ПОРЦИОННЫЙ ВЫСЕВАЮЩИЙ АППАРАТ

Полезная модель относится к сельскохозяйственной технике, в частности к устройствам для выполнения посевных работ, и может быть использована в ручных сеялках или в машинах для порционного высева семян сельскохозяйственных культур.
Известны высевающие аппараты селекционных сеялок, в частности конусные аппараты порционного высева, основными элементами которых являются плита с семявыбросным отверстием, установленный над ней наружный цилиндр с расположенным в нем вращающимся распределительным конусом.
Например, известен порционный высевающий аппарат, включающем плиту (основание) с семявыбросным отверстием, установленный на ней наружный цилиндр, образованный вращающейся эластичной лентой, с расположенным в нем вращающимся распределительным конусом, состоящим из конической и цилиндрической частей, над которым расположен загрузочный цилиндр (стакан), а также механизм подъема загрузочного цилиндра и механизм фиксации наружного цилиндра на цилиндрической части распределительного конуса с помощью трех направляющих роликов, установленных на плите, один из которых натяжной, а другие прижимные [см. а.с. СССР №471873 по классу А01С 7/02 опубликованное 30.05.1975 г. в Бюл. №20].
Основным недостатком известного высевающего аппарата является недостаточная равномерность высева семян, что поясняется следующим. Загрузочный цилиндр, установленный на вершине вращающегося распределительного конуса, производит истирание последнего в точках их соприкосновения, в результате чего семена в этих местах зажимаются, что ведет к неравномерному распределению семян в семенном канале. Кроме того, механизм фиксации наружного цилиндра на цилиндрической части распределительного конуса с помощью трех направляющих роликов не обеспечивает четкой фиксации наружного цилиндра на распределительном конусе - имеет место постепенное смещение наружного цилиндра относительно конуса, что также ведет к неравномерному распределению порции семян в семенном канале, а в конечном счете - к неравномерному распределению семян вдоль засеваемого рядка.
Наиболее близким по своей сущности и достигаемому эффекту, принимаемым за прототип, является порционный высевающий аппарат, включающий основание с семявыбросным отверстием, установленный над нем наружный вращающийся цилиндр, образованный лентой из эластичного материала с расположенным в нем вращающимся распределительным конусом, состоящим из конусной и цилиндрической частей, а также загрузочный стакан с механизмом его подъема, механизм привода вращения распределительного конуса, и механизм фиксации наружного цилиндра на цилиндрической части распределительного конуса, выполненный в виде трех направляющих роликов, установленных на основании, один из которых - натяжной, а другие - прижимные. Высевающий аппарат дополнительно снабжен рамой, конусным клапаном, установленным сверху распределительного конуса с возможностью свободного вращения, загрузочной воронкой, установленной в верхней части загрузочного стакана, который нижней своей частью входит в загрузочную емкость через отверстие в дне стакана, снабжен упорным кольцом, жестко закрепленным с наружной стороны цилиндра, и установлен на вершине конусного клапана, при этом распределительный конус выполнен усеченным, два прижимных ролика выполнены с пазом по окружности, а наружный цилиндр снабжен у нижнего своего основания с внешней стороны по окружности буртиком, входящим в пазы на прижимных роликах, при этом конусный клапан установлен на распределительном конусе с помощью подшипников, нижняя кромка загрузочной емкости скошена под углом конусности клапана, диаметр отверстия в дне стакана больше, чем диаметр загрузочного цилиндра, а механизм подъема загрузочного цилиндра выполнен в виде рычага, закрепленного на раме [см. пат. Российской Федерации №138908 U1 по классу А01С 7/02 опубликованный 27.03.2014 года в Бюл. №9].
Основным существенным недостатком известного технического решения является несовершенство его конструкции, обусловленное использованием наружного цилиндра, сформированного из эластичного материала. Такую широкую ленту с замкнутым контуром и еще из эластичного материала с технологическим канавками на поверхности довольно сложно сделать технически, она подвержена «старению» под действием солнечного света, растягивается и постепенно изнашивается, снижая точность высева семян. Кроме того, использование наружного цилиндра из эластичного материала вынуждает использовать систему натяжных и приводного роликов, что приводит к усложнению конструкции известного порционного высевающего аппарата.
