УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ ВЫСЕВАЮЩИЙ АППАРАТ ДЛЯ ПРЕЦИЗИОННОЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СЕЯЛКИ
IMPROVED DISPENSER FOR PRECISION AUTOMATIC SEEDER

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к прецизионным автоматическим посевным машинам, в частности, пневматического типа, выполненным с возможностью посева различных овощных культур за счет распределения отдельных семян на почве с постоянными интервалами вдоль линии посева. В частности, настоящее изобретение относится к высевающему аппарату, которым оснащают такие посевные машины.
Уровень техники
Прецизионные посевные машины имеют ряд преимуществ по сравнению с машинами универсального типа; их использование, по существу, устраняет необходимость в прореживании растений в момент пускания ростков и позволяет сократить количество операций по культивации и снижает отходы семян.
В зависимости от систем, используемых для распределения семян, прецизионные посевные машины, по существу, делятся на две категории: механические сеялки и пневматические сеялки.
Из уровня техники известно множество патентов и заявок на патенты, относящихся к сеялкам. В частности, среди документов, относящихся к пневматическим посевным машинам, можно отметить заявку на патент Франции FR 2678472, в которой раскрыта машина, выполненная с возможность распределения семян в результате действия двух вращающихся дисков, установленных на соответствующих трубках и приводимых в действие упомянутыми соответствующими трубками, расположенными концентрически относительно друг друга.
На каждом из дисков выполнено множество отверстий, расположенных параллельно внешней кромке по окружностям с различными размерами. Семена, по одному попадающие в отверстия вращающегося диска посредством воздушного потока, создаваемого пневматическим насосом, перемещаются к точке выброса.
В патенте Великобритании GB 1162683 раскрыта посевная машина, оснащенная вращающимися и неподвижными элементами; причем на вращающемся распределительном средстве выполнены канавки, проходящие в радиальном направлении для направления семян к точке выброса. Упомянутая машина дополнительно содержит вентилятор или всасывающее устройство для создания воздушного потока, который обеспечивает прилипание семян к вращающемуся распределительному элементу.
В документе ЕР 0636305 также описана пневматическая прецизионная посевная машина, содержащая устройство, оснащенное парой вращающихся перфорированных дисков. Первый диск имеет на своей первой поверхности точку зацепления для соединения вала с исполнительным механизмом, а на периферии второй поверхности имеет множество неподвижных штифтов, выступающих в направлении, противоположном направлению соединительного вала исполнительного механизма.
Второй диск отличается наличием плоской поверхности, на круговом венце которой выполнено множество рядов отверстий, причем первый ряд отверстий выполнен с возможностью вхождения в зацепление с семенами, а второй ряд отверстий выполнен с возможностью вхождения в зацепление с неподвижными штифтами на первом диске.
Выступающие неподвижные штифты, помимо передачи на второй диск движения, обеспеченного исполнительным механизмом на первом диске, служат также для встряхивания семян, которые под действием силы тяжести укладываются на дне корпуса посевной машины таким образом, что они могут оказаться поблизости с отверстиями второго диска, где они захватываются циркулирующим воздушным потоком, создаваемым насосом. Гребень, установленный так, чтобы перекрывать круговой венец второго диска, имеет зубья, выполненные так, что они обеспечивают падение семян в случае их неправильного расположения в отверстиях второго диска или рядом с ними. Семена, падающие на дно корпуса, повторно встряхиваются посредством штифтов так, чтобы они снова смогли оказаться рядом с упомянутыми отверстиями.
Механизмы для сбора отдельных семян, используемые в этих машинах, будь то перфорированные цилиндры или диски с отверстиями, могут выходить из строя из-за семян, прочно зацепленных в отверстиях вращающихся поверхностей.
Фактически, любая посевная машина может быть использована для посева различных типов семян, отличающихся по размеру и форме, например, семян сферической или продолговатой формы, с равномерной поверхностью с неровностями различной ширины и/или глубины. В частности, семена особо малого размера по сравнению со средней величиной для данного вида, или удлиненные семена, могут быть зажаты в отверстиях или, более того, могут проходить через разделительные элементы, то есть, диски и цилиндры, и могут даже вызвать заклинивание двигателя всасывающего устройства.
