Способ и устройство для высева сыпучих материалов

 

1. Способ высева сыпучих материалов , включамций высев материала через высевные отверстия полой штан- t ги путем вибрационного воздействия на штангу и установленные в высевных отверстиях штанги ворошилки, о тличающийся тем, что, с целью увеличения производительности и првьшения равномерности высева материала , сыпучий материал в зоне высевных отверстий полой штанги подвергают со стороны ворошилок вибрационному колебанию, частота которого равна частоте колебания полой штан-, ги, а фаза колебания сдвинута на IftO относительно фазы колебания полой штанги.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН ()9) SU(II) 5р А 01 С 7/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

:В

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3497872/30-15 (22) 14.07,82 (46) 23.11.83. Бюл. Р 43 (72) Л.Н. Петров (71) Украинский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства (53) 631,33(088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

11) 908262, кл. А 01 С 7/00, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3371803/15, кл. А 01 С 7/16, 1981 (прототип). (54) СПОСОБ ВИСЕВА С11ПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ Е1 О ОСУ1)1ЕСТВЛЕНИЯ (57) 1 ° Способ высева сыпучих материалов, включакщий высев материала через высевные отверстия полой штан ги путем вибрационного воздействия на штангу и установленные в высевных отверстиях штанги ворошилки, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения производительности и повышения равномерности высева материапа, сыпучий материал в зоне высевных отверстий полой штанги под" вергают со стороны ворошилок вибрационному колебанию, частота которого равна частоте колебания полой arras ru, а фаза колебания сдвинута íà 180 относительно фазы колебания полой штанги.

1

2. Устройство для высева сыпучих материалов, содержащее соединенную с внброприводом полую штангу с вьг севными отверстиями, в которых установлены вибрирующие ворошилки в виде шарнирно закрепленного двуплечего рычага, о т л и ч а ю щ е е с я

I тем, что В корпусе штанги в направ055377 ленин ее колебания установлена подВижная в осевом направлении ось с закрепленным на ней упором и подвижно установленным на ней грузом, причем конец оси шарнирно связан с одним иэ пцеч двуплечего рычага ворошилки, а груз оси связан с корпусом полой штанги посредством гибкого элемента.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к способу и устройству вы-. сева сыпучих материалов, например минеральных удобрений, ядохимикатов, 5 зерновых культур и т.п.

Известны способы высева сыпучих материалов, включающие высев материа-.. ла через высевные отверстия полой штанги путем вибрационного воздейст-.. о вия на нее, причем иа высеваемый материал воздействуют энакопеременной, силой с постоянной частотой. Указан- . ный способ осуществляют устройством

Высева сыпучих материалов, содержащим соединенную с виброприводом полую штангу с высевными отверстияMH. 3! 1.

Недостатком способа и устройства 20 для высева сыпучих материалов являет-,, ся то, что для обеспечения большой пропускной способности высевных от- . верстий полой штанги необходимо создание высокоинтенсивных вибрационных 25 воздействий, которые приводя к значи.тельным возмущениям В самой конструк1 ции; а,следовательно, снижают надеж! ность,. рабочего процесса такого способа. Рабочий же процесс такого способа при малых частотах и больших амплитудах приводит к пульсации высеваемого потока материала.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемой цели является способ высева сыпу.чих материалов, включающий высев материала через высечные отверстия полой штанги путем вибрацнонного воздейстВия на штангу и устаноВленные В Вы 40 севных отверстиях штанги ворошилки, причем высеваемый материал в зоне

Высевных отверстий подвергают динамическому воздействию со стороны ворошилок колебаниями, частота которых превышает частоту колебаний полой штан- ги в 2-3 раза.

Ю

Известный способ осуществляют уст" ройством для высева сыпучих материалов, содержащим соединенную с виброприводом полую штангу с высевными отверстиями, в которых установлены вибрирукпцие ворошилки в виде шарнирно закрепленного двуплечего рычага С2), Недостатком известного способа и устройства высева сыпучих материалов, является то, что с увеличением частоты колебаний уменьшается производительность и равномерность высева материала через высевные отверстия полой штанги. Обьясняется это тем, что в толстом слое транспортируемого сыпучего материала по иере удаления от колеблющейся плоскости штанги ин" тенсивность колебаний, распространяемых в сыпучей среде, уменьшается так как угол направленности колебаний по транспортированию материала вдоль штанги и угол направленности колебаний по высеву материала через высевные отверстия одинаковы. При этом с увеличением интенсивности колебаний растет равномерность высева, а производительность высева снижается.

