Высевающий аппарат

Заявляемое техническое решение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к высевающим аппаратам сеялок для посева зерновых и мелкосеменных культур.
Из уровня техники известно решение, представляющее собой универсальный высевающий аппарат, включающий корпус с клапаном, розеткой с крышкой и муфтой, внутри которого размещена катушка с желобками, выполненная в виде цельной детали вместе с хвостовиком, на который насажена муфта, а желобки на катушке выполнены разных размеров для высева крупных и мелких семян. Патент РФ на полезную модель №118506, МПК A01C 7/12, опубликован 27.07.2012.
Общими признаками заявляемого решения и известного аналога являются:
- корпус с открытой верхней поверхностью для загрузки семян и двумя боковыми стенками, в которых по одной оси выполнены отверстия;
- катушка, выполненная с возможностью приведения во вращение валом двигателя;
- хвостовик одним свои концом расположен в отверстии муфты;
- розетка, закрепленная с возможностью вращения вместе с катушкой;
- в нижней части корпуса выполнен подпружиненный клапан с регулировочным болтом для регулировки положения клапана;
- клапан закреплен с регулировочным болтом с помощью вставки.
Отличительными признаками заявляемого решения являются:
- второй конец хвостовика содержит лыску и выполнен с возможностью размещения во внутреннем соответствующем по форме отверстии катушки;
- венец мелкосемянной катушки, внутреннее отверстие которого соответствует концу хвостовика, выполненного с лыской.
В известном техническом решении катушка, условно разделенная на две части, одна из которых выполнена с крупными желобками, а другая с мелкими для высева соответствующих семян, неудобна в эксплуатации, так как износ одной из частей катушки требует замены всей детали. Этот же недостаток проявляется в использовании хвостовика и катушки как цельнометаллической детали.
Известно техническое решение, выбранное в качестве прототипа, представляющее собой высевающий аппарат, содержащий семенную коробку с розеткой, установленную на валу катушку с желобками, направитель семян в нижнюю часть семенной коробки, муфту с ребром и клапаном. Задняя торцевая поверхность клапана выполнена прямоугольной, а желобчатая катушка винтовой. Патент РФ на изобретение №2384040, МПК A01C 7/12, опубликован 20.03.2010.
Общими признаками заявляемого решения и известного аналога являются:
- корпус с открытой верхней поверхностью для загрузки семян и двумя боковыми стенками, в которых по одной оси выполнены отверстия;
- катушка, выполненная с возможностью приведения во вращение валом двигателя;
- розетка, закрепленная с возможностью вращения вместе с катушкой;
- в нижней части корпуса выполнен подпружиненный клапан с регулировочным болтом для регулировки положения клапана;
- хвостовик одним свои концом расположен в отверстии муфты.
Отличительными признаками заявляемого решения являются:
- клапан закреплен с регулировочным болтом с помощью вставки;
- второй конец хвостовика содержит лыску и выполнен с возможностью размещения во внутреннем соответствующем по форме отверстии катушки;
- венец мелкосемянной катушки, внутреннее отверстие которого соответствует концу хвостовика, выполненного с лыской.
В известном высевающем аппарате отсутствует возможность его эксплуатации для посева семян разных размеров, так как катушка выполнена с желобками единого размера и не предусмотрены элементы для мелкосемянного высева. Кроме того, хвостовик с катушкой, выполненные цельной деталью неудобны в эксплуатации, так как износ одной из её частей требует замены всей детали.
Технический результат заявляемого технического решения проявляется в улучшении эксплуатационных характеристик. При использовании заявляемого технического решения, за счёт выполнения хвостовика и катушки как двух отдельных деталей, форма которых предусматривает их взаимное соединение, повышается ремонтопригодность устройства, так как при износе одной из двух деталей, хвостовика или катушки, нет необходимости в замене второй. Лыска, с которой выполнен один конец хвостовика, фиксирует катушку и венец мелкосемянной катушки, не давая им проворачиваться относительно хвостовика. Использование вставки клапана облегчает регулирование его положения, так как её конструкция фиксирует регулировочный болт относительно клапана и, за счет образованного шарнира, позволяет регулировать зазор для выхода семян между срезом клапана и выступающей поверхностью катушки в нижней части высевающего аппарата. Таким образом, при групповой эксплуатации высевающих аппаратов одновременная регулировка зазоров может осуществляться с помощью дополнительного вала клапанов.
