Регулируемый распределительный узел для сыпучих материалов
Настоящее изобретение относится к регулируемому распределительному узлу для сыпучих материалов. Регулируемый распределительный узел содержит бункер с выпускным отверстием и затвором для отделения указанного отверстия и объемное распределительное устройство, прикрепленное к бункеру у отверстия и снабженное приводом для подачи сыпучих материалов. Объемное распределительное устройство содержит барабан, вращающийся вокруг оси вращения, по существу параллельной оси скольжения затвора. Регулируемый распределительный узел обеспечивает непрерывную регулировку подаваемого материала без значительного воздействия на доступную бортовую электрическую мощность машины. 14 з.п. ф-лы, 3 ил.
Настоящее изобретение относится к регулируемому распределительному узлу для сыпучих материалов.
Регулируемые распределительные устройства этого типа широко используются на сельскохозяйственных сеялках для распределения дозированных сыпучих материалов, таких как семена, удобрения и/или добавки, такие как дезинфекционные вещества, инсектициды или микроэлементы вместе с семенами во время посевных операций. Такие распределительные устройства также известны как грануляторы или микрогрануляторы, в частности при использовании для распределения добавок. Помимо этого предпочтительного использования, их также используют во всех областях, где требуется дозированное распределение продукта. Предпочтительно, распределение происходит пропорционально скорости движения машины, к которой они прикреплены.
Текущая тенденция в области сеялок связана с массовым использованием электрических систем управления для регулирования и дозирования семян, а также удобрений и сыпучих материалов, поскольку такое использование позволяет повысить точность распределения по сравнению с чисто механическими системами, использующими передачи с приводом от сцепления с землей.
Передачи с приводом от сцепления с землей на самом деле основаны на использовании одного (или более) приводных колес, находящихся в контакте с землей при качении и предпочтительно соединенных без проскальзывания (например, посредством цепной передачи) с приводным валом, предназначенным для приведения в действие барабана распределительного устройства. Даже несмотря на предотвращение проскальзывания кинематической приводной цепи нельзя полностью предотвратить пробуксовывание колес по земле, которое становится более значительным при увеличении скорости движения машины в условиях состояния почвы при посеве. Напротив, электрическая работа распределительных устройств позволяет по желанию изменять скорость вращения, независимо от скорости движения машины. Кроме того, сама электрическая работа поддается управлению с помощью датчиков, обеспечивая дозирование подаваемого материала на основе фактически подаваемого количества, определяемого датчиками, вместо параметров, которые ему теоретически пропорциональны, таких как скорость движения машины.
Однако электрические системы управления имеют существенное ограничение, на которое влияет электрическая мощность, доступная на борту машины. Обычно, указанная электрическая мощность подается электрической системой сельскохозяйственного трактора, связанной с машиной, и поэтому ограничена мощностью бортового генератора переменного тока и блока аккумуляторных батарей. Стандартной установки часто бывает недостаточно для обеспечения всех этих функций, особенно при использовании сеялок со значительной шириной захвата. В таком случае требуются альтернативные системы для выработки необходимой электроэнергии с использованием, например, специальных снабженных приводом бортовых генераторов для этой функции. Однако все это нежелательно тяжело как с точки зрения затрат, так и с точки зрения веса и сложности эксплуатации такого оборудования.
В EP2353356 описано регулируемое распределительное устройство для сыпучих материалов с барабанным распределительным устройством с ячеистой формой и запорным устройством с электрическим приводом, расположенным на выпускной линии. Регулировка потока сыпучего материала обеспечивается исключительно за счет изменения скорости вращения барабанного распределительного устройства.
В US7100522 описан другой пример регулируемого распределительного устройства для сыпучих материалов, в котором предусмотрен дозатор с радиальным набором лопастей.
Другие примеры регулируемого распределительного устройства для сыпучих материалов раскрыты либо в US2010/132600, либо в US2105/271988.
Основная проблема настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить регулируемое распределительное устройство для сыпучих материалов, которое конструктивно и функционально разработано для того, чтобы обеспечить непрерывную регулировку подаваемого материала без значительного воздействия на доступную бортовую электрическую мощность машины.
Другой целью настоящего изобретения является создание распределительного узла, который сводит к минимуму недостатки, связанные с приводной передачей.