Ситуации, когда семена, из-за своей формы, застревают в отверстиях, делая их непригодными для использования, могут возникать не только в случае присутствия семян с неправильной или удлиненной формой, но также с семенами, размеры которых находятся в пределах нормы для множества овощей.
При возникновении таких ситуаций эффективность процесса снижается и вдоль линии посева возникают пустые пространства, и в наиболее сложных случаях приходится прекращать работы машину для ее очистки.
Кроме того, оператор машины не всегда способен обнаружить, что семена не были засеяны вдоль линии посева. Если точка, в которой процесс посева не был осуществлен, определена быстро, то в этом месте посев можно повторить, что однако приведет к увеличению затрат и потере времени. В противном случае, не выявленное отсутствие семян приводит к наличию пустых пространств и потерям производительности.
Для снижения частоты возникновения таких ситуаций было предложено два основных технических решения, первое из которых заключается в возможности замены дисков и установки дисков с отверстиями, подходящими для засеиваемых семян. Второе решение связано с установкой дополнительных устройств, например, раскрытых в патенте ЕР 0636305 и представляющих собой кольца с фильтрующими отверстиями или решетками.
Первое решение обязательно требует прекращения работы машины для замены или очистки поверхностей с отверстиями, закупоренными застрявшими в них семенами с неправильной формой или размерами, выходящими за пределами нормы.
Второе решение представляет собой усовершенствованный вариант упомянутого первого решения и обеспечивает снижение количества различных дисков с отличающимися сечениями отверстий, однако и в этом случае существует вероятность остановок машин из-за блокировки отверстий, если семена имеют неправильную форму.
Раскрытие сущности изобретения
Настоящее изобретение представляет собой усовершенствованный вариант машины, раскрытой в патенте ЕР 0636305, причем его основная задача заключается в том, чтобы предложить усовершенствованную пневматическую посевную машину, способную устранить определенную проблему зажатия семян в дисках машины, и, тем самым, устранить неравномерность в распределении семян и необходимость в прекращении работы машины для очистки устройства во время выполнения посевных операций.
Основной особенностью настоящего изобретения в соответствии с пунктом 1 формулы является наличие механизма, выполненного с возможностью отделения семян от отверстий диска, объединенного с элементом, увеличивающим степень упорядоченности семян так, чтобы они могли входить в зацепление с вращающимся распределительным диском для направления семян к точке выброса.
Краткое описание чертежей
Технические признаки настоящего изобретения станут более очевидными из нижеследующего описания, приведенного лишь в качестве неограничивающего примера и снабженного ссылками на прилагаемые чертежи, на которых показан один из возможных вариантов осуществления настоящего изобретения:
на фиг. 1 в аксонометрии показана распределительная группа для посевной группы согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 2 показана внутренняя часть распределительной группы для посевной машины, из корпуса которой удалены семена;
на фиг. 3 в аксонометрии с пространственным разделением деталей показана посевная машина с фиг. 1, причем некоторые элементы приводного диска показаны в увеличенном масштабе;
на фиг. 4 показано поперечное сечение вдоль линии IV-IV с фиг. 2;
на фиг. 5А, 5В показаны элементы посевной машины с фиг. 1 на двух этапах высвобождения семян.
Осуществление изобретения
Распределитель 10 семян согласно настоящему изобретению, показанный на фиг. 1, может быть установлен на любой известной из уровня техники посевной машине (не показана) и, по существу, образован корпусом 12, изготовленным из пластмассы, и крышкой 11, образующей камеру, внутри которой расположен распределительный диск 13 (см. фиг. 2). Отбирающее устройство 14 закреплено на корпусе 12 с частичным наложением на поверхность распределительного диска 13.
Крышка 11 оснащена накопителем 15 для загрузки семян, а в своей верхней и нижней частях она имеет полый выступ, выполненный с возможностью образования, совместно с аналогичной частью корпуса 12, выпускного канала 15. Кроме того, по ее периметру имеется перфорированный фланец 18.
У свободного конца выпускного канала 16 установлена опора 161 для фотоэлемента (не показан), выполненного с возможностью обнаружения прохождения семян, причем фотоэлемент расположен, посредством опоры 161, в такой точке, что не препятствует прохождению семян, и электрически соединен с устройством аварийной сигнализации или с управляющим устройством, сконфигурированным для выполнения необходимых действий.