Технический результат достигается тем, что высевающий аппарат, включающий корпус с открытой верхней поверхностью для загрузки семян и двумя боковыми стенками, в которых по одной оси выполнены отверстия, в первом отверстии расположена муфта, а во втором расположена желобчатая катушка, выполненная с возможностью приведения во вращение валом двигателя, хвостовик, одним свои концом расположенный в отверстии муфты, розетку, закрепленную с возможностью вращения вместе с желобчатой катушкой, и закрепленный в нижней части корпуса подпружиненный клапан с регулировочным болтом для регулировки положения клапана, согласно техническому решению, второй конец хвостовика содержит лыску и выполнен с возможностью размещения во внутреннем соответствующем по форме отверстии желобчатой катушки. Клапан может быть соединен с регулировочным болтом с помощью вставки, имеющей цилиндрическую часть и петлю, при этом цилиндрическая часть устанавливается соосно с отверстиями клапана, образуя шарнир, а петля фиксирует регулировочный болт. На хвостовике может быть насажен венец мелкосемянной катушки, внутреннее отверстие которого соответствует концу хвостовика, выполненного с лыской.
В целях описания заявляемого технического решения приняты следующие определения:
Муфта - устройство (деталь машины), служащая для соединения цилиндрических частей машин, механизмов, расположенных на одной оси или под углом друг к другу.
Розетка – деталь в форме кольца, по внутреннему радиусу которого образованы лепестки, направленные к центру детали.
Хвостовик – деталь для центрирования, закрепления и присоединения деталей и механизмов.
Желобчатая катушка – деталь механизма в виде полого цилиндра, на внешней поверхности которого выполнены ребра, преимущественно продольные или диагональные, образующие желоба.
Лыска – плоский срез на цилиндрических, конических или сферических участках детали, как правило, параллельный оси.
Раздельное исполнение хвостовика и желобчатой катушки делает деталь универсальной, так как к одному хвостовику могут быть присоединены катушки различных размеров и конфигураций в зависимости от требований технологического процесса высевания. Помимо этого преимущества, изготовление деталей раздельными, более простыми по форме сборочными единицами, является технологически более удобным.
Использование вставок клапанов облегчает одновременную регулировку их положений и, как следствие, норму высева, при групповом использовании высевающих аппаратов, за счет того, что цилиндрическая часть каждой вставки жестко закреплена на валу клапанов при помощи винта и при повороте вала клапанов меняется положение регулировочного винта, изменяющего зазор для выхода семян между срезом клапана и выступающей поверхностью катушки в нижней части высевающего аппарата. Петля вставки фиксирует регулировочный болт с пружиной, что исключает необходимость изготавливать клапан с усложненной конструкцией в виде дополнительного кольца, вследствие чего повышается износостойкость клапана.
Венец мелкосемянной катушки, внутреннее отверстие которого соответствует концу хвостовика, выполненного с лыской, позволяет обходиться без катушек сложной конфигурации, выполненных с желобками разных размеров, трудозатратных в изготовлении. Кроме того, в случае отсутствия необходимости высева мелких зерен, высевающий аппарат легко перезарядить, сняв венец мелкосемянной катушки. Данная деталь проста в изготовлении и позволяет системе из трех деталей: хвостовик, венец мелкосемянной катушки и желобчатая катушка, быть более ремонтопригодной, так как в случае износа одной из них, нет необходимости в замене остальных двух.
Муфта высевающего аппарата не допускает выход семян из корпуса высевающего аппарата через отверстие в его боковой стенке, и является средством регулирования потока семян, за счет изменения объема, который муфта занимает в корпусе высевающего аппарата, перемещаясь вместе с валом вдоль его оси относительно корпуса высевающего аппарата, либо оставаясь неподвижной относительно перемещающегося вдоль оси вала корпуса высевающего аппарата.
