ВЫСЕВАЮЩИЙ АППАРАТ
SEED DISPENSER

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для посева семян сельскохозяйственных культур.
Известен высевающий аппарат в виде трубки, остросрезанный конец которой периодически входит в слой семян с целью их захватывания и выведения из семенного ящика через другой конец трубки [1].
Известное техническое решение не позволяет устанавливать необходимую норму высева.
Наиболее близким из известных к предлагаемому техническому решению является высевающий аппарат, включающий бункер для семян, рабочий орган в виде трубки с остросрезанным погруженным в семена концом, совершающим в слое зерна возвратно-поступательные по радиусу и колебательные движения по окружности посредством привода от ходового колеса сеялки [2].
Недостатком технического решения является сложность привода, реализующая согласованное с ходом колеса возвратно-поступательное по радиусу и колебательные движения по окружности рабочего органа высевающего аппарата, отсутствие возможности регулирования нормы высева, что снижает эффективность применения.
Целью изобретения является повышение эффективности применения.
Цель достигается тем, что привод выполнен в виде линейного асинхронного двигателя со статором, обхватывающим ротор, а трубка с остросрезанным погруженным в семена концом представляет собой ротор двигателя, на роторе жестко установлены упругие элементы, между которыми размещен статор, последний установлен подвижно относительно своего центра тяжести и снабжен блоком управления с датчиками положения на ходовом колесе сеялки.
Предлагаемое техническое решение имеет существенное отличие от известных в связи с тем, что технический эффект обеспечивается посредством применения цилиндрического линейного асинхронного двигателя, обеспечивающего сложное регулируемое колебательное движение рабочего органа высевающего аппарата как по радиусу, так и по окружности, и наложения на эти низкочастотные колебания высокочастотных, с электромагнитной обработкой семян перед высевом.
На фиг.1 представлен высевающий аппарат в исходном состоянии, в разрезе, на фиг.2 и 3 представлены рабочие моменты высевающего аппарата.
Высевающий аппарат включает в себя блок управления (не показан), линейный асинхронный электродвигатель (ЛАД), статор 1 которого охватывает ротор 2, статор установлен подвижно относительно своего центра тяжести 3. Ротор 2 ЛАД выполнен в виде трубки, один конец "б" которой срезан под углом 45°. Этот конец вставлен в отверстие семенного ящика 4. На срезанном конце "б" трубки имеется вертикально установленная пластина 5 и призма 6. Противоположный конец "а" трубки 2 располагается над воронкой (не показан) семяпровода. С двух сторон от статора 1 ЛАД расположены упругие элементы 7, 8 опирающиеся с противоположной стороны от статора на упоры 9. Упоры 9 установлены на роторе 2 жестко.
Высевающий аппарат работает следующим образом. При подключении блоком управления к обмоткам статора 1 ЛАД трехфазной системы питания электрический ток в статоре создает бегущее магнитное поле в направлении от конца "б" к концу "а". Магнитное поле в статоре 1 взаимодействует с токами, индуцируемыми в роторе 2, вызывает появление электромагнитной силы и перемещение ротора в направлении магнитного поля, при этом за счет смещения центра тяжести (фиг.2) конец "а" ротора несколько опускается, а конец "б" приподнимается. При этом семена, находящиеся внутри ротора 2, перемещаются в сторону конца ротора "а". По мере движения ротора происходит деформация упругих элементов 7 и 8, 8 - сжимаются, 7 - разжимается. До момента полной деформации упругих элементов 7 и 8 происходит отключение блоком управления статора ЛАД от сети. Под действием потенциальной энергии, накопленной в упругих элементах, ротор 2 начинает движение в обратном направлении. За счет смещения центра тяжести конец "б "ротора 2 несколько опускается (фиг.3), входит в отверстие семенного ящика 4. При этом семена, находящиеся внутри семенного ящика 4, входят в отверстие трубки, пластина 5, предназначенная для расположения семян удлиненной формы параллельно оси симметрии трубки, способствует этому. Затем происходит повторное подключение блоком управления статора к сети. Семена, попавшие в отверстие, при этом проталкиваются при помощи призмы 6 влево и скатываются через опущенный конец "а" в воронку семяпровода. Процесс повторяется.
Включение ЛАД в работу с направлением бегущего магнитного поля от конца "б" к концу "а" ротора вызвано тем, что при работе ЛАД из-за наличия краевых эффектов имеет место дополнительная вибрация ротора с частотой, в два раза превышающей частоту сети. Эти высокочастотные колебания будут способствовать надежному перемещению семян в роторе в сторону семяпровода.
Изменением частоты и длительности включения в работу ЛАД устанавливается необходимая по нормам высева технологическая частота и амплитуда колебаний ротора. Частота включения ЛАД задается блоком управления посредством датчиков положения, расположенных на ходовом колесе сеялки, что позволяет реализовать согласованное с ходом колеса возвратно-поступательное по радиусу и колебательное движение по окружности рабочего органа высевающего аппарата. В процессе работы имеется возможность регулирования нормы высева как изменением количества датчиков и их положением на ходовом колесе, так и дополнительно посредством изменения блоком управления длительности включения ЛАД.
Блок управления может быть выполнен на базе тиристорных пускателей [3], датчики положения могут быть выполнены на базе магнитных датчиков положения [4], которые не боятся возможного налипания пыли на датчики в процессе работы высевающего аппарата.
Система питания привода высевающего аппарата обеспечивается трехфазным генератором, установленным на валу отбора мощности самоходной сельскохозяйственной машины. Передача энергии к высевающему аппарату осуществляется электрически, а не механически, в отличие от прототипа, что тоже способствует повышению надежности технического решения и эффективности его применения и тем самым - достижению цели изобретения.
При необходимости, выбирая соответствующую толщину стенок ротора ЛАД, рабочего органа высевающего аппарата, можно добиться проникновения электромагнитного поля и во внутрь ротора, тем самым появляется возможность, при необходимости, дополнительной предпосевной обработки семян электромагнитным полем.
Источники информации
1. А.С. СССР №80150, кл.45Ь, 11, 1947.
2. А.С. СССР №86313, кл. 45с, 20, 1949 - прототип.
3. Поскребко А.А. Бесконтактные коммутационные и регулирующие полупроводниковые устройства на переменном токе. - М.: Энергия, 1978. - 58 с.
4. Электронные системы управления и контроля строительных и дорожных машин / В.М.Амелин, Ю.М.Иньков, В.И.Марасов, Б.И.Петленко, А.А.Рубцов; Под. ред. Б.И.Петленко. - М.: Интекст, 1998 - 382 с.