельчение семян, попавших между кромкой верхнего отверстия и перегородки.
Колебательные движения перегородки-отсекателя 5 относительно верхнего края овального нижнего отверстия 3 с зазором, равным величине, не превышающей 0,5 максимального диаметра высеваемых семян, также способствует сохранению семян.
В настоящее время авторами изготовлено несколько опытных образцов высевающих аппаратов, которые переданы в фермерские хозяйства для проведения производственных испытаний. Предварительные результаты испытаний в хозяйствах и на стенде показали хорошие результаты. Семена различных культур, при соответствующей настройке частоты и амплитуды колебаний за счет выполнения нижнего отверстия овальным, равномерно распределялись по движущейся под высевающим аппаратом бесконечной транспортерной ленте.
По окончании производственных испытаний будет принято решение об организации производства высевающих аппаратов.