Высевающий аппарат

Полезная модель относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к конструкциям высевающих аппаратов для высева семян округлой формы.
Известен катушечный высевающий аппарат, содержащий корпус с установленной в нем на горизонтальном валу катушкой с выполненной на ее цилиндрической поверхности элементами для захвата семян и эластичный отражатель, элементы для захвата семян выполнены в виде рядов конусообразных углублений, причем каждый ряд конусообразных углублений имеет свой желоб для подачи семян от катушки к приемному окну эжектора (Патент на изобретение RU №2231247 МПК А01С 7/4, опубликовано 27.06.2004).
Недостатками известного катушечного высевающего аппарата являются: значительная неравномерность распределения семян в рядках, сложность конструкции и травмирование семян.
Указанные недостатки обусловлены следующим. Известный катушечный высевающий аппарат обеспечивает поштучный отбор семян из бункера. Однако, по мере поворота катушки, семена выпадают в желоб, по которому они перемещаются потоком. Это не позволяет подавать семена в борозду поштучно или порциями, что как следствие приводит к значительной неравномерности распределения семян в рядке.
Наличие зазора между неподвижным эластичным отражателем и вращающейся катушкой способствует затягиванию и защемлению семян в этом зазоре, что приводит к травмированию семян.
Наличие эжектора и дна корпуса с выполненными в нем желобами усложняет конструкцию известного катушечного высевающего аппарата, увеличивает его материалоемкость и габаритные размеры.
2
Известен катушечный высевающий аппарат, включающий корпус, катушку и шибер, на наружной цилиндрической поверхности катушки размещены от 14 до 18 ребер, образующих наклонные косозубые желобки, размещенные под острым углом 12-17° к осевой линии, объемом кратным размеру высеваемых семян с площадью поперечного сечения от 6 до 7,5 мм, а диаметр выступов желобков меньше наружного диаметра торцевых буртов катушки (Патент на изобретение RU №2461171 МПК А01С 7/12, опубликовано 07.09.1992).
Недостатками известного катушечного высевающего аппарата являются травмирование семян в процессе высева, значительная неравномерность распределения семян в рядках и сложность изготовления.
Указанные недостатки обусловлены следующим. Между корпусом и катушкой известного высевающего аппарата имеется зазор. Высеваемые семена заполняют желобки катушки, в затем, находясь в желобках, перемещаются вместе с вращающейся катушкой. По мере вращения изменяется положение катушки, и семена под действием собственного веса смещаются в зазор между корпусом и катушкой. При высеве крупных семян, такие семена защемляются в зазоре между неподвижной поверхностью корпуса и подвижной поверхностью выступов желобков. Это приводит к травмированию высеваемых семян. При высеве мелких семян, такие семена, перемещаясь из желобков в зазор между корпусом и катушкой, образуют, перемещающийся по зазору, поток семян. Это не позволяет высевать мелкосеменные культуры с малыми нормами высева, поскольку норма высева завышается, что приводит к перерасходу семян и загущению посева. Кроме этого, перемещающийся по зазору, поток семян, не позволяет обеспечить поштучную подачу семян в борозду. Образование потока семян в зазоре между неподвижной поверхностью корпуса и подвижной поверхностью выступов желобков вызывает дополнительное механическое воздействие на семена, увеличивая вероятность их травмирования.
При высеве катушкой как крупных, так и мелких семян образуется пульсирующий поток семян в семяпроводе, в результате которого в сформированной в почве борозде происходит скопление семян, чередующееся с пропусками. Это приводит к значительной неравномерности распределения семян в рядках засеянного поля.
Использование наклонных косозубых желобков в конструкции катушки известного катушечного высевающего аппарата усложняет его изготовление.
Наиболее близким по достигаемому эффекту к заявленному техническому решению является катушечный высевающий аппарат, включающий корпус, в котором установлена катушка с желобками, приводной вал и подвижный подпружиненный клапан (Халанский В.М., Горбачев И.В. Сельскохозяйственные машины. - М.: КолосС, 1984. С 151-154 - прототип).
Недостатками известного высевающий аппарат, принятого за прототип, являются значительная неравномерность распределения семян в рядках, травмирование семян и трудоемкость его обслуживания в период эксплуатации.
Указанные недостатки обусловлены следующим. В известном высевающем аппарате вращающаяся катушка перемещает семена, запавшие в желобки, и семена, не попавшие в желобки, но расположенные в нижней части корпуса, что приводит к образованию потока семян, движущегося под действием собственного веса и за счет сил внутреннего трения в семяпровод и дальше в борозду. При этом образуется пульсирующий поток семян в семяпроводе, в результате которого в борозде происходит скопление семян, чередующееся с пропусками. Это приводит к значительной неравномерности распределения семян в рядках.
Кроме того, высев семян в виде пульсирующего потока приводит к отклонениям от заданной нормы высева семян. Так же, высев семян в виде потока не позволяет высевать мелкосеменные культуры с малыми нормами высева, например, 1,0…3,0 кг/га. Происходит посев с завышенной нормой высева и как следствие перерасход семян при посеве и загущенность посевов.
Поскольку в процессе посева, происходит механическое воздействие вращающейся катушки на поток семян, то увеличивается вероятность травмирования семян.
Необходимость регулировки подпружиненного клапана с помощью регулировочного болта увеличивает трудоемкость обслуживания известного катушечного высевающего аппарата.
Наличие розетки, муфты и регулировочного болта усложняет конструкцию катушечного высевающего аппарата и его материалоемкость.
Техническим результатом полезной модели является обеспечение заданной нормы высева семян с одновременным устранением травмирования высеваемых семян.
