Результат интеллектуальной деятельности: ВЫСЕВАЮЩИЙ АППАРАТ

Изобретение относится к сельхозмашиностроению, в частности к аппаратам точного высева семян. Известен высевающий аппарат (А.С. СССР №1443835, A1 A01C 7/04, 1988 Бюл. №46), обеспечивающий повышенную точность однозернового посева семян путем снижения количества двойников, содержащий диск, в кольцевой проточке которого, выполненной по оси ячеек, под выталкиватель установлен сектор с увеличивающейся по походу вращения диска высотой сечения и подпружиненным концом и высевающий аппарат (А.С. СССР №1644761 A2, A01C 7/04, 1991 Бюл. №16), обеспечивающий высев семян без замены высевающего диска и снабженный поводком с упором для взаимодействия с выполненным на конце сектора с его внутренней стороны срезом, при этом поводок расположен в проточке диска под сектором и соединен с корпусом с возможностью продольного перемещения относительно сектора.

Недостатки данных конструкций: сложность изготовления и настроек аппарата на высев семян различных размеров. Кроме того, консольно закрепленный сектор с подпружиненным концом имеет незначительную толщину и склонность к вибрации в процессе работы, что снижает качество процесса высева.

Известен высевающий аппарат (Патент РФ №2050764, A01C 7/04, 1995), обеспечивающий снижение повреждения семян и увеличение точности высева семян разных фракций, содержащий высевающий диск с ячейками для семян и ролик-отражатель, состоящий из ступицы, на которой смонтирован бандаж с отражательной поверхностью из упругого материала.

Недостаток данной конструкции. На практике очень сложно создать условия для получения так называемой «передачи гибкой связью», при которых возможен поворот семени за счет силы трения натянутой части упругой поверхности о поверхность семени, в результате чего создаются условия для травмирования семян роликом-отражателем.

Из известных наиболее близким по технической сущности является высевающий аппарат (Патент РФ №2132603, A01C 7/04, 1999), включающий корпус, бункер, ролик-отражатель, вертикально установленный в корпусе ячеистый диск с кольцевой проточкой, выталкивателем семян в проточке и симметричными кольцевыми пазами прямоугольного сечения в ее боковых стенках, сектор с подпружиненным концом в виде непрерывной полосы, размещенной в полости пазов и кольцевой проточки, отличающейся тем, что сектор с тыльной стороны содержит упор, опирающийся на внутреннюю цилиндрическую поверхность кольцевого паза, в полости между концом плоской пружины и выталкивателем свободно размещена радиальная полоса, с корпусом сектор сопряжен посредством винтового механизма. Винтовой механизм размещен с тыльной стороны корпуса и включает выступающую часть сектора со шкалой и сквозным отверстием, в котором установлен винт, сопряженный посредством резьбового соединения со скобкой, закрепленной на задней стенке корпуса высевающего аппарата, при этом между сектором и скобой размещена пружина сжатия, продольная ось которой совпадает с осью винта. Упор выполнен в виде цилиндрического штифта, запрессованного в тело сектора, и ось его перпендикулярна плоскости сектора.

Недостатки данного высевающего аппарата: сложность конструкции и настройки аппарата на высев семян другого размера, подразумевающей перемещение каждого сектора относительно скобы, причем зазор между концом пружины и роликом-отражателем контролируют по шкале, установленной в тыльной части корпуса. Удаленность шкалы от места контроля и наличие подвижных частей конструкции не позволит обеспечить данный зазор с первой попытки, что значительно увеличит время предварительной настройки.

Заявляемое изобретение направлено на устранение вышеотмеченных недостатков известного. А именно значительно упрощает конструкцию высевающего аппарата и процесс настройки на высев семян другого размера. От его использования может быть получен следующий технический результат: снижение стоимости высевающего аппарата, снижение эксплуатационных затрат из-за снижения трудоемкости настроек и технического обслуживания, снижение травмирования высеваемых семян и, как следствие, увеличение урожайности.

Указанный технический результат достигается за счет того, что высевающий аппарат содержит бункер, ролик-отражатель, вертикально установленный в корпусе ячеистый высевающий диск с горизонтальной осью вращения.