Упомянутая проблема решается, и указанные цели достигаются посредством регулируемого распределительного узла для сыпучих материалов согласно пункту 1. Предпочтительно, распределительное устройство приводится в действие посредством передачи с приводом от сцепления с землей или посредством гидравлического двигателя, а еще более предпочтительно, указанный затвор приводят в действие посредством электрического исполнительного механизма.
Таким образом, получены два важных результата. Во-первых, для грубой регулировки распределительного устройства используется передача с приводом от сцепления с землей или гидравлический двигатель, не требующий потребления электроэнергии. Во-вторых, регулировка потока, обеспечиваемая затвором, используется для разделения потока в распределительное устройство. Это гарантирует все преимущества вышеупомянутой электрической регулировки в сочетании с преимуществами механического или гидравлического приведения в действие компонентов распределительного устройства, которые связаны с наибольшим потреблением энергии. Кроме того, потребление электроэнергии в распределительном устройстве сводится к минимуму, поскольку затвор не требует постоянной регулировки, поскольку обычно достаточно начальной регулировки и нескольких изменений во время использования.
Предпочтительно, распределительное устройство содержит барабан с ячеистой формой или выемками, который вращается вокруг оси по существу параллельно оси скольжения указанного затвора. Таким образом, отделение затвором применимо не только к зазору выпускного отверстия, но также к максимальной рабочей длине выемок на барабане распределительного устройства. Это делает полученную настройку более точной и эффективной.
Преимущественная точность регулировки дополнительно повышается за счет использования выемок, проходящих в осевом направлении на кожухе указанного барабана.
Барабан может содержать или состоять из поворотного клапана с радиальными лопастями, набор лопастей которого образует указанные выемки.
Предпочтительно, чтобы электрический исполнительный механизм указанного затвора был линейного типа, например, исполнительный механизм с червячным винтом или реечной передачей. Эти исполнительные механизмы сочетают в себе точную настройку с низким потреблением электроэнергии. Однако не исключена возможность использования других типов исполнительных механизмов, например, электропневматических или электрогидравлических.
Признаки и преимущества изобретения будут более подробно описаны в приведенном ниже подробном описании предпочтительного, но не исключительного варианта осуществления, показанного в качестве примера, но без ограничения им, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг.1 представлен вид в разрезе регулируемого распределительного узла согласно настоящему изобретению;
на фиг.2 представлен вид в перспективе детали регулируемого распределительного узла фиг.1;
на фиг.3 представлена упрощенная схема регулируемого распределительного узла на предыдущих фигурах.
На фигурах позиция 1 в целом обозначает регулируемый распределительный узел для сыпучих материалов, предпочтительно предназначенный для использования на сельскохозяйственных сеялках для дозированного распределения семян, удобрений, инсектицидов и/или микроэлементов, упакованных в более крупную или более мелкую гранулированную форму.
Распределительный узел 1 содержит бункер 2 с выпускным отверстием 3 и затвором 4, скользящим в бункере 2 вдоль предпочтительно линейного направления, обозначенного X для отделения выпускного отверстия 3.
В предпочтительном варианте осуществления затвор 4 направляют с помощью специальных направляющих 5, которые частично видны на фиг.2.
Предпочтительно, отверстие 3 вместе с соответствующим затвором 4 расположено в нижней части бункера 2, по существу в непосредственной близости от дна, обеспечивая почти полный выпуск материала, находящегося в бункере 2.
Распределительное устройство, предпочтительно с вращающимся ячеистым барабаном и обозначенное в целом позицией 6, прикреплено к бункеру 2 у отверстия 3.
В одном варианте осуществления распределительное устройство 6 относится к объемному типу с полостями. Также можно использовать замкнутую снабженную приводом конвейерную ленту на соответствующих роликах, предпочтительно ячеистую ленту для дозированной доставки сыпучих материалов из бункера через отверстие 3.
Также со ссылкой на фиг.1 в предпочтительном варианте осуществления распределительное устройство 6 содержит по существу цилиндрический барабан 8 с осью, совмещенной с направлением X скольжения затвора 4.
Другими словами, барабан 8 вращается вокруг оси, которая по существу параллельна оси скольжения затвора 4.
По указанной причине в этом тексте ось распределительного устройства 6 будет обозначена той же ссылкой, что и направление X скольжения.