Технический результат достигается тем, что в высевающем аппарате, включающем корпус, в котором установлена катушка с желобками, приводной вал и подвижный подпружиненный клапан, согласно полезной модели, подвижный подпружиненный клапан выполнен в виде обода и кинематически связан с приводным валом, расположен коаксиально относительно катушки с желобкам и имеет сквозные отверстия, количество которых равно количеству желобков катушки, при этом между корпусом и катушкой с желобками для сопряжения отверстий подвижного подпружиненного клапана с желобками катушки расположена защелка с пазом и отводящей частью, катушка снабжена выступами, а подвижный подпружиненный клапан - штифтами, причем паз защелки использован для взаимодействия с выступами катушки, а отводящая часть защелки использована для контакта со штифтами подвижного подпружиненного клапана, количество выступов и штифтов равно количеству желобков катушки.
Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 приведен схематично высевающий аппарат в положении открытых желобков катушки, вид сбоку; на фиг. 2 - тоже, в положении закрытых желобков катушки; на фиг. 3 - тоже, разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - тоже, вид Б на фиг. 1.
На графических материалах для большей ясности представлены только те детали, которые необходимы для понимания сущности технического решения, а сопутствующие элементы, хорошо известные специалистам в данной области, не представлены.
Высевающий аппарат содержит корпус 1, в котором установлена катушка 2 с желобками 3, приводной вал 4 и подвижный подпружиненный клапан 5, имеющий пружины 6. Подвижный подпружиненный клапан 5 выполнен в виде обода, расположенного коаксиально относительно катушки 2 (фиг. 1 и фиг. 2). Подвижный подпружиненный клапан 5, выполненный в виде обода, кинематически связан с приводным валом 4 с помощью шпонки 7 (фиг. 3). Подвижный подпружиненный клапан 5 имеет сквозные отверстия 8, количество которых равно количеству желобков 3 катушки 2. Между корпусом 1 и катушкой 2 для сопряжения отверстий 8 подвижного подпружиненного клапана 5 с желобками 3 катушки 2 расположена защелка 9 с пазом 10 и отводящей частью 11. Катушка 2 имеет выступы 12, а подвижный подпружиненный клапан - штифты 13. Защелка 9 имеет пружину 14 и закреплена на корпусе 1 с возможностью поворота на оси 15. Паз 10 защелки 9 взаимодействует с выступами катушки 2, а отводящая часть 11 защелки 9 контактирует со штифтами 13 подвижного подпружиненного клапана 5. Количество выступов 12 и штифтов 13 равно количеству желобков 3 катушки 2.
Приводной вал 4 установлен в подшипниках 16 и соединен с цепной передачей 17. Пружины 6 расположены в пазах 18 подвижного подпружиненного клапана 5 (фиг. 4).
Между корпусом 1 и подвижным клапаном 5 установлен щеточный отражатель 19, а корпус 1 соединен с бункером 20 для семян. Для простоты изготовления и снижения веса высевающего аппарата корпус 1, катушка 2, подвижный подпружиненный клапан 5 изготавливают из пластмасс на 3D-принтере.
Высевающий аппарат работает следующим образом. В процессе высева семян, расположенные в корпусе 1 катушка 2 и подвижный подпружиненный клапан 5, вращаются совместно с заданной угловой скоростью ω (фиг. 2 и фиг. 4). Вращение передается от цепной передачи 17, через приводной вал 4 на подвижный подпружиненный клапан 5 (фиг. 3). С подвижного подпружиненного клапана 5 вращение передается на катушку 2 за счет давления пазов 18 подвижного подпружиненного клапана 5 через пружины 6 на выступы 12 катушки 2. При этом отверстия 8 подвижного подпружиненного клапана 5 не совпадает с ячейками 3 катушки 2. При этом защелка 9 находится в исходном положении, при котором паз 10 защелки 9 не взаимодействует с выступом 12 катушки 2.
В процессе совместного вращения катушки 2 и подвижного подпружиненного клапана 5 выступ 12 катушки 2 входит в зацепление с пазом 10 защелки 9. При этом подвижный подпружиненный клапан 5 продолжает вращаться с заданной скоростью ω, а катушка 2 задерживается. Пружины 6, находящиеся в пазах 18 подвижного подпружиненного клапана 5, сжимаются, а сквозные отверстия 8 подвижного подпружиненного клапана 5 совмещаются с желобками 3 катушки 2 (фиг. 1 и фиг. 4). Семена из бункера 20 поштучно или порциями заполняют находящийся вверху желобок 3. Щеточный отражатель 19 предотвращает затягивание семян в зазор между стенкой бункера 20 и подвижным подпружиненным клапаном 5. Одновременно семя или порция семян из желобка 3, находящегося в нижнем положении, поступают в борозду.
При этом подвижный подпружиненный клапан 5 продолжает вращаться с заданной угловой скоростью ω. Штифт 13 подвижного подпружиненного клапана 5, переместившись, давит на отводящую часть 11 защелки 9. Паз 10 защелки 9, за счет ее поворота на оси 15, выходит из зацепления с выступом 12 катушки 2. При этом пружины 6 возвращают катушку 2 в первоначальное положение. Пружина 14 возвращает защелку 9 в ее первоначальное положение. При этом ячейки 3 катушки 2 будут перекрыты подвижным подпружиненным клапаном 5. В дальнейшем процесс высева повторяется аналогично выше описанному.
Применение полезной модели позволит: обеспечить заданную норму высева семян, снизить неравномерность распределения семян в рядках, устранить травмирование семян при высеве.