Особенность изобретения в том, что ячеистый высевающий диск выполнен составным для удобства настройки на высев семян другого размера, при этом в боковых кольцевых проточках составного ячеистого высевающего диска установлено сплошное упругодеформируемое силиконовое кольцо. По центру наружной поверхности данного кольца расположены полые тонкостенные цилиндры, выполненные как единое целое со сплошным упругодеформируемым кольцом, главное предназначение которых - возможность деформации при передаче усилия от ролика-отражателя на семя, в результате чего увеличивается объем ячейки и предотвращается повреждение семян.

Кроме того, силы упругости деформированных полых тонкостенных цилиндров способствуют выталкиванию семян при подходе их к выбросному окну, выполненному в корпусе высевающего аппарата, тем самым предотвращая забивание ячеек высевающего диска. Начало выбросного окна находится в третьем квадранте на линии, образованной пересечением цилиндрической поверхности корпуса и плоскости, проходящей через ось вращения составного ячеистого высевающего диска и отклоненной от вертикальной плоскости, проходящей через ось вращения составного ячеистого высевающего диска на угол 10…20 градусов в сторону, противоположную вращению составного ячеистого высевающего диска. Конец окна находится в четвертом квадранте на линии, образованной пересечением цилиндрической поверхности корпуса и плоскости, проходящей через ось вращения составного ячеистого высевающего диска и отклоненной от вертикальной плоскости, проходящей через ось вращения составного ячеистого высевающего диска на угол 10…20 градусов в сторону вращения составного ячеистого высевающего диска. Предложенная конструкция выбросного окна максимально способствует самоочищению ячеек составного ячеистого высевающего диска.

С целью оптимизации процесса заполнения ячейки семенами и исключения возможности попадания в ячейку двух семян верхние основания полых тонкостенных цилиндров выполнены в виде части сферы, обращенной выпуклостью к оси вращения составного ячеистого высевающего диска, причем радиус составного ячеистого высевающего диска больше радиуса окружности, проведенной по верхним основаниям полых тонкостенных цилиндров сплошного упругодеформируемого кольца на величину, равную 2/3 толщины высеваемых семян.

Для того чтобы полые тонкостенные цилиндры при деформации не могли травмировать высеваемые семена, по оси ячеек составного ячеистого высевающего диска под нижним основанием полых тонкостенных цилиндров сплошного упругодеформируемого кольца выполнена кольцевая проточка, ширина которой больше диаметра ячеек составного ячеистого высевающего диска. Данная проточка снижает усилие на деформацию полых тонкостенных цилиндров.

Остальные признаки заявленного высевающего аппарата - частные, поскольку характеризуют лишь конкретное выполнение того или иного узла высевающего аппарата.

Графические материалы.

На фиг.1 изображена схема высевающего аппарата. На фиг.2 - сечение А-А на фиг.1. На фиг.3 - узел высевающего аппарата увеличенный.

Предлагаемый высевающий аппарат включает в себя корпус 1 (фиг.1); бункер 2; вертикально установленный составной ячеистый высевающий диск, состоящий из двух симметричных частей - левой 3 (фиг.2) и правой 4 с высверленными в них цилиндрическими ячейками 5. Левая 3 и правая 4 части высевающего диска жестко скреплены винтами 6. В левой 3 и правой 4 частях высевающего диска выполнены боковые кольцевые проточки, в которые установлено сплошное упругодеформируемое силиконовое кольцо 7 (фиг.1) с радиально расположенными по центру полыми тонкостенными цилиндрами, выполненными как единое целое со сплошным упругодеформируемым силиконовым кольцом 7 и размещенными в ячейках 5 составного высевающего диска. Верхние основания полых тонкостенных цилиндров для обеспечения заданных параметров деформации и снижения травмируемости семян 8 выполнены в виде части сферы, обращенной выпуклостью к оси вращения составного ячеистого высевающего диска, причем радиус составного ячеистого высевающего диска R₁ больше радиуса R₂ окружности, проведенной по верхним основаниям полых тонкостенных цилиндров сплошного упругодеформируемого кольца на величину, равную 2/3 толщины высеваемых семян 8. Также для обеспечения заданных параметров деформации полых тонкостенных цилиндров и снижения травмируемости семян 8 по оси ячеек 5 составного ячеистого высевающего диска под нижним основанием полых тонкостенных цилиндров сплошного упругодеформируемого силиконового кольца 7 выполнена кольцевая проточка 9 (фиг.3), ширина В₁ которой больше диаметра ячеек D₁ составного ячеистого высевающего диска.

Составной ячеистый высевающий диск вращается вместе с валом 10 (фиг.1).

