Катушечный высевающий аппарат

 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для точного высева семян округлой формы, например, горох, соя, амарант, редис и т.д. Аппарат содержит бункер для семян, установленную в корпусе на горизонтальном валу высевающую катушку и эластичный отражатель семян. На цилиндрической поверхности катушки по окружности выполнены ряды высевающих элементов в виде конусообразных углублений. На дне корпуса с наклоном выполнены желоба по количеству рядов. Семена по желобам подают в приемное окно эжектора. Угол наклона желобов больше угла трения семян о их поверхность. Угол наклона образующей конуса высевающих элементов к осевой линии больше угла трения семян о поверхность конусообразного углубления. Диаметр основания последнего определяется выражением: D_к=D_з((1+sinα)/cosα), где D_з - диаметр зерна. Использование аппарата позволит исключить защемление семян и их травмирование и улучшить поштучный отбор семян. 4 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к устройствам для высева семян округлой формы, например, горох, соя, амарант, редис и т.д.

Близкими устройствами являются катушечные высевающие аппараты, представленные в авторских свидетельствах СССР №1313370 А1, кл. А 01 С 7/12, 30.05.87, №1440388 A1, кл. А 01 С 7/12, 30.11.88, а также России №2134502 С1, кл. А 01 С 7/12, 20.08.99.

В авторском свидетельстве СССР №1313370 А1, кл. А 01 С 7/12, 30.05.87 представлен катушечный высевающий аппарат, состоящий из корпуса с размещенной в нем соосно муфтой с ребром, желобчатой катушкой, розеткой и установленным под ним донышком, соединенным со стороны розетки с заслонкой. Недостатком данного устройства является высокая неравномерность подачи и травмирование семян, попадающих между ребрами катушки и заслонкой.

Авторское свидетельство SU №1440388, кл. А 01 С 7/12, 30.11.88 выдано на высевающий аппарат, содержащий корпус, катушку с муфтой и розетку. Розетка размещена между внешней стенкой корпуса и компенсационной прокладкой со сквозными пазами, ограниченной от смещения в осевом направлении головками упоров фиксатора. В этом устройстве наблюдается высокая порционность, что ведет к неравномерности распределения семян в рядке.

Авторское свидетельство RU №2134502 С1, кл. А 01 С 7/12, 20.08.99 описывает катушечно-щеточный высевающий аппарат, содержащий семенную коробку с розеткой, установленную на валу катушку с желобками, причем ребра катушки и прорези выполнены ступенчато по высоте и расположены под углом. По всей длине торцевой части косых ребер закреплено щеточное обрамление. Недостаток данного устройства заключается в том, что семена застревают в щеточном обрамлении, что приводит к неравномерной подаче семян.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению (прототип) является конструкция катушечного высевающего аппарата по авторскому свидетельству SU №1727616 А1, кл. А 01 С 7/12, 23.04.92.

Аппарат содержит корпус, вал, катушку, на цилиндрической поверхности которой выполнены желобки для семян, эластичные отражатели, пороги и розетку. Недостатками данного изобретения являются высокая порционность и возможность защемления семян между эластичным отражателем и ребром желоба катушки, так как угол между отражателем и касательной поверхности катушки более 90°.

Технической задачей является снижение порционности подачи семян и исключение за счет получения возможности поштучного отбора семян без их травмирования.

Задача достигается тем, что в катушечном высевающем аппарате, содержащем корпус с установленной в нем на горизонтальном валу катушкой с выполненными на ее цилиндрической поверхности элементами для захвата семян и эластичный отражатель, согласно изобретению элементы для захвата выполнены в виде рядов конусообразных углублений, каждое из которых имеет угол наклона образующей конуса к осевой линии, больший угла трения семян о поверхность конусообразных углублений, а величина диаметра основания конуса соответствует выражению

D_к=D_з((1+sinα)/cosα),

где α - угол наклона образующей конуса от осевой линии;

D_к - диаметр основания конусообразного углубления;

D_з - диаметр зерна,

причем каждый ряд конусообразных углублений имеет свой желоб для подачи семян от катушки к приемному окну эжектора с углом наклона дна желоба большим угла трения семян о поверхность желоба, а эластичный отражатель расположен под острым углом к касательной окружности цилиндрической поверхности катушки.