Предпочтительно барабан 8 распределителя 6 имеет множество полостей 9, которые имеют удлиненную форму, которая по существу проходит параллельно оси X. В альтернативном варианте осуществления, который не показан, полости 9 могут проходить в продольном направлении, которое наклонено по отношению к оси X, предпочтительно, образуя меньший угол, равный 30°
В некоторых вариантах осуществления полости распределены с постоянным шагом по периметру барабана на его оболочке 10.
Согласно предпочтительному варианту осуществления полости 9 образуют выемки 90, которые обращены к отверстию 3, так что материал, выходящий из отверстия 3, сам падает в него под действием силы тяжести.
Для этого отверстие 3 предпочтительно имеет продольные размеры, которые меньше, чем выемки 90 или в общем больше полостей 9.
В некоторых вариантах осуществления отверстие 3 имеет удлиненную форму, а ширина отверстия по существу совпадает с шириной выемок 90 или в общем больше полостей 9.
Также может быть предусмотрено, что барабан 8 может содержать или состоять из поворотного клапана с радиальными лопастями, набор лопастей которого образует полости 9 согласно альтернативному варианту осуществления, не показанному на фигурах.
Барабан 8 приводят во вращение вокруг своей оси посредством передачи 11 с приводом от сцепления с землей или, в одном из вариантов осуществления, посредством гидравлического двигателя (не показано).
Следует понимать, что в контексте этого изобретения передача с приводом от сцепления с землей относится к рабочей системе, которая получает вращательное движение от приводного колеса 15, схематично показанного, которое вращается по земле при продвижении сеялки по рабочей зоне.
Другими словами, передача 11 выполнена так, чтобы приводное колесо 15 при использовании находилось в контакте с рабочей зоной и начинало вращаться при продвижении по земле сеялки или другой сельскохозяйственной машины, на которой установлен распределительный узел 1.
Этот рабочий выбор оказывается особенно выгодным в случае, когда отверстие 3 и распределительное устройство 6 расположены в нижней части бункера 2, поскольку в этом случае можно легко добраться до земли с помощью подходящих валов.
В некоторых вариантах осуществления передача 11 также для этой цели содержит угловой вал 12, приводимый в действие предпочтительно призматическим валом 13.
Согласно предпочтительному варианту осуществления вал 13, в свою очередь, вращается с помощью колеса 15 посредством передачи 14, например, цепной передачи, и предпочтительно посредством переменной передачи. Таким образом, указанное решение является еще более выгодным в рамках показанного выше варианта осуществления.
Следует отметить, что, как правило, передача 11, которая приводит в действие барабан 8, предпочтительно имеет переменную передачу, что позволяет производить требуемую регулировку распределительного устройства 6 путем изменения скорости вращения барабана 8.
Однако возможно, что передача с приводом от сцепления с землей приводится в действие приводным валом, соединенным с валом отбора мощности трактора, или, скорее, с другими передачами, уже известными в данной области.
Напротив, затвор 4 приводят в действие посредством электрического исполнительного механизма 20 предпочтительно линейного типа, предпочтительно предназначенного только для приведения в действие затвора. Исполнительный механизм 20 может представлять собой реечную передачу, содержащую в одном варианте осуществления, зубчатое колесо 21 и рейку 22. альтернативно, исполнительный механизм 20 может представлять собой червячный винт или шарико-винтовую передачу.
Однако не исключено, что исполнительный механизм может быть электрогидравлическим или электропневматическим.
Работа распределительного узла 1 заключается в следующем. Во время рабочего движения сеялки, на которой она установлена, колесо 15 вращается по земле, активируя посредством кинематической цепи 12, 13, 14 вращение барабана 8 вокруг оси X. Что касается энергии, следует отметить, что работа барабана 8 является наиболее обременительной из всего распределительного узла 1, как из-за кинематической цепи, с которой он связан, так и, в первую очередь, потому, что это непрерывная работа, сохраняющаяся в течение всей фазы распределения сыпучего материала. Если затвор 4 закрывает выпускное отверстие, продукт не подается несмотря на вращение барабана. автоматическое или ручное приведение в действие исполнительного механизма 20 приводит к дозируемому открыванию затвора 4, который дозирующим образом разделяет используемые размеры выпускного отверстия бункера. В отличие от барабана, эта операция обычно является прерывистой, поскольку при отсутствии каких-либо изменений рабочих параметров сеялки настройка, достигаемая затвором 4, затем сохраняется в течение по меньшей мере некоторого времени. Это влечет за собой исключительно ограниченное использование электроэнергии как из-за уменьшенного потребления энергии исполнительным механизмом 20, так и из-за его прерывистой работы.