Вторым существенным недостатком известного технического решения является несовершенство механизма регулировки засыпки семенного материала на распределительный конус. Засыпка семян на распределительный конус осуществляется путем подъема вверх стакана, что усложняет конструкцию самого подъемного механизма и возникает необходимость монтажа этого подъемного механизма над основанием и цилиндром с вращающимся конусом, для чего необходимо использовать дополнительную раму, а это, в целом, ухудшает обзор процесса высева семян, увеличивает вес высевного аппарата и усложняет конструкцию, следовательно, и его обслуживание.
В основу полезной модели поставлена задача повышение равномерности высева семян с одновременным упрощением конструкции порционного высевающего аппарата за счет изменения принципа подачи семян в семявыбросное отверстие и принципа работы конусного клапана, перекрывающего дно загрузочного стакана путем внесения соответствующих конструктивных изменений в упомянутые узлы.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в порционном высевающем аппарате, включающим основание с семявыбросным отверстием, установленный на нем наружный цилиндр с расположенным в нем распределительным конусом, а также загрузочный стакан, расположенный на некотором расстоянии выше загрузочного конуса, над которым расположена загрузочная воронка и под которым расположен конусный клапан, механизм привода вращения распределительного конуса, согласно предложению, высевающий аппарат выполнен в виде жесткой цилиндрической обечайки с закрепленной на ней внутри с помощью ребер распределительным усеченным конусом, нижняя часть которого выполнена в виде эластичного конического кольца, прилегающего к жесткой цилиндрической обечайке, а над верхней частью распределительного конуса находится конический клапан, над которым находится загрузочный стакан с загрузочной воронкой, связанный с цилиндрической обечайкой ребрами, а в зоне семявыбросного отверстия расположен палец, отгибающий эластичный конус для выгрузки семян.
Дальнейшая сущность предложенного технического решения поясняется совместно с иллюстрационным материалом, на котором изображена схема порционного высевающего аппарата в разрезе для лучшего показа конструкции.
Предложенный порционный высевающий аппарат содержит основание 1 с семявыбросным отверстием 2. На основании 1 установлен наружный цилиндр 3, выполненный в виде жесткой обечайки. Внутри наружного цилиндра 3 расположен распределительный конус 4. Нижняя часть распределительного конуса 4 выполнена в виде эластичного конического кольца 5, наружный край которого прилегает к наружному цилиндру 3. Вершина загрузочного цилиндра 3 выполнена в виде подвижного конического клапана 6, привод 7 перемещения которого расположен под основанием 1. Над коническим клапаном 6 расположен загрузочный стакан 8, над которым находится загрузочная воронка 9. Наружный цилиндр 3 связан посредством ременной передачи 10 с приводом его вращения 11. Загрузочная воронка 9 удерживается над наружным цилиндром 3 с помощью ребер 12, образуя вместе с наружным цилиндром 3 жесткую конструкцию. Напротив семявыбросного отверстия 2 установлен наклонный палец 13, отгибающий вниз наружный край эластичного кольца 5 распределительного конуса 4.
Заявленный порционный высевающий аппарат работает следующим образом.
Необходимое количество семян, исходя из длины засеваемого рядка, засыпается в загрузочную воронку 9, откуда семена попадают в стакан 8. Затем открывают (опускают вниз) конический клапан 6 и семена из стакана 8 в образовавшийся просвет высыпаются на распределительный конус 4, равномерно распределяясь по кругу.
Сеялка, начиная двигаться, приводит во вращение распределительный конус 4 вместе с наружным цилиндром 3, посредством привода 11. Семена непрерывно высыпаются из наружного цилиндра 3 в семявыбросное отверстие 2 через зазор, образовавшийся благодаря отгибу вниз края эластичного кольца 5 наклонным пальцем 13.
