Устройство для протравливания посевного материала

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ()9) (И) .

А3

yg 4 A 01 С 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ПАТЕНТ У

ЫГ.Ц И(! ::

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ,(21) 3976488/30-15 (86) РСТ/ЕР 85/00103 (14.03.85) (22) 14. 11.85 (31) 1300/84 (32) 15.03.84 ,(33) СН .,(46) 15.06.88. Бюл. Ф 22 (71) Гебрюдер Бюлер АГ (СН) (72) Роман Мюллер (СН) (53) 631.53 1.172(088.8) (56) Патент СССР Ф 511829, кл. А 01 С 1/08, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОТРАВЛИВАНИЯ

ПОСЕВНОГО МАТЕРИАЛА (57} Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Цель изобретения - . повышение эффективности протравливания. Посевной материал через трубопровод 2 подается на распределительный конус 8, по которому попадает в рабочее пространство протравочной камеры 4. Зерна поступают на вращающуюся чашку 11, уста-.

1403985 новленную внизу, под приспособлением, 5 для распыления протравителя, подающегося по трубопроводам 6 и 7. Протравливатель поступает на вращающуюся тарелку 37, которая распыляет его на падающий сверху посевной материал и на внутреннюю поверхность чашки 11.

Благодаря этому зерна при попадания на чашку 11 еще раз обрабатываются протравителем. Эффект протравливания усиливается за счет подачи по инжекторному каналу 38 воздуха от пневмаI

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для протравливания семян сельскохозяйственных культур. 5

Целью изобретения является повы- . шение эффективности протравливания.

На фиг. 1 изображено устройство для протравливания посевного материала, общий вид; на фиг. 2 — протравоч- 10 ный узел устройства, на фиг. 3 — блок-. схема устройства, на фиг. 4 — узел распределения протравливателя; на

I фиг. 5 — то же, с подводом жидкого протравливателя. 15

Устройство для протравливания посевного материала содержит корпус. 1, в верхней части которого размещен трубопровод 2 для подачи посевного материала, включающий дозировочный зазор 3, по которому посевной материал попадает в рабочее пространство протравочной камеры 4. В последнем установлено приспособление 5 для распыления протравливателя,создающее шарнирно-кольцевую струю прот" равливателя, поступающего по трубопроводам 6 и 7, Устройство содержит также распределительный конус 8, к которому сни- 30 зу примыкает внутренняя цилиндрическая стенка 9, образующая с наружной цилиндрической направляющей стенкой

10 ограниченную кольцевую область.

Конус размещен над вращающейся чашкой 11.

1 тического двигателя 33 привода тарелки 37. Воздух поступает через сопла головки 36 в камеру распыления, которая размещена в полости тарелки

37. Последняя имеет распределитель I протравливателя.Приводы чашки 11 и тарелки 37 выполнены в виде высокооборотных пневматических двигателей с

-1 числом оборотов от 5000 до 20000 мин

Число оборотов двигателя 39 привода чашки 11 регулируется приспособлением 81. 2 з.п. ф-лы. 5 ил.

Дозировочный зазор 3 ограничен с одной стороны поверхностью распределительно о конуса 8, а с другой— стенкой 12 воронки, которая жестко . завинчена посредством наружного фланца 13 на корпусе 1 протравочного устройства. Ослабляя винты 14 и приподнимая верхнюю часть устройства, воронку 12 можно удалить или заменить воронкой с другим наклоном или цилиндрической стенкой, в результате чего можно осуществлять грубое регулирование дозировочного зазора 3.

При этом дозирование осуществляется путем регулирования положения распределительного конуса 8 по высоте,благодаря чему можно реализовать дистанционное управление и легко регулировать все перемещение. Верхняя сторона распределительного конуса 8 соединена со стойкой 15, к верхнему концу которой прилегает регулирующее устройство 16.