Такие устройства аварийной сигнализации и управления известны из уровня техники и не показаны на чертежах.
Корпус 12 содержит всасывающую полость 24 (см. фиг. 3), на стенке которой выполнено отверстие 23, в которое вставлен канал 22, соединяющий полость 24 с устройством всасывания воздуха, известным из уровня техники и не показанным на чертежах.
На одной из кромок корпуса 12 имеется фланец 19, размеры которого обеспечивают возможность его соединения с имеющем отверстия фланцем 18 крышки 11. Фиксирующие штифты 181 своим первым рифленым концом (фиг. 3, фрагмент А) закреплены, например, на фланце 19, а своим вторым концом фиксирующие штифты вставляются в отверстия, выполненные во фланце 18.
Кроме того, на втором конце каждого из фиксирующих штифтов 181 выполнена канавка 182, находящаяся в плоскости, перпендикулярной продольной оси штифта.
Когда корпус 12 примыкает к крышке 11 с образованием закрытого пространства, фиксирующие штифты 181 проходят через отверстия фланца 18, выступая своими свободными концами из крышки 11.
В канавках 182 выступающих концов штифтов 181 входят в зацепление одна или несколько пружин 191, выполняющих функции крепежных элементов для фиксации корпуса 12 и крышки 11 (фиг. 1).
Альтернативно, корпус 12 и крышка 11 могут быть соединены друг с другом посредством других известных средств, например, винтов с головками или фасонными пластинами, которые входят в зацепление в соответствующих гнездах.
Кроме того, для обеспечения воздухонепроницаемого уплотнения распределителя 10, между двумя фланцами 18, 19 вставлено уплотнение 51 (фиг. 3), отличающееся от известных из уровня техники решений и образованное из одной или двух частей, соединенных друг с другом с образованием единой плоскости, что повышает качество уплотнения, упрощает его конструкцию и снижает трение.
Распределительный диск 13 закрывает открытую сторону всасывающей полости 24 корпуса 12, причем на кромке диска 13 выполнено по меньшей мере два ряда отверстий 38, 54, расположенных по концентрическим окружностям.
Внутри корпуса 12 имеется отверстие 27, в которое вставлен вал 29, удерживаемый группой 28 подшипник/прокладка/сальник (фиг. 4). Вал 29 приводится во вращение посредством приводного механизма, например, посредством зубчатой передачи, установленной на первом свободном конце (не показано). Другой конец вала 29 прикреплен к приводному диску 31, расположенному во всасывающей полости 24, внутри закрытого объема, посредством распределительного диска 13.
Предусмотрен по меньшей мере криволинейный элемент 40, предназначенный для установки в соответствующем гнезде 42, выполненном в корпусе 12. Упомянутый элемент 40 имеет кривизну, радиус которой превышает радиус приводного диска 31, причем его кромка предпочтительно проходит по окружности, которая пересекает первую группу отверстий 38 для всасывания воздушного потока, образуемого на распределительном диске 13. Элемент 40 может быть изготовлен из пластмассовой или металлической пластины и расположен перпендикулярно поверхности распределительного диска 13. Элемент 40 может быть заменен пластиной, оснащенной отверстиями и расположенной параллельно поверхности распределительного диска 13, или, альтернативно, решеткой, имеющей по существу откалиброванные ячейки.
Использование разделительных элементов, таких как криволинейный элемент 40, установленный в поперечном направлении относительно отверстий 38 распределительного диска 13, является эффективным для предотвращении прохождения в отверстия удлиненных семян или семян с небольшим сечением по меньшей мере до определенного диапазона размеров относительно диаметра отверстий 38.
Упомянутое техническое решение позволяет уменьшить число заменяемых дисков, отличающихся размером выполненных в них отверстий, необходимое для приспособления посевной машины к огромному разнообразию засеваемых семян, предназначенных для посева.
Распределительный диск 13 приводится во вращение посредством приводного диска 31, который передает вращение, обеспеченное на нем валом 29. Фактически, штифты 53 закреплены на кромках приводного диска 31 и на поверхности, повернутой к распределительному диску 13 и противоположной поверхности, в которую входит вал 29. Причем штифты 53 входят в зацепление со вторым рядом отверстий 54, выполненных на распределительном диске 13 по окружности, предпочтительно с меньшим радиусом по сравнению с радиусом, на котором выполнены отверстия 38.