Розетка, своей формой соответствующая сечению желобчатой катушки, как и муфта, не допускает выход семян из корпуса высевающего аппарата через отверстие в его боковой стенке. Розетка вставлена в обойму, которая неподвижно закреплена на боковой стенке корпуса. Форма розетки соответствует форме катушки, которая своими ребрами входит в прорези розетки.
Хвостовик, вставленный одним своим концом с лыской в соответствующее отверстие желобчатой катушки, а другим в муфту, обеспечивает возможность вращения катушки, приводимой во вращение валом двигателя, относительно неподвижных муфты и корпуса.
Лыска обеспечивает присоединение к хвостовику венца мелкосемянной катушки и желобчатой катушки, исключая вероятность их вращения относительно хвостовика.
На фиг. 1 схематично представлен общий вид высевающего аппарата в разобранном виде. На фиг. 2 представлен блок высевающих аппаратов, закрепленных на валах. На фиг. 3 схематично представлен продольный разрез высевающего аппарата. Далее со ссылками на фигуры описана конструкция высевающего аппарат. На фиг.1-3 изображены (1) - корпус высевающего аппарата, (2) – муфта, (3) - желобчатая катушка, (4) - приводной вал двигателя, (5) – хвостовик, (6) - лыска хвостовика (5), (7) - венец мелкосемянной катушки, (8) - отверстие венца мелкосемянной катушки, (9) – розетка, (10) – штифт, (11) – шайба, (12) – шплинт, (13) – клапан, (14) – болт регулировочный, (15) - отверстия клапана для установки на валу клапанов, (16) - отверстия в корпусе высевающего аппарата для установки на валу клапанов, (17) - срез клапана, (18) – пружина, (19) – вставка, (20) - цилиндрическая часть вставки, (21) - петля вставки, (22) - вал клапанов, (23) - шайба вставки, (24) – гайка, (25) – винт.
Высевающий аппарат содержит корпус (1) с открытой верхней поверхностью для загрузки семян и две боковые стенки. Стенки могут быть параллельными друг другу. В каждой стенке по одной оси выполнены отверстия. В первое отверстие вставлена муфта (2), которая может быть выполнена с выступающими ребрами, параллельными оси, при этом отверстие боковой стенки может быть выполнено с прорезями, соответствующими выступающим ребрам муфты (2). От осевых смещений относительно вала (4) двигателя муфта фиксируется с помощью шайбы (12) и шплинта (13). В отверстие второй боковой стенки вставляется желобчатая катушка (3), выполненная с возможностью приведения во вращение валом (4) двигателя.
Желобки катушки (3) могут быть выполнены параллельными оси и друг другу или под углом к оси, образуя винтовую поверхность. Хвостовик (5) одним свои концом устанавливается в отверстие муфты (2), а другим концом в отверстие желобчатой катушки (3). Соединения и фиксация хвостовика (5) и желобчатой катушки (3) происходит за счет того, что на хвостовике (5) выполнена лыска (6) в виде среза материала одного конца хвостовика (5) по его хорде, а сечение всего отверстия катушки или его части выполнено в виде круга, усеченного соответствующей хордой. Благодаря такому соединению, насаженная на хвостовик (5) желобчатая катушка (3) не может вращаться относительно хвостовика (5).
Между муфтой (2) и желобчатой катушкой (3) может устанавливаться венец (7) мелкосемянной катушки, который может быть выполнен с отверстием (8), соответствующим лыске (6), аналогичным отверстию желобчатой катушки (3). Лыска (6) фиксирует желобчатую катушку (3) и венец (7) мелкосемянной катушки на хвостовике (5). Венец (7) мелкосемянной катушки позволяет обходиться без катушек сложной конфигурации, выполненных с желобками разных размеров, трудозатратных в изготовлении. Кроме того, в случае отсутствия необходимости высева мелких зерен, высевающий аппарат легко перезарядить, сняв венец (7) мелкосемянной катушки. Система из трех деталей: хвостовик (5), венец (7) мелкосемянной катушки и желобчатая катушка (3), более ремонтопригодна, так как в случае износа одной из них, нет необходимости в замене остальных двух.