Регулирующее устройство 16 выполнено наподобие устройства следящего управления. Оно снабжено соединительным стержнем 17, закрепленным на верхнем конце стойки 15. Другой конец этого стержня расположен на мембране 18, Между мембраной 18 и неподвижным относительно устройства участком 19 стенки расположена нажимная пружина 20, служащая в качестве возвратной пружины (вместо возвратной ! пружины можно испольэовать любую реактивную силу, например газовую пружиз 14039 ну), На расположенной против пружины

20 стороне мембраны 18 предусмотрено пространство 21 для сжатого воздуха, соединенное через впускной канал 22

5 с источником сжатого воздуха (не показан), В подводящем трубопроводе 23, проходящем к впускному каналу 22, раз1 мещен запорный клапан 24, управляемый рычагом 25 и установленный на опор- 10 ной плите 26. Опорная плита 26 снабжена направляющими 27 скольжения и может перемещаться по высоте с помощью регулировочной кнопки 28 и винтового шпинделя 29. На верхней сторо- 15 не винтового шпинделя 29 расположено устройство 30 дистанционного управления.

Рычаг 25 управления прилегает к распределительному кулачку 31, кото- 20 рый соединен со стойкой 15 и служит в качестве датчика соответствующего положения. Если опорная плита 26 опускается с помощью кнопки 28 или устройства 30 дистанционного управ- 25 ления, то свободный конец рычага 25 прилегает к цилиндрической части кулачка 31, а рычаг 25 открывает кла.. пан 24. Вследствие этого пространство 21 для сжатого воздуха более силь- 30 но нагружается давлением и мембрана

18 перемещается вниз до тех пор, пока свободный конец рычага 25 не при- . легает опять к наклонной поверхности кулачка 31 и рычаг 25 не закрывает клапан 24, При этом клапан 24 выполнен таким образом, что он соединяет каналы 22 и 23, а следовательно, пространство для сжатого воздуха с наружным воздухом, как только свобод- 40 ный конец рычага 25 поступает за границы наклонной поверхности кулач— . ка 31, попадая на его верхнюю сторону. Вследствие этого пространство

21 для сжатого воздуха разгружается от давления до тех пор, пока кулачок

31 не возвращается под действием возвратной пружины 20 в то положение относительно рычага 25, которое показано на фиг. 1.

Варианты выполнения приспособления 5 для распыления протравливателя показаны на фиг. 4 и 5.

Трубопроводы 6 и 7 (фиг ° 1 и 5).. служат для подачи различных протравлива- „

Ы телей в твердом, жидком или газообразном состоянии и заканчиваются на верхней стороне протравочного устройства, на которой предусмотрены эле85 4 менты подключения (не показаны) к соответствующему запасному баку с протравливателем.Кроме того, внутри распределительного конуса 8 и внутри подключенной к нему стойки 15 расположен также пневмопровод 32, по которому поступает сжатый воздух к пневматическому двигателю 33. Рубашка стойки 15 снабжена на верхней стороне соответствующими, например удлиненными, отверстиями, через которые проходят трубопроводы 6 и 7 и пневмопровод 32. Благодаря такой конст1 рукцйи весь подводящий гротравливатель трубопровод защищен стойкой 15. распределительным конусом 8, примыкающей к нему цилиндрической стенкой

9 и направленным вниз перекрывающим конусом 34 от проникновения в него пыли при загрузке посевного материала. Перекрывающий конус 34 установлен приблизительно под тем же самым углом, что и восходящий вверх краевой участок 35 вращающейся тарелки 11.