Над наружной поверхностью составного ячеистого высевающего диска без зазора установлен ролик-отражатель 11, вращающийся вместе с валом 12 в сторону, противоположную вращению составного ячеистого высевающего диска.

Горизонтальная ось вращения ролика-отражателя 11 лежит во втором квадранте в плоскости, проходящей через ось вращения составного ячеистого высевающего диска и отклоненной от вертикальной плоскости, проведенной через ось вращения составного ячеистого высевающего диска на угол α=20…30 градусов в направлении вращения составного ячеистого высевающего диска. Поверхность ролика-отражателя 11 покрыта слоем эластичного фрикционного материала 13, а его угловая скорость в 2…3 раза больше угловой скорости составного ячеистого высевающего диска.

Корпус 1 высевающего аппарата имеет окно 14 (фиг.2), начало которого находится в третьем квадранте на линии, образованной пересечением цилиндрической поверхности корпуса и плоскости, проходящей через ось вращения составного ячеистого высевающего диска и отклоненной от вертикальной плоскости, проходящей через ось вращения составного ячеистого высевающего диска на угол β=10…20 градусов (фиг.1) в сторону, противоположную вращению составного ячеистого высевающего диска, при этом конец окна находится в четвертом квадранте на линии, образованной пересечением цилиндрической поверхности корпуса и плоскости, проходящей через ось вращения составного ячеистого высевающего диска и отклоненной от вертикальной плоскости, проходящей через ось вращения составного ячеистого высевающего диска на угол γ=10…20 градусов в сторону вращения составного ячеистого высевающего диска.

Высевающий аппарат работает следующим образом.

Часть семян 8 (фиг.1), находящихся в бункере 2, при вращении составного ячеистого высевающего диска под действием силы тяжести попадает в ячейки 5 (фиг.3) на сферическую поверхность полых тонкостенных цилиндров сплошного упругодеформируемого силиконового кольца 7. Глубина ячейки 5 рассчитана таким образом, чтобы центр тяжести семян находился ниже наружной поверхности составного ячеистого высевающего диска. Таким образом, семя 8 надежно зафиксируется в ячейке 5. При дальнейшем повороте составного ячеистого высевающего диска ролик-отражатель 11 (фиг.1), покрытый слоем эластичного фрикционного материала 13, надавит на семя 8 (фиг.3), находящееся в ячейке 5, в результате чего полые тонкостенные цилиндры, выполненные как единое целое со сплошным упругодеформируемым силиконовым кольцом 7, деформируются, семена 8 при этом полностью окажутся внутри ячейки 5.

Выполненная при этом по оси ячеек составного ячеистого высевающего диска под нижним основанием полых тонкостенных цилиндров сплошного упругодеформируемого кольца 7 кольцевая проточка 9 способствует снижению усилия на деформацию полых тонкостенных цилиндров, тем самым предотвращает травмирование семян 8. Снижению травмирования семян 8 также способствуют выполненные в виде части сферы, обращенной выпуклостью к оси вращения составного ячеистого высевающего диска, верхние основания полых тонкостенных цилиндров сплошного упругодеформируемого силиконового кольца 7.

Возможность ячейки 5 составного ячеистого высевающего диска с полыми тонкостенными цилиндрами, выполненными заодно со сплошным упругодеформируемым силиконовым кольцом, «приспосабливаться» к семенам с различными геометрическими размерами делает высевающий аппарат более универсальным.

Другая часть семян 8, не попавшая в ячейку 5, отводится роликом-отражателем 11 (фиг.1), вращающимся в сторону, противоположную вращению составного ячеистого высевающего диска, назад в бункер 2.

При дальнейшем вращении составного ячеистого высевающего диска находящееся в ячейке 5 семя 8 потеряет контакт со слоем эластичного фрикционного материала 13 ролика-отражателя 11, но будет зафиксировано в ячейке 5 внутренней поверхностью корпуса 1 до тех пор, пока ячейка 5 с семенем 8 в результате поворота не окажется в зоне выбросного окна 14 (фиг.2). Потеряв упор, семя 8 под действием сил тяжести и сил упругости деформированных полых тонкостенных цилиндров сплошного упругодеформируемого силиконового кольца 7 выпадет из ячейки 5 на дно борозды.

Таким образом, предложенный высевающий аппарат обеспечит высев семян разного размера без замены высевающего диска и снизит их травмирование, что в конечном итоге приведет к увеличению урожайности.