Хвостовик (5) вставленный одним своим концом с лыской (6) в соответствующее отверстие желобчатой катушки (3), а другим в муфту (2), обеспечивает возможность вращения катушки (3), приводимой во вращение валом (4) двигателя, относительно неподвижных муфты (2) и корпуса (1). К хвостовику (5) могут присоединяться желобчатые катушки (3) различных размеров и конфигураций в зависимости от требований технологического процесса высевания, благодаря его исполнению в виде отдельной детали.
Розетка (9) закреплена с возможностью вращения вместе с желобчатой катушкой (3). Прорези розетки (9) соответствуют по размерам выступающим ребрам желобчатой катушки (3) так, что при установке желобчатой катушки (3) в розетку (9) выступы розетки (9) заполняют пространство желобков сечения катушки (3) для исключения выпада семян из корпуса (1) через желобки. Выступающие ребра желобчатой катушки (3) могут быть прямоугольной формы или полусферической.
Желобчатая катушка (3) устанавливается на приводном валу (4) и фиксируется на нём с помощью крепежных элементов, например штифтов (10). Вращательное движение от приводного вала (4) двигателя на катушку (3) может передаваться, в частности, через приводную звездочку.
Хвостовик (5) с желобчатой катушкой (3), венцом (7) мелкосемянной катушкой и розеткой (9) выполнены с возможностью вращения вместе с приводным валом (4).
Осевое перемещение приводного вала (4) одновременно и в равных долях изменяет количество семян, которые высевают все установленные на нем желобчатые катушки (3). При необходимости изменения количества высеваемых семян только из одного высевающего аппарата в блоке осуществляют смещение корпуса (1) высевающего аппарата относительно муфты (2).
В нижней части корпуса закреплен подпружиненный клапан (13) с регулировочным болтом (14) для регулировки положения клапана (13). Клапан (13) может быть выполнен с двумя плоскими параллельными стенками и клиновидной частью. При этом в стенках клапана отверстия (15) для установки на дополнительном валу клапанов соосно с отверстиями (16) на боковых стенках корпуса (1) высевающего аппарата в его нижней части. Срез (17), с которым может быть выполнена клиновидная часть клапана (13) служит ограничителем потока семян из корпуса высевающего аппарата (1). Срез (17) может быть выполнен косым, для совместной эксплуатации с катушкой (3) с желобками, параллельными оси, и прямым, для совместной эксплуатации с катушкой (3) с желобками, расположенными под углом к оси. Угол, образованный срезом (17) клапана (13) и соответствующей выступающей гранью желобчатой катушки (3), необходим для равномерности и непрерывности потока семян. Верхняя поверхность клапана (13), устанавливаемого в корпус (1) высевающего аппарата служит его дном и может быть выполнена выгнутой относительно корпуса (1) для придания направленности потока семян.
Клапан (13) соединен с регулировочным болтом (14), на который надета пружина (18), с помощью вставки (19). Вставка (19) выполнена с цилиндрической частью (20) и петлёй (21). Цилиндрическая часть (20) устанавливается соосно с отверстиями (15) клапана (13), образуя с ним цилиндрический шарнир, позволяющий изменять зазор для выхода семян между срезом (17) клапана (13) и одной из выступающих граней желобчатой катушки (3) в нижней части корпуса (1) высевающего аппарата, и обеспечивающий простую регулировку положения клапана (13). При этом цилиндрическая часть (20) вставки (19) и отверстия (15) клапана (13) образуют единое отверстие для установки на дополнительном валу клапанов (22). В петлю (21) вставки (19) одним своим концом установлен регулировочный болт (14) с пружиной (18), зафиксированный к вставке (19) посредством шайбы (23) и гайки (24). Другой конец болта (14) присоединен к клапану (13). Таким образом, петля (21) вставки (19) фиксирует болт (14) с пружиной (18), что исключает необходимость изготавливать клапан (13) или корпус (1) с усложненной конструкцией в виде дополнительного кольца, вследствие чего повышается износостойкость клапана (13). Цилиндрическая часть вставки (19) зафиксирована на валу (22) клапанов посредством винта (25), исключающего её вращение относительно вала (22) клапанов.