Нижний конец трубопроводов 6 и 7 подключен к головке 36 сопла (фиг.4 и 5), расположенной концентрически по отношению к валу пневматического двигателя 33, причем на нижнем конце вала закреплена центробежная тарелка

37. Двигатель 33 и головка 36 сопла закреплены внутри узла 8, 9 и 34, В случае надобности детали 33 и 36 можно закреплять на верхней стороне устройства неподвижно относительно последнего, например, с помощью проходящего через стойку 15 стержня. В узле 8, 9 и 34 предусмотрен канал 38, но которому воздух, отходящий от двигателя 33,поступает к головке 36 сопла, чтобы обеспечить в этом месте лучшее, распыление поступающего по трубопроводам 6 и 7 протравливателя за счет создания инжекторного эффекта. Благодаря. этому жидкий протравливатель можно распылять в виде мельчайших капелек, в результате чего улучшается его распределение. .Внутри протравочной камеры 4 установлен двигатель 39 в защитном корпусе 40, нижняя сторона которого открыта с тем, чтобы охлаждающий воздух смог попасть внутрь. Защитный корпус, 40 удерживается внутри корпуса 41 протравочной камеры с помощью радиально проходящих перемычек 42. На верхней стороне защитного корпуса 40 предусмотрена монтажная плата 43, на

3985

5 140 которой закреплен двигатель 39. При этом вал 44 двигателя 39 проходит через отверстие 45 в монтажной плате

43 и снабжен колпачком 46, который, в свою очередь, проходит через центральное отверстие во вращающейся чашке

11 приблизительно того же самого размера и соединен разъемно с ней посредством фланца 47. В результате такого соединения для изменения геомет- рических отношений в зависимости от посевного материала можно удалить, например, вращающуюся чашку 11 и заменить ее вращающейся чашкой другой формы или другого наклона края, другой высоты и т.п.

Кроме того, для приспособления к различным сортам посевного материала двигатель 39 соединен через замаскированный кабель 48, проходящий. например, под одной из перемычек 42, с приспособлением (не показано) для регулирования числа оборотов, в результате чего можно изменять отноше- ". ние зависящей .от числа оборотов величины центробежной силы к определенной наклоном края вращающейся чашки 11 величине центростремительной силы.

Схема взаимодействия сил показана на фиг. 2.

Чашка 11, установленная с возможностью вращения вокруг оси 49, имеет плоский средний участок 50. к которому примыкает краевой участок 51, восходящий за счет кривизны 52 с наклоном вверх. Наклон краевого участка

51 к горизонтали соответствует углу оС, который целесообразно выбирать не более 75, предпочтительно 30—

75, особенно 55-65 . В изображенном на фиг. 2 варианте выполнения этот о угол составляет 60 управление устройством, например, по фиг. 1 объясняется при помощи фиг. 3.

От источника 53 сжатого воздуха отходят две параллельные цепи 54 и

55 управления. Цепь 54 управления регулирует перемещение распределительного конуса 8 по высоте, в цепь

55 управления вкйючен пневматический двигатель 33. При этом трубопровод от источника 53 сжатого воздуха в. цепи 54 управления проходит через точный регулятор 56, который поддерживает заданное постоянное давление в цепи 54 управления. Выход точного регулятора 56 соединен с входом клапана 24, который подключен также к трубопроводу 23. Кроме того, в кла5 пане 24 предусмотрен еще и воздуховыпускной трубопровод 5?. Трубопровод 23 соединяется в зависимости от положения рычага 25 управления либо с источником 53 сжатого воздуха г (через точный регулятор 56), либо с воздуховыпускным трубопроводом 57 в целях разгружения пространства 21 сжатого воздуха от давления. Кроме того, трубопровод 23 можно произволь16 но разъединять посредством электрб" магнитного клапана 58.

Подобный разъединительный клапан

59 предусмотрен в цепи 55 управления, в которой пневматический двигатель 33 питается через трубопровод

32. При этом для подачи смазки к двигателю 33 можно включить соответствующее устройство 60. Отходящий от двигателя 33 воздух возвращается че26 рез инжекторный канал 38 к головке

36 сопла и воздействует на подаваемый протравливатель.