При этом величина распространения колебаний составляет 207, высоты сыпучего материала. В связи с этим по мере удаления от колеблющейся плос" кости.:ускоренное движение частиц сыпучего материала друг относительно друга уменьшается, Следовательно, и вектор скорости в горизонтальном направлении снижается, 1055377

Цель изобретения - увеличение производительности и повышение равномерности высева материала, Эта цель достигается тем, что согласно способу сыпучий материал в зоне высевных отверстий полой штанги подвергают со стороны ворошилок вибрационному колебанию, частота которого равна частоте колебания полой штанги, а фаза колебания сдвинута 10 на 180О относительно фазы колебания полой штанги.

Кроме того, в устройстве для осуществления способа, содержащем соединенную с виброприводом полую штан- 15 гу с высевными отверстиями, в которых установлены вибрирующие ворошилки в виде шарнирно. закрепленного двуплечего рычага,- в корпусе штанги в направлении ее колебания, установле- 2О на подвижная в осевом направлении ось с закрепленным на ней упором и подвижно установленным на ней грузом, причем конец оси шарнирно связан с одним иэ плеч двуплечего рычага 25 ворошилки, а груз оси связан с корпусом полой штангй посредством гибкого элемента, На Лиг. 1 и 2 изображено устройст во дпя осуществления способа высева

,сыпучих материалов, вид сбоку.

4 сжатия. Инерционная шайба 15 связана с корпусом 17 посредством гибкого элемента, .например пружины 21. В корпусе 17 выполнено окно 22, определяющее сектор перемещения рычага 1.1, Устройство для высева сыпучих материалов работает следующим образом.

Перед началом работы, в соответствии с расчетной скоростью движения агрегата и требуемой нормой высева, соответственно высеваемому материалу выставляется размер высевных отверстий 4. Положение инерционной шайбы 15 подбором жесткости пружин

20 и 2 1 определяет положение рычага

11,- соответствующее положению штока

8 гидровибратора 9 в крайнем нижнем положении Жескость пружин 20 и 21 подбирается на основании номограмм, построенных по результатам предварительных стендовых испытаний устройства дпя высева на данном сыпучем материале при рассчитанной для данных режимов массе инерционной шайбы.

На процесс движения сыпучих материалов под действием вибрации оказывает влияние сила давления воздуха.

Эта сила возникает вследствие того, что в пространстве между дном вибрационной штанги и слоем транспортируемого сыпучего материала при подбрасывании образуется разрежение, а при

Устройство для высева сыпучих материалов содержит вибрационную полую штангу 1, связанную с остовом сеялки 2 упругими подвесками 3. По длине виброштанги 1 в нижней ее части имеются высевные отверстия 4, прикрываемые регулировочной заслонкой 5.

Соединенный с бункером сеялки (не показан) конец виброштанги имеет загрузочное отверстие 6, в зоне которого имеется кронштейн 7, шарнирно связанный со штоком 8 гидровибратора 9. Над высевным отверстием 4 в корпусе виброштанги l с помощью шар- 45 нира 10 закреплена ворошилка в виде двуплечего рычага 11, один конец которого посредством шарнирного звена

12 связан с осью 13, которая подвижно установлена в направлении колебания штанги 1 в скользящей опоре 14, На оси 13 подвижно установлена инерционная шайба (груз) 15 и жестко закреплен упор 16. На днище штанги выполнен корпус 17, на котором закреплена гибкая диафрагма 18, которая связана с его наружной стенкой -, посредством шайбы 19 и пружины 20 падении обратно на дно — повьппение давления против атмосперного. Периодические колебания давления воздуха йроисходят с частотой, пропорциональной частоте колебания виброштанги, осуществляются за счет прохождения воздуха через слой сыпучего материала. В связи с этим на частицы сьгпучего материала, транспортируемого виброштангой, действует не только сила тяжести, но и пульсирующий аэродинамический напор, превьппающий в несколько раз вес сыпучего материала.

