Высадкопосадочная машина для посадки корнеплодов
Владельцы патента RU 2776195:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный аграрный университет" (RU)
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для ориентированной посадки маточников свеклы для получения семян. Изобретение представляет собой высадкопосадочную машину для посадки корнеплодов, которая включает раму, опирающуюся на передние пневматические и задние опорно-прикатывающие колеса, установленный на раме бункер с наклонным дном, по передней фронтальной стенке которого проходят установленные под углом к горизонтали подающие транспортеры. На сходе подающих транспортеров под углом ϕ к горизонтали на 4°…6° больше угла трения скольжения корнеплодов установлены лотки. Под лотками установлены роторные ориентирующие устройства, расположенные над посадочными аппаратами с заделывающими органами. Поступательные скорости подающих транспортеров (Vт) и линейные (окружные) скорости (Vp) роторных ориентирующих устройств по внешнему диаметру лопастей равны между собой, а шаг s между скребками подающих транспортеров определяется выражением:
где α - угол между лопастями ориентирующего устройства; D - внешний диаметр окружности лопастей. Изобретение обеспечивает повышение качества поштучной механизированной ориентированной посадки маточников свеклы независимо от их размеров и конусности.
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для ориентации корнеплодов конической формы.
Известны устройства для ориентирования предметов конической формы (А.с. СССР №244162, Б.И.. №7, 1969 г.; А.с. СССР №361934, Б.И. №2, 1973 г.; А.с. СССР №475973, Б.И. №25, 1969 г.) и др. Эти устройства просты по конструкции, но ориентируют лишь небольшой размерный диапазон корнеплодов конической формы, имеют низкую производительность и недостаточную надежность ориентирования.
Известно устройство к посадочной машине для ориентированной посадки маточников сахарной свеклы (патент РФ №2299548, МПК А01С 11/02, Бюл. №15 от 27.05.2007 г.) содержащие приемник, установленный над цилиндрической частью валиков, состоящих из двух частей, цилиндрической и конусной, которые установлены на раме и расположены конусной частью над высевающим аппаратом, содержащим улавливающие лотки с языками, выступающими над валиками. Недостатки устройства: корнеплоды неравномерно рассредоточиваются по длине вальцов, в результате чего процесс ориентации приобретает случайный характер, а также имеет место повреждения корнеплодов имеющейся винтовой навивкой.
Известно вальцовое транспортирующее устройство для ориентированной посадки маточников свеклы (патент РФ №2633543, МПК А01С 11/00, Бюл. №29 от 13.10.2017 г.) содержащее приемник, установленный над цилиндрической частью вальцов, которые состоят из двух частей, цилиндрической имеющей винтовую навивку из эластичного ворса с переменным шагом и гладкой конусной, под которой расположены улавливающие лотки, закрепленные на коленчатых валах высаживающего аппарата. Недостаток устройства: корнеплоды равномерно рассредоточиваются по длине вальцов и подаются в высаживающие конуса только при определенной скорости высадкопосадочной машины.
Известно вальцовое транспортирующее устройство для ориентированной посадки маточников свеклы (патент РФ №2705317, МПК А01С 11/00, Бюл. №21 от 06.11.2019 г.) содержащее приемник, установленный над цилиндрической частью вальцов, которые состоят из двух частей, цилиндрической имеющей винтовую навивку из эластичного материала с переменным шагом и гладкой конусной, под которой расположены улавливающие лотки, закрепленные на коленчатых валах высаживающего аппарата. Недостаток устройства: корнеплоды равномерно рассредоточиваются по длине вальцов и подаются в высаживающие конуса только при определенной скорости высадкопосадочной машины.