В отличие от прототипа на цилиндрической поверхности катушки по окружности выполнены n - рядов конусообразных углублений (где n - количество сошников), и эластичный отражатель расположен под острым углом к касательной окружности цилиндрической поверхности катушки. Конусообразные углубления выполнены так, что угол наклона образующей конуса от осевой линии α больше угла трения семян о поверхность конусообразных углублений ϕ₁, и диаметр основания каждого конуса:

D_к=D_з((1+sinα)/cosα),

где ϕ₁ - угол трения семени о поверхность конусообразного углубления;

α - угол наклона образующей конуса от осевой линии;

D_к - диаметр основания конусообразного углубления;

D_з - диаметр зерна.

Новизна и оригинальность предлагаемой конструкции заключается в том, что на поверхности катушки выполнены элементы для захвата семян в виде конусообразных углублений, каждое из которых имеет угол наклона образующей конуса к осевой линии α больше угла трения семени о поверхность конусообразного углубления ϕ₁ и с диаметром основания конуса

D_к=D_з((1+sinα)/cosα),

где ϕ₁ - угол трения семени о поверхность конусообразного углубления;

α - угол наклона образующей конуса от осевой линии;

D_к - диаметр основания конусообразного углубления;

D_з - диаметр зерна,

а эластичный отражатель расположен под острым углом к касательной поверхности катушки. Подбор такого угла α позволяет без заклинивания осуществлять выгрузку зерна из конусообразного углубления. Расчет D_к выполнен из условия, чтобы каждое семя было полностью утоплено в конусообразном углублении, при этом внешняя поверхность семени должна быть на уровне поверхности катушки. Это позволяет избежать травмирования семян отражателем и выполнять поштучный отбор. Эластичный отражатель расположен под острым углом к касательной поверхности катушки с тем, чтобы он обеспечивал снятие лишних семян без защемления их между отражателем и катушкой.

Такая конструкция позволяет использовать данный катушечный аппарат в сеялках с механической подачей семян для поштучного отбора зерен округлой формы (например, горох, соя, просо, амарант, редис, редька и т.п.).

На фиг.1 изображен катушечный высевающий аппарат, вид сбоку, на фиг.2 - схема расположения зерна в конусообразном углублении, на фиг.3 изображен катушечный высевающий аппарат, вид А-А, на фиг.4 изображен катушечный высевающий аппарат, вид Б-Б.

Катушечный высевающий аппарат содержит бункер (1) с семенами, под которым расположен корпус (2) высевающего аппарата. В корпусе (2) на горизонтальном валу (3) установлена катушка (4), на цилиндрической поверхности которой по окружности выполнены n - рядов конусообразных углублений (5), в каждом из которых угол наклона образующей конуса к осевой линии α больше угла трения семени о поверхность конусообразного углубления (5) ϕ₁ и диаметром основания конуса D_к=D_з((1+sinα)/cosα), эластичный уплотнитель (6), боковые уплотнители (7) (показаны на фиг.3) и эластичный отражатель (8), расположенный под острым углом к касательной окружности цилиндрической поверхности катушки (4). Введение острого угла к касательной окружности цилиндрической поверхности катушки (4) обеспечивает снятие лишних семян без их травмирования о поверхность катушки (4) и является оптимальным в пределах 30-40 градусов. На дне (9) корпуса (2), расположенного под углом β, выполнены желоба (10) (фиг.4), причем угол наклона β больше ϕ₂ угла трения семени о дно (9) корпуса (2). Каждому ряду конусообразных углублений (5) соответствует приемное окно эжектора (11), эжектор (12). Эжектор (12) состоит из воздуховода (13) и семяпровода (14). Определение диаметра конусообразного углубления (5) выполнялось из условия, что бы каждое семя было полностью утоплено в конусообразном углублении (5), при этом внешняя поверхность семени должна быть на уровне поверхности катушки (4). Из ΔАОВ (фиг.2) видно, что

где R_з - радиус зерна,

α - угол наклона образующей конуса к осевой линии.

Выразим X:

X=R_з((1-sinα)/cosα).