Высота штифтов 53 такова, что они выступают из поверхности распределительного диска 13 так, что обеспечивают тройной результат: во-первых, передачу на распределительный диск движения, обеспеченного на приводном диске 31 исполнительным механизмом; во-вторых, удержание на месте непрерывного уплотнения 57, герметизирующего контактную кромку между приводным диском 31 и распределительным диском 13, и, в-третьих, встряхивание семян, которые под действием силы тяжести стремятся расположиться на дне крышки 11. По сути, после встряхивания, вызванного штифтами 53, семена движутся вверх, и после падения обратно часть их втягивается в зону рядом с отверстиями 38.
Как упомянуто выше, отбирающее устройство 14 установлено так, что оно по меньшей мере частично наложено на наружную часть распределительного диска 13. Основа отбирающего устройства 14 может быть выполнена в виде единого элемента или, как вариант, может быть собрана из нескольких элементов, соответствующим образом соединенных друг с другом. В варианте, показанном на фиг. 2 и 3, можно выделить две части: первую продолговатую часть, или плечо 141, первый конец которого имеет отверстие, в которое вставляется один из штифтов 181, зацепленных на фланце 19 крышки 12. На втором конце плеча 141 закреплена пластина 142, причем та ее кромка, которая обращена к валу 29, имеет зубья, образованные двумя зубчатыми участками 143, 144. На пластине 142 со стороны, противоположной распределительному диску 13, установлена пружина 145, которая, за счет воздействия на крышку 11, давит на пластину 142 для удержания ее в контакте с поверхностью распределительного диска 13, тем самым, предотвращая вставку семян между ними.
Снаружи корпуса 12 установлен механизм, приводимый в действие оператором, ответственным за управление средствами, для регулирования положения отбирающего устройства 14 относительно распределительного диска 13. Упомянутый механизм содержит эксцентриковый штифт 26 отбирающего устройства, управляемый посредством плеча 25 ручной регулировки, имеющего индикатор для отображения данных о наклоне отбирающего устройства 14.
Приведение в действие плеча 25 ручной регулировки обеспечивает вращение эксцентрикового штифта 26 и изменение положения отбирающего устройства 14 относительно положения отверстий 38 в зависимости от типа распределяемых семян.
Перемещение и регулирование положения отбирающего устройства 14 может также быть осуществлено с использованием других механических элементов, таких как, например, винты, рычаги, ползунки с получением такого же эффекта.
Упомянутые зубья образованы по меньшей мере первым и вторым зубчатыми участками 143, 144, что обеспечивает возможность зацепления отдельных семян в отверстиях 38 и достижения цели распределителя 10 по введению в почву отдельных семян одновременно. Фактически, эффект всасывания может быть таким, что множество семян останавливаются рядом с одним и тем же отверстием, что может привести к тому, что несколько семян будут находиться в одном месте.
Первый участок 143 зубьев выполнен с возможностью осуществления первый этап отбора с размещением всасываемых семян на определенном расстоянии друг от друга в менее устойчивом состоянии. Второй участок 144, отличающийся большей высотой зубьев по сравнению с зубьями первого участка, обеспечивает более сильный толчок для отделения лишних семян, все еще находящихся рядом с отверстиями 38. Во время и вследствие вращения, семена, не нашедшие свободного места для размещения в отверстиях 38 или находящиеся на расстоянии от отбирающего устройства 14, падают на дно крышки 11 с возможностью повторения цикла.
Кроме того, всасывающая полость 24 содержит воздушный дефлектор 58, расположенный в области рядом с выпускным каналом 16 для прерывания всасываемого воздушного потока, который позволяет семенам оставаться в контакте с распределительным диском 13. После прерывания воздушного потока, сила, удерживающая семена напротив распределительного диска 13, перестает действовать, и семена падают в направлении устья выпускного канала 16.
Как показано на фиг. 3, поверхность воздушного дефлектора 58 занимает только часть ширины внутренней окружности всасывающей полости.