Известно устройство для ориентации корнеплодов к посадочной машине (Патент РФ №2237397, МКИ А01С 11/00, 11/02, Бюл. №28 от 10.10.2004 г.), содержащее бесконечный тяговый элемент с захватами, перемещающийся в V-образном желобе, открытом сверху и снизу имеющем горизонтальный ориентирующий участок прямолинейной формы. Бесконечный тяговый элемент установлен сбоку от V-образного желоба и расположен параллельно одной из боковин V-образного желоба. Угол между боковинами V-образного желоба меньше минимального значения угла конусности хвостовой части корнеплода. Корнеплоды поштучно подаются в ориентирующее устройство сверху, до соприкосновения с ориентирующими поверхностями V-образного желоба. Приобретенная центром масс корнеплода линейная скорость преобразуется в угловую скорость разворота. Корнеплод зависает на уровне плоскости максимального диаметра с опорой в двух точках, являющихся воображаемой осью вращения корнеплода при его развороте, и выносится к посадочному аппарату скребками. Если корнеплод фиксируется в створе ориентирующих поверхностей хвостовой частью вверх, то он принудительно разворачивается лопастями битерного барабана. Недостатки данного устройства: строгий, жестко фиксированный угол между ориентирующими поверхностями V-образного желоба ограничивает размерный диапазон ориентируемых корнеплодов и снижает качество ориентирования (из-за большого разброса угла конусности хвостовой части корнеплодов); ориентирующие поверхности V-образного желоба в процессе работы загрязняются остатками почвы, что меняет угол между ориентирующими поверхностями, их конфигурацию и коэффициент трения, процесс ориентации приобретает случайный характер, изменяются кинематические режимы подачи корнеплодов от ориентирующего устройства, что ведет к пропускам в работе посадочного аппарата и снижает качество ориентирования; механизм ориентации сложен по конструкции, имеет много кинематических передач, низкую производительность и требует постоянного контроля своей работы.
Известна машина для посадки корнеплодов (А.с. СССР №1299536, МКИ А01С 11/02, Бюл. №12, 1987 г.). Ориентирующее устройство машины выполнено в виде криволинейного скребкового транспортера, движущегося в V-образном желобе. Корнеплоды, занявшие положение хвостовой частью вниз, на криволинейном участке V-образного желоба выпадают из захватов, и скребок уходит пустым. Корнеплоды, занявшие положение хвостовой частью вверх, через промежуточный лоток подаются воронку распределительного устройства, а затем в накопитель. Недостатком данного устройства является возможное повреждение корнеплодов из-за увеличения числа этапов ориентирования некоторых корнеплодов ввиду их сброса при неправильном ориентировании. Механизм ориентации сложен по конструкции, метало- и энергоемок.
Наиболее близкой по технической сущности к заявленному изобретению является высадкопосадочная машина для посадки корнеплодов конической формы (Патент RU 2369074 С1, МПК А01С 11/00, Бюл. №29 от 10.10.2009 г.), которая включает раму, опирающуюся на передние пневматические и задние опорно-прикатывающие колеса; установленный на раме, бункер с наклонным дном, под передней (фронтальной) стенке которого проходит установленный под углом к горизонтали скребковый транспортер. Заодно с каждым скребком транспортера установлены прямоугольные металлически пластины, которые крепятся к совмещенным ушкам бесконечных цепей скребкового транспортера и плотно прилегают к ней, образуя «настил». На сходе скребкового транспортера, под углом к горизонтали, равным углу трения скольжения корнеплодов, установлен сужающийся к концу вогнутый лоток, над которым перед парой конических дисков установлена разделительная пластина из гибкого упругого материала. Пара конических дисков смонтирована на общем валу и вращается в направлении движения (схода) корнеплодов. Часть вогнутого лотка входит в створ пары конических дисков и повторяет их контур. Вниз от общего вала пары конических дисков, под углом к горизонтали на 5-10° больше угла трения скольжения корнеплодов установлен упор, который представляет собой плоскую прямоугольную пластину, верхняя часть которой входит в створ пары конических дисков и повторяет их контур. Внизу, сбоку от внешней стороны упора, установлено двух роторное лопастное ориентирующее устройство, под которым под углом к горизонтали на 5-10° больше угла трения скольжения корнеплодов установлен сужающийся к концу вогнутый приемный лоток. В противоположную сторону углу наклона приемного лотка, симметрично под ним, под углом к горизонтали, равном или на 5-10° больше угла трения скольжения корнеплодов, установлен накопительно-направительный желоб, вмещающий необходимый для бесперебойной работы посадочного аппарата запас корнеплодов, на сходе которого смонтирована передающая воронка, состоящая из двух створок, одна из которых неподвижна, а вторая закреплена шарнирно и удерживается в закрытом положении пружиной. Подвижная створка передающей воронки установлена таким образом, что в закрытом положении ее верхний край находится ниже линии дна накопительно-направительного желоба, а при открытии поднимается над этой линией. Открытие/закрытие подвижной створки передающей воронки происходит при набегании/сходе на ее нижнюю часть высаживающего конуса ротационного посадочного аппарата. Кроме того, высадкопосадочная машина включает: загортачи, копирующие колеса, шлейф, маркер и рыхлитель. Недостатком данного устройства является возможное повреждение корнеплодов из-за увеличения числа этапов подачи корнеплодов из бункера к высаживающему аппарату. Механизм ориентации корнеплодов сложен и содержит несколько кинематических механизмов для ориентации.