Высевающий аппарат работает следующим образом.
В корпус высевающего аппарата (1) на приводном валу (4) устанавливается желобчатая катушка (3) со вставленным в её отверстие хвостовиком (5). Желобчатая катушка (3) закрепляется на приводном валу (4) двигателя с помощью штифта (10). Венец (7) мелкосемянной катушки и желобчатая катушка (3) насаживаются на ту часть хвостовика (5), которая выполнена с лыской (6) в виде среза по хорде, при этом отверстия венца (7) мелкосемянной катушки и желобчатой катушки (3) выполнены в виде усеченной соответствующей хордой кругов. Лыска (6) исключает вращение венца (7) мелкосемянной катушки и желобчатой катушки (3) относительно хвостовика (5). В случае отсутствия необходимости использования венца (7) мелкосемянной катушки, он легко снимается и желобчатая катушка (3) насаживается на хвостовик (5) без него, что является преимуществом раздельного исполнения трех деталей: хвостовика (5), катушки (3) и венца (7) мелкосемянной катушки. Эти детали характеризуются высокой ремонтопригодностью, так как в случае износа одной из трех деталей, нет необходимости в замене остальных двух.
На другую часть хвостовика (5) насаживается муфта (2), ребра которой входят в прорези соответствующего отверстия в стенке корпуса (1) высевающего аппарата, неподвижно закрепленного на приводном валу (4). Муфта (2) прижимается к венцу (7) мелкосемянной катушки и желобчатой катушки (3) и фиксируется от осевого смещения на приводном валу (4) с помощью шайбы (11) и шплинта (12).
Высевающие аппараты могут устанавливаться на приводном валу (4) в количестве нескольких штук, образуя блок высевающих аппаратов.
Семена поступают самотеком из бункера в верхнюю открытую часть корпуса (1) высевающего аппарата, захватываются вращающейся на приводном валу (4) желобчатой катушкой (3), или венцом (7) желобчатой катушки и заполняют пространство вокруг желобчатой катушки (3) или венцом желобчатой катушки (7), в зависимости от размера высеваемых зерен. Вращаясь, желобчатая катушка (3) перемещает семена, запавшие в желобки в нижнюю часть корпуса высевающего аппарата, и сбрасывает их в воронку семяпровода через зазор между срезом (17) клапана (13) и одной из выступающих граней катушки (3).
Осевое перемещение приводного вала (4) одновременно и в равных долях изменяет количество семян, которые высевают все установленные на нем желобчатые катушки (3). При этом катушки (3) с хвостовиками (5) перемещаются относительно корпуса (1) высевающего аппарата на необходимое расстояние, выдвигаясь из него или, наоборот, задвигаясь.
Смещением корпуса (1) высевающего аппарата относительно муфты возможно также регулировать количество семян, высеваемых отдельным высевающим аппаратом.
Зазор между срезом (17) клапана (13) и выступающей гранью желобчатой катушки (3) в нижней части корпуса (1) высевающего аппарата регулируется с помощью подпружиненного клапана (13) в зависимости от размера семян. Одновременное изменение положения клапанов (13) осуществляется путем вращения вала (22) клапанов, шарнирно соединенного с клапанами (13) с помощью вставок (19). Изменение положение одного отдельного клапана (13) может осуществляться с помощью регулировочного болта (14).
Заявленный высевающий аппарат может быть использован в качестве рабочего органа сеялки для посева зерновых и мелкосеменных культур. В зависимости от назначения высевающий аппарат может быть изготовлен разных размеров, цветов и конфигураций.
Заявленное устройство обладает высокими эксплуатационными характеристиками, в частности ремонтопригодностью и технологичностью производства, за счёт того, что хвостовик, желобчатая катушка и венец желобчатой катушки выполнены как отдельные, легкозаменяемые детали. Вставка клапана облегчает одновременное регулирование положения всех клапанов в блоке высевающих аппаратов с помощью вала клапанов и фиксирует регулировочный болт с пружиной, что исключает необходимость выполнять клапан с усложненной конструкцией в виде дополнительного кольца.