Таким образом, изобретение решает предложенную проблему, обладая многочисленными преимуществами, среди которых совмещение оси барабана с направлением скольжения затвора позволяет как прямое разделение выпускного отверстия, так и прямое разделение осевых выступов и, следовательно, емкости полостей. Она увеличивается синергетически, когда полости имеют осевое удлинение на барабане.
1. Регулируемый распределительный узел (1) для сыпучих материалов, содержащий бункер (2) с выпускным отверстием (3), затвор (4) на указанном бункере (2) для отделения указанного отверстия (3) и объемное распределительное устройство (6), прикрепленное к указанному бункеру (2) у отверстия (3) и снабженное приводом для подачи, дозируемым образом, сыпучих материалов из бункера (2) через отверстие (3), отличающийся тем, что указанное объемное распределительное устройство (6) содержит барабан (8), который вращается вокруг оси (Х) вращения, по существу параллельной оси скольжения указанного затвора (4).
2. Регулируемый распределительный узел (1) по п. 1, в котором указанное распределительное устройство (6) приводится в действие посредством передачи (11) с приводом от сцепления с землей или посредством гидравлического двигателя.
3. Регулируемый распределительный узел (1) по п. 1 или 2, в котором указанный затвор (4) приводится в действие посредством электрического исполнительного механизма (20).
4. Регулируемый распределительный узел (1) по любому из предыдущих пунктов, в котором указанное объемное распределительное устройство (6) имеет ячеистую форму и содержит множество полостей (9) для приема материала, подаваемого через указанное отверстие (3).
5. Регулируемый распределительный узел по любому из предыдущих пунктов, в котором указанные полости (9) имеют удлиненную форму.
6. Регулируемый распределительный узел (1) по п. 5, в котором полости (9) проходят на указанный барабан (8) так, чтобы проходить вдоль продольного направления, которое образует угол между 0° и 30° с осью (X) вращения.
7. Регулируемый распределительный узел (1) по п. 6, в котором продольное направление прохождения полостей (9) по существу параллельно оси (X) вращения.
8. Регулируемый распределительный узел (1) по любому из пп. 4-7, в котором указанный барабан (8) содержит или состоит из вращающегося клапана с радиальными лопастями, лопасти которого образуют указанные полости (9).
9. Регулируемый распределительный узел (1) по любому из пп. 4-8, в котором указанные полости (9) образуют выемки (90), которые обращены к указанному отверстию (3) таким образом, что материал, выходящий из указанного отверстия (3), сам падает в них под действием силы тяжести.
10. Регулируемый распределительный узел (1) по любому из пп. 4-9, в котором указанное отверстие (3) имеет удлиненную форму и отличается продольным размером, меньшим, чем указанные полости (9).
11. Регулируемый распределительный узел (1) по любому из пп. 9 или 10, в котором указанное отверстие (3) отличается продольным размером, меньшим, чем указанные выемки (90).
12. Регулируемый распределительный узел (1) по любому из пп. 10 или 11, в котором указанное отверстие (3) отличается шириной, которая по существу совпадает с шириной указанных полостей (9).
13. Регулируемый распределительный узел (1) по любому из предыдущих пунктов, в котором электрический исполнительный механизм (20) указанного затвора (4) представляет собой червячный винт или реечную передачу.
14. Регулируемый распределительный узел (1) по любому из предыдущих пунктов, в котором указанная передача (11) с приводом от сцепления с землей содержит приводное колесо (15), причем указанная передача (11) выполнена с приводным колесом (15), выполненным с возможностью контакта, при использовании, с рабочей зоной и начала вращения при продвижении распределительного узла (1) по земле.
15. Регулируемый распределительный узел (1) по любому из предыдущих пунктов, в котором указанное отверстие (3) и указанный затвор (4) расположены в нижней части указанного бункера (2).