Предлагаемое изобретение направлено на устранение выше отмеченных недостатков, повышения надежности, улучшение равномерной подачи корнеплодов свеклы в высаживающий аппарат, что увеличивает производительность и снижает затраты на производство семян.
Задача решена тем, что на сходе подающих транспортеров под углом ϕ к горизонтали на 4…6 градусов больше угла трения скольжения корнеплодов, установлены лотки, а поступательные скорости подающих транспортеров (Vт) и линейные (окружные) скорости (Vp) роторных ориентирующих устройств по внешнему диаметру лопастей равны между собой, а шаг s между скребками питающих транспортеров определяется выражением:
где α - угол между лопастями ориентирующего устройства;
D - внешний диаметр окружности лопастей.
На фиг. 1 изображена схема высадкопосадочной машины для посадки корнеплодов. На фиг. 2 представлена схема роторного ориентирующего устройства. На фиг. 3 изображен улавливающий лоток и его поперечное сечение.
Предлагаемая высадкопосадочная машина для посадки корнеплодов (фиг. 1) включает раму 1, опирающуюся на передние пневматические 2 и задние опорно-прикатывающие колеса 3, установленный на раме 1 бункер 4 с наклонным дном, по передней (фронтальной) стенке которого проходят установленные под углом к горизонтали, подающие транспортеры 5, при этом на сходе подающих транспортеров 5 под углом ϕ к горизонтали на 4…6 градусов больше угла трения скольжения корнеплодов, установлены лотки 6, а поступательные скорости подающих транспортеров 5 (Vт) и линейные (окружные) скорости (Vр) роторных ориентирующих устройств 7 по внешнему диаметру лопастей равны между собой, а шаг s между скребками питающих транспортеров определяется выражением:
где α - угол между лопастями ориентирующего устройства;
D - внешний диаметр окружности лопастей.
Установленные под лотками 6 роторные ориентирующие устройства 7 (фиг. 2), расположены над посадочными аппаратами 8 с улавливающими лотками 9 (фиг. 3) высаживающих конусов 10. Кроме того, машина для посадки корнеплодов (фиг. 1) включает: копирующие колеса 11, рыхлители 12, загортачи 13 и маркер 14.
Высадкопосадочная машина для посадки корнеплодов работает следующим образом.
При движении машины для посадки корнеплодов подающие транспортеры 5 осуществляют выборку корнеплодов из бункера 4 и подают их на лотки 6, по которым они поступают к роторным ориентирующим устройствам 7. Поступающие по лотку 6 корнеплоды, ухватываются лопастями роторных ориентирующих устройств 7 и ориентируются острым концом вниз, а улавливающие лотки 9 высаживающих конусов 10, закрепленные на коленчатых валах посадочных аппаратов 8, поштучно ухватывают корнеплоды, которые заделываются в почву высаживающими конусами 10 острым концом вниз.
Таким образом, высадкопосадочная машина для посадки корнеплодов обеспечивает поштучную механизированную ориентированную посадку маточников свеклы, независимо от их размеров и конусности.
Высадкопосадочная машина для посадки корнеплодов, включающая раму, опирающуюся на пневматические и опорно-прикатывающие колеса, бункер с подающими транспортерами, роторные ориентирующие устройства, посадочные аппараты с заделывающими органами, отличающаяся тем, что на сходе подающих скребковых транспортеров под углом ϕ к горизонтали на 4°…6° больше угла трения скольжения корнеплодов установлены лотки, при этом поступательные скорости скребковых подающих транспортеров (Vт) и линейные (окружные) скорости (Vp) роторных ориентирующих устройств по внешнему диаметру их лопастей равны между собой, а шаг s между скребками подающих транспортеров определяется выражением:
где α - угол между лопастями ориентирующего устройства;
D - внешний диаметр окружности лопастей.