Из ΔАЕС:

где R_к - радиус конусообразного углубления.

Решая совместно уравнения (3) и (4) получим

R_к=R_з((1+sinα)/sinα).

Произведя преобразования, получим:

D_к=D_з((1+sinα)/sinα),

где D_к - диаметр основания конусообразного углубления;

D_з - диаметр зерна.

Осевые линии конусообразных углублений (5) по окружности катушки (4) совпадают с осевыми линиями каждого желоба (10), причем расстояние между рядами конусообразных углублений (5) больше или равно двум толщинам стенок желоба (10). Материал, из которого изготовлена катушка (4) и дно (9) корпуса (2), может отличаться между собой, поэтому введены разные углы трения ϕ₁ и ϕ₂, что соответствует углу трения семени о поверхность конусообразного углубления (5) и углу трения семени о поверхность дна (9) корпуса (2). Для уменьшения трения на поверхности катушки (4) предлагается наносить слой материала с низким коэффициентом трения (например, фторопласт, материалы с силиконовой основой и т.д.). Причем поверхность конусообразного углубления (5) можно не покрывать данным слоем, так как угол наклона образующей конуса от осевой линии α больше угла трения семени о поверхность конусообразного углубления (5) ϕ₁. Данное условие также позволяет исключить из конструкции различные выталкиватели семян, так как конструкция катушки (4) позволяет осуществлять самовыгрузку семян. Введение угла наклона дна (9) корпуса (2) β большего угла трения семени о дно (9) корпуса (2) ϕ₂ позволяет гарантированно доставлять семена из конусообразного углубления (5) до приемного окна эжектора (11) без образования заторов семян.

Катушечный высевающий аппарат работает следующим образом. Семена из бункера (1) самотеком поступают к вращающейся катушке (4), где поштучно захватываются конусообразными углублениями (5) катушки (4). При выходе соответствующего конусообразного углубления (5) из бункера (1) эластичный отражатель (8) снимает лишние семена, оставляя в конусообразных углублениях (5) по одному семени, которое выносится за пределы бункера (1) и попадает в соответствующий желоб (10) дна (9) корпуса (2), и каждое семя, скатываясь, попадает в приемное окно эжектора (11) и далее в эжектор (12), где подхватывается воздушным потоком, поступающим из воздухопровода (13), направляется в соответствующий семяпровод (14) и далее в сошник (не показан). Каждому ряду конусообразных углублений (5) соответствует свой желоб (10) дна (9) корпуса (2), приемное окно эжектора (11), эжектор (12), воздухопровод (13) и семяпровод (14). Эластичный уплотнитель (6) и боковые уплотнители (7) не позволяют просыпаться семенам из бункера (1) в нижнюю часть корпуса (2). Производительность высевающего аппарата регулируется сменой катушек с разным количеством конусообразных углублений (5) в каждом ряду катушки (4) и частотой вращения катушки (4) высевающего аппарата.

Использование предлагаемой конструкции высевающего аппарата обеспечивает улучшение технико-экономических показателей и позволяет выполнять поштучный отбор семян, что ведет к равномерному распределению их в рядках и экономии семенного материала, а также позволяет обеспечивать одним высевающим аппаратом несколько сошников, что ведет к экономии конструкционного материала.

Формула изобретения

Катушечный высевающий аппарат, содержащий корпус с установленной в нем на горизонтальном валу катушкой с выполненными на ее цилиндрической поверхности элементами для захвата семян и эластичный отражатель, отличающийся тем, что элементы для захвата семян выполнены в виде рядов конусообразных углублений, каждое из которых имеет угол наклона образующей конуса от его осевой линии, больший угла трения семян о поверхность конусообразных углублений, а величина диаметра основания конуса соответствует выражению

D_к=D_з((1+sinα)/cosα),

где α - угол наклона образующей конуса от осевой линии;

D_к - диаметр основания конусообразного углубления;

D_з - диаметр зерна,

причем каждый ряд конусообразных углублений имеет свой желоб для подачи семян от катушки к приемному окну эжектора с углом наклона дна желоба, большим угла трения семян о поверхность желоба, а эластичный отражатель расположен под острым углом к касательной окружности цилиндрической поверхности катушки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4