Существенное отличие заявленного объекта техники, от ранее известных, заключается в том, наружный эластичный цилиндр заменен на наружный цилиндр жесткой конструкции, а основание распределительного конуса выполнено эластичным, что позволяет его отгибать пальцем для выгрузки семян в семявыбросное отверстие. Кроме того, расположения привода перемещения конического клапана под основанием, позволили отказаться от дополнительной рамы, расположенной на основании. Указанные отличительные признаки, в совокупности, позволили изменить принцип выброса семян в семявыводящее отверстие, который, в свою очередь, обеспечил возможность упрощения конструкции высевающего аппарата (отказ от натяжных и приводных роликов, дополнительной рамы и проч.). Ни один из известных порционных высевных аппаратов не может обладать указанными свойствами, поскольку не содержат в своем составе всей совокупности существенных признаков, присущих заявленному техническому решению.
Заявленное техническое решение проверено на практике. Предложенный порционный высевающий аппарат не содержит в своей конструкции, узлов, деталей и соединений между ними, которые невозможно было бы воспроизвести на современном этапе развития науки и техники, в частности, в области сельскохозяйственного машиностроения, следовательно, предложенное техническое решение отвечает критерию «промышленная применимость».
В известных источниках патентной документации, научной, технической и иной информации не выявлено подобных порционных высевающих аппаратов с заявленной совокупностью существенных признаков, следовательно, предложенное техническое решение отвечает критерию «новизна».
К техническим преимуществам предложенного порционного высевающего аппарата, по сравнению с прототипом, можно отнести следующее:
- упрощения конструкции за счет уменьшения общего количества неподвижных (дополнительной рамы) и подвижных (натяжного и прижимных роликов) деталей;
- повышение надежности работы по причине использования наружного цилиндра жесткой конструкции;
- улучшение условий заполнения семенами распределительного конуса за счет изменения принципа открытия дна стакана - открывается снизу.
Социальный эффект от внедрения предложенного технического решения, по сравнению с использованием прототипа, получают за счет улучшения обзора процесса высева семян вследствие минимизации количества деталей и узлов расположенных на основании.
Экономический эффект от внедрения предложенного технического решения, по сравнению с использованием прототипа, получают за счет снижения стоимости порционного высевающего аппарата вследствие упрощения его конструкции.
После описания предложенного порционного высевающего аппарата, специалистам в данной области знаний должно быть очевидным, что все вышеописанное является лишь иллюстрацией предпочтительного варианта заявленного технического решения, а не ограничительным, будучи представленным данным примером. Множество возможных модификаций элементов и узлов этого порционного высевающего аппарата, в частности, используемый вид материала эластичного конусного кольца, конструкция механизма опускания стакана, крепление загрузочной воронки к цилиндру, размеры аппарата, могут изменяться в зависимости от исходного состояния и вида семенного материала, поставленных технологических задач, и, понятно, находятся в пределах одного из обычных и естественных подходов к проектированию в данной области знаний и рассматриваются таковыми, что находятся в пределах объема предложенного технического решения.
Квинтэссенцией предложенного технического решения является то, что в конструкции порционного высевающего аппарата изменен принцип выгрузки семян в семявыбросное отверстие, для цего использован наружный цилиндр жесткой конструкции, а внутренний распределительный конус выполнен композитным - в нижней части он эластичен, то есть подвижен и может в нужном месте отгибаться в низ наклонным пальцем, и именно эти обстоятельства позволили приобрести предложенному порционному высевающему аппарату качественно новые свойства, а также перечисленные и иные преимущества. Изменение принципа выгрузки семян из наружного цилиндра, естественно, ограничивает спектр преимуществ, перечисленных выше, и не могут считаться новыми техническими решениями в данной области знаний, поскольку иные, подобные описанному порционному высевающему аппарату, уже не требуют какого-либо творческого подхода от конструкторов и инженеров, и не могут считаться результатами их творческой деятельности или новыми объектами интеллектуальной собственности, отвечающими требованиям в соответствии с действующим законодательством.