При выполнении технологического процесса транспортирования и высева сыпучих материалов шток 8 гидровибратора 9 через кронштейн 7 воздействует на виброштангу 1. При этом н вибро" штангу 1 через загрузочную горлови.ну 6 подается сыпучий материал. В пространстве между днищем виброштанги 1 и сыпучим материалом прн подбрасывании образуется разрежение, а при падении обратно на дно — повьпчеиие давления против атмосферного. При колебании давления включается

1055377 рабочий процесс высева сыпучего материала, при котором изменение давления между днищем виброштанги и сыпучим материалом приводит к появлению переменной силы, которая пружиной 5

20 через шайбу 19, ось 13, шарнирное звено !2 поворачивает рычаг 11 ворошилки вокруг шарнира 10, При перемещении оси 13 в скользящей опо" ре 14 упор 16 циклически произво- 1О дит сжатие-растяжение пружины 21, точка опоры которой - инерционная шайба 15 относительно скользящей опоры 14 определяется режимом вибрирования. Изменение длины пружины 21 вдоль оси 13 влияет на время срабатывания пружины 21 а следовательно, на изменение упругой характеристики совместной работы пружин 20 и 21,. тем самым обеспечивая автоматическое Ю слежение частоты колебания рычага 11 ворошилки,за частотой колебания виброштанги 1, В полупериоде колебания виброштанги 1, соответствующим hase подбрасывания сыпучего материала, между днищем виброштанги 1 и материалом образуется разрежение. При этом под действием пружины 20,через шайбку 19, ось 13 и шарнирное звено 12 рычаг 11 ЗО поворачивается вокруг шарнира 10, тем самым обеспечивая противоположное по направлению колебание рычага 11 ворошилки по отношению к направлению колебаний штока 8. Одновременно с 35 этим под действием инерционной шайбы

15 происходит аккумулирование энергии пружиной 21 Положение инерцноннной шайбы на оси 13, а тем самым величина сжатия пружины 21 определяются 4р режимом вибрирования.

В полупериоде колебания виброштанги 1, соответствующем Аазе падения сыпучего материала, между днищем виброштанги I и материалом образует- 45 ся повышение давления. При этом накопленная пружиной 21 энергия способствует более быстрому возврату подвижного рычага 11 в крайнее нижнее положение под действием сыпучего материала. Инерционная шайба 15 способствует "встряхиванию" подвижного рычага ll в крайнем нижнем .положении, В результате под действием пружины

21 и веса падающего сыпучего материала через шайбу 19, ось 13, шарнирное звено 12 подвижныи рычаг 11 поворачивается вокруг шарнира 10, тем самым обеспечивая противоположное по направлению и сдвинутое по фазе на

180 колебание рычага ll ворошилки по отношению к колебаниям вирационной штанги 1. Под действием противоположно направленных колебаний штанги 1 и рычага 11 сыпучий материал получает градиент скорости, перпендикулярно направленный по отношению к относительной средней скорости массы транспортируемого сыпучего материала виброштангой 1, т.е. направление скорости истекаемого материала перпендикулярно плоскости вь1севного отверстия 4.

Высев сыпучего материала путем воздействия на него колебаний, способствующих транспортированию сыпучего материала вдоль штанги 1, и колебаний, обеспечивающих высев сыпучего материала из высевных отверстий

4, обеспечивает бессепарационный, более производительный и равномерный высев за счет сложения взаимнопротивоположных колебаний одинаковой частоты штанги 1 и рычага 11, сдвинутых по Aase на 180, При этом интенсивность колебаний распространяется на глубину сыпучего материала, равную

45 его высоты в зоне высевного отверстия, частицы сыпучего материала колеблются вдоль прямой линии, приобретают в зоне высева строго направленное вертикальное движение. Благодаря такому технологическому процессу при равномерности высева сыпучего материала 90 производительность высева увеличивается на 35, сепарация отсутствует, Преимуществами предлагаемого устройства для высева сыпучих материалов является его универсальность, заключающаяся в способности высевать беэ замены рабочих частей путем изменения режима вибрирования.

Применение изобретения дает экономический эдхЪект в сравнении с известным устройством около 0,06 руб на 1 га удобренной почвы. Так как ожидаемая потребность в данном аппарате составляет ориентировочно

15 тыс. штук в год, а одна машина может обработать около 160 ra, то общий экономический эффект составит

1440 тыс. руб.

1055377

f9 18

1б фиг. 2

Составитель В. Паклин

Техред Ж. Кастелевич Корректор

Т, Випкович

Редактор О. Бугир

L=====2. 2

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Йроектная, 4

Заказ 9176/2 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий

11.3035 Москва ><-35 Рауп ская наб, д, 4/5