Кроме того, внутри всасывающей полости 24 установлен криволинейный сектор 59, выполненный из пластмассы или металла, проходящий по окружности на определенную ширину, которая по существу дополняет окружность воздушного дефлектора 58. На вертикальной поверхности сектора 59, например, на поверхности, обращенной к внешней стороне распределителя (фиг. 3), выполнены выступы 591, причем упомянутые выступы 591 (фиг. 3, фрагмент В) расположены с предварительно заданными интервалами.
Радиус окружности, вдоль которой установлен сектор 59, выбран так, что положения свободных концов выступов 591 совпадают с отверстиями 38, выполненными в распределительном диске 13.
Выступы предпочтительно имеют прямоугольное поперечное сечение и на стороне, обращенной к распределительному диску 13, оканчиваются по существу остроконечно и имеют наклонную поверхность 592. Высота выступов 591 такова, что конец наклонной поверхности 592 касается поверхности распределительного диска 13 таким образом, что может приложить усилие, достаточное для смещения семян к концам застрявших семян, которые выступают через отверстия 38.
На этапе эксплуатации после загрузки семян в крышку 11 распределительный диск 13 приводится во вращение (в направлении по часовой стрелке на фиг. 2) и происходит запуск устройства всасывания воздуха. Всасывание воздуха через канал 22, отверстие 23, всасывающую полость 24 и отверстия 38 происходит так, что семена, встряхиваемые посредством штифтов 53, остаются на диске рядом с отверстиями 38 и приводятся во вращение. Когда семена, увлекаемые распределительным диском 13, проходят через зубчатый участок 143 отбирающего устройства 14, лишние семена постепенно удаляются с диска 13, и если отбирающее устройство 14 регулируется надлежащим образом, то для каждого отверстия 38 будет оставаться одно семя. Семена будут оставаться на распределительном диске 13 до тех пор, пока соответствующее отверстие не окажется в выпускном положении, смежном с каналом 16 ниже по потоку от всасывающей полости 24, где семена больше не удерживаются за счет эффекта всасывания из-за наличия воздушного дефлектора 58.
В нормальном режиме работы машины могут возникать ситуации, когда семена конкретной формы входят в зацепление так, что остаются застрявшими в соответствующих отверстиях 38 (фиг. 5А), несмотря на то, что всасывание прекращается из-за наличия воздушного дефлектора 58. Данный недостаток снижает неэффективность работы, связанную с вышеописанными недостатками.
Когда возникает такая ситуация, в машинах согласно настоящему изобретению, в отличие от известных из уровня техники машин, имеется возможность отделения семян, застрявшие в отверстиях 38. Часть семени, застрявшего в распределительном диске 13, выступает через одно из отверстий 38, в направлении выступов 591, касающихся, как упомянуто выше, своей наклонной плоскостью 592 поверхности распределительного диска 13. Как показано на фиг. 5В, за счет вращения распределительного диска выступающая часть застрявшего семени входит в контакт с наклонной поверхностью 592 одного из выступов и воспринимает толчок, что обеспечивает выход семени из отверстия. Кроме того, упомянутый фотоэлемент определяет факт прохождения семян. Если этого не происходит, то подается предупредительный сигнал, для предупреждения оператора о непредвиденном функционировании машины, вызванное например прохождением последних семян, загруженных в накопитель, или блокировкой внутреннего органа, приводящей к прекращению потока семян. Сигналы готовности уменьшают влияние последующих циклов на области без семян или производственные потери.
Из приведенного выше описания ясно, что настоящее изобретение позволяет решить определенную задачу, связанную с повышением эффективности распределения отдельных семян. Это происходит благодаря комбинированному действию выступов 591, закрепленных на секторе 59, и отбирающего устройства 14, которое регулирует количество семян, останавливаемых воздушным давлением, созданным всасывающим устройством, рядом с отверстиями 38 на распределительном диске 13.
Конструкция отбирающего устройства 14, относительно аналогичных органов, раскрытых в уровне техники, обеспечивает более простые и легкие операции по замене распределительных дисков.
Очевидно, что настоящее изобретение допускает различные модификации или вариации, не выходящие за пределы объема защиты настоящего изобретения, определенного прилагаемой формулой.
Кроме того, в зависимости от конкретных потребностей могут быть выбраны наиболее подходящие материалы и оборудование, используемые для реализации настоящего изобретения, а также формы и размеры отдельных компонентов.