Головка 36 сопла вместе с закреп)ленным на ней посредством винта 28 д0 пневматическим двигателем 33 удер- живается монтажной платой 61 (фиг.1

4 и 5) и фиксируется специальными приспособлениями (не показаны). В головку 36 сопла входят ветвь 62 трубопровода 6 для подачи протравливателя и инжекторный канал 38 для подачи отходящего от двигателя 33 воздуха, которые расположены друг против друга по отношению к средней

4 оси 49. Другая ветвь 63 трубопровода 6 входит в головку 36 сопла со смещением относительно ветви 62 приблизительно на 45 (фиг. 4), В головке 36 сопла может быть предусмотрен

45 также ВХОД Второго трубОпрОВОДа 7 для подачи, например, другого проттравливателя (фиг. 5), При этом трубопровод 7 входит в головку 36 сопла также со смещением относительно вето ви 62 трубопровода 6 на 90 . В каждом случае конструктивное выполнение входа ветви 63 и входа трубопровода

7 соответствует конструктивному вы.полнению входа ветви 62 (фиг. 4).

При этом трубопроводы 6 и 7 подключены к соответствующим ввинченным в головку 36 сопла посредством гаек 64 резьбовым патрубкам 65, с помощью которых протравливатель подается по

7 14 соответствующему трубопроводу 6 или

7 в канал сопла с входным отверстием

66 на нижнем конце. Входное отверстие

66 прилегает к кольцевой камере 67 распыления, закрываемой радиально наружу кольцеобразным выступом 68.

Из кольцевой камеры 67 распыления протравливатель разбрызгивается на поверхность плоского среднего участка

69 центробежной тарелки 37. Во избе- . жание обратного хода, при котором могли бы произвольно осаждаться капельки на наружной стороне головки

36 сопла и на нижней стороне монтажной платы 61, предусмотрен над средним участком 69 вращающийся распределитель 70, который установлен посредством болта 71 на некотором расстоянии и снабжен центральным отверстием 72, через которое проходит кольцеобразный выступ 68 головки 36 сопла. В результате эффекта центрифугирования вращающейся с большим числом оборотов центробежной тарелки 37 протравливатель, находящийся между обеими тарельчатыми плитами 69 и 70, движется радиально наружу и выбрасывается изогнутыми направляющими ло" патками 73, расположенными по краю

74 центробежной тарелки 37. Для особенно легкого отделения отдельных капелек протравливателя край 74, по которому расположены лопатки 73, восходит радиально наружу так, чтобы угол между внешней образующей края

74 и плоскостью, определенной плоским

1 средним участком 69; представляя о собой острый угол 30-60, предпочо тительно около 45

Однако протравливатель может поступать по трубопроводу 6 уже в рас° пыпенном состоянии. Для достижения большого числа оборотов, например .5 000-20 000 об/мин, целесообразно использовать двигатель, выполненный преимущественно в виде пневматического двигателя 33, причем отходящий от двигателя воздух можно использовать для достижения инжекторного Воз. действия на поступающий по трубопроводам 6 и 7 протравливатель. Для этого рукав 38 для подачи отходящего воздуха соединен с отверстием 75 в головке 37 сопла через резьбовой патрубок 76 (фиг. 4), который выполнен так же, как резьбовый патрубок

65. Отверстие 75 соединено с поперечным каналом ?7, высверленным с

03985 8 периметра головки 36 сопла и перекры. тым по отношению к периметру резьбовым патрубком 76, причем отверстие

75 скрещивается с каналом 77 под углом.

Внутренний конец канала 77 входит в кольцевую камеру 78, расположенную в области входа канала 77 вокруг вала 79 пневматического двигателя 32.

На стороне, расположенной диаметрально противоположно входу канала 77, кольцевая камера 78 соединена с осевым каналом 80, проходящим парал15 лельно валу 79 и входящим перед входом 66 канала для подачи протравливателя в кольцевую камеру 67 распыления, чем обеспечивается инжекторное воздействие выходящего из него

2р воздуха на попадающий через входное отверстие 66 протравливатель.

Распределитель 70 (фиг. 4) выполняет еще и дополнительную функцию, образуя вместе со средним участком

25 69 радиальный канал, проходящий от камеры 67 распыления к направляющим лопаткам 73. В результате этого подсос, обусловленный большим числом оборотов направляющих лопаток 73, распространяется через этот канал в камеру 67 распыления и к входному отверстию. Изображенная на фиг. 4 и 5 центробежная тарелка 37 выполнена практически в виде ротора радиального насоса. Благодаря выполнению центро35 бежной тарелки 37 в виде ротора радиального насоса достигается хорошая комбинация широкой кольцевой струи с упомянутым действием подсоса. При этом проходящий к направля щим лопаткам 73 канал может быть образован не только с помощью вращающегося распределителя 70, но и с помощью неподвижной плиты.

Пневматический двигатель 39 при-45 вода чашки 11 имеет приспособление

81 для регулирования его числа оборотов, В случае отсутствия пневматического двигателя может быть предус50 мотрено инжекторное приспособление.

При этом камера 67 распыления способствует распылению протравливателя. Это можно реализовать независимо от того, предусмотрена ли центробеж55 ная тарелка 37 с направляющими ло натками 73 в виде ротора радиального насоса или нет (хотя в случае наличия такой тарелки получается особенно равномерно действующий подсос).

1403985

3 з х

П о с п и

1О Щ

Наиболее целесообразно использова ние вращающейся чайки 11 без прорезов, даже без прорезов на просеивающем полотне. Все части посевного материала и весь протравливатель должны выйти из вращающейся чашки 11 на ее край за счет центробежной силы.

Устройство работает следующим образом.

Посевной материал загружается в нротравочное устройство через трубопровод 2 и распределяется в области дозировочного зазора 3 по распреде.лительному конусу 8. Если посевной материал падает через распределительный конус 8 в виде вуали, то на нижнем конце распределительного конуса получаются параболические траектории движения отдельных зерен посевного 20 материала. Это означает, что отдельные зерна падают на вращающуюся чашку 11, установленную на нижней стороне приспособления 5 для распыления протравливателя, внутри относительно, 2б широкой области рассеяния. Для предотвращения этого, а также для обеспечения относительно узкой области попадания зерен на тарелку под распределительным конусом 8 и (если смотреть в радиальном направлении) вне этого конуса служит наружная цилиндрическая направляющая стенка 10. которой соответствует (если смотреть в радиальном направлении) внут35 ренняя цилиндрическая стенка 9, примыкающая к распределительному конусу 8, так что посевной материал вынужден продвигаться внутри узко ограниченной кольцевой области, вслед- 4О ствие чего он падает в виде кольцеобразной вуали.

Величина центробежной силы, действующей на посевной материал за счет вращения вРащающейся чашки 11, 45 зависит в значительной мере от места попадания посевного материала А на вращающуюся чашку 11. Поэтому цилиндрические стенки 9 и 10 ограничивают траекторию движения посевного материала, которая показана на фиг.2 стрелкой Б.

Центробежная тарелка 37 распыля-g ет протравливатель, преимущественно жидкий, вдоль поверхности В (с точкой попадания Г на край вращающейся тарелки), проходящей вначале в горизонтальном направлении, Однако вследствие неизбежного расширения струи и

I0 емного притяжения прохождение происодит приблизительно внутри области, оторая показана штриховкой. Если осевной материал A попадает вблизи си 49 на плоское днище 50 вращающейя чашки 11 (фиг. 2), он пересекает ри падении вдоль линии В струю ротравливателя, попадает на вращаюуюся чашку 11 и продвигается вследствие ускорения совершенного там движения в радиальном направлении наружу (на фиг. 2 налево), после чего он вступает еще раэ в заштрихованную область струи протравливателя В и проходит опять через струю протрав-. ливателя.В. Таким образом, благодаря двукратному прохождению посевного материала А через струю протравливателя В повышается эффективность протравливания.

Кроме того, в предлагаемом устройстве используется дополнительно еще и эффект "slice", известный при игре в теннис, « сообщение мячу движения по кривой. Траекторию движения

Б посевного материала А целесообразно центрировать так, чтобы посевной материал А попадал бы на тарелку . приблизительно в области кривизны

52, т.е. в начале наклонного краевого участка 51 в точке Д. Точка попадания Д находится относительно далеко от оси 49, так что действующая там центробежная сила является относительно большой. Однако вследствие . наклона краевого участка 51 этой центробежной силе противодействует центростремительная сила. Таким образом, в результате взаимодействия сил в связи с вращением чашки 11 траектория Б отклоняется не только в осевом направлении, но и по окружности вращающейся чашки 11 так, что создается спиральная линия (фиг. 2 — искривленный участок 6 траектории Б). В этом участке Я каждое отдельное зерно должно кататься вследствие действующего в радиальном направлении давления по своей подложке, причем оно приводится в очень быстрое вращение в направлении стрелок Ж. Поскольку струя протравливателя В отклоняется в то же время в приблизительно одинаковое направление, посевной материал продвигается вместе с протравливателем вдоль участка 6 траектории.В этом участке E траектории отдельные зерна поворачиваются в результате быстрого вращения вок1403985 руг своих осей в жидком протравливателе и увлажняются им со всех сторон, в результате чего повышается эффектив- ность протравливания по сравнению со случаем, когда посевной материал А обрабатывается только с одной стороны (зерно посевного материала может быть повреждено на необработанной стороне вредителями). При этом гео- 10 метрические отношения целесообразно рассчитать так, чтобы линия струи протравливателя. В делила траекторию движения Б посевного материала А до точки попадания Г приблизительно пополам. А именно, посевной материал А продвигается после пересечения струи протравливателя В, расположенной приблизительно на половине высоты Н (восходящего вверх краевого участка), 20 по длине к точке попадания Д, а затем отклоняется и возвращается приблизительно по той же самой длине К к точке своего пересечения с линией струи протравливателя В, в результате 25 чего получается участок Е траектории по всей радиальной длине Л (фиг. 2).

Таким образом, траектория движения Б посевного материала внутри вращающейся тарелки делится при повторном go . прохождении через линию струи протравливателя В приблизительно пополам, причем имеется определенный допуск вследствие возможности движения центробежной тарелки 37 внутри опре- 35 деленных предельных линий М. В точке

0 посевной материал А выходит вместе с имеющимся еще протравливателем из вращающейся чашки 11 и выбрасывается.

Положение точки 0 зависит от числа оборотов вращающейся чашки 11 и от угла м., а также от массы отдельных зерен посевного материала.

Формула и э обретения

1. Устройство для протравливания посевного материала, содержащее протравочную камеру с дозировкой и подачей посевного материала, приспособление в виде трубопровода для подачи протравливателя на имеющую привод тарелку, которая размещена концентрически над и внутри имеющей привод чашки с наружными краями для смены направления движения материала, причем йад чашкой и тарелкой расположен канал для дозировки и распределения на чашке посевного материала в виде кольцеобразной вуали, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности протравливания, приводы чашки и тарелки выполнены в виде высокооборотных пневматических двигателей. каждый из которых имеет число оборотов 5000-20000 мин", при этом пневматический двигатель тарелки сообщен инжекторными каналами с раз= мещенными в ее зоне соплами для подачи воздуха в камеру распыления, которая расположена в полости тарелки.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что трубопровод для подачи протравливателя имеет на выходном конце сопло для распределения ротравливателя в камере распыления при помощи размещенного в ней распределителя.

3. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что пневмати-. ческий двигатель чашки имеет приспособление для регулировки его числа оборотов.

1403985

) 403985

Составитель N.Ñìèðíîâ

Техред М.Дидык Корректор Л.Пилипенко

Редактор Л.Веселовская

Тираж б61 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и. открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Заказ 3007/58

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, ч