Висівний диск для дозатора насіння, вузол дозатора насіння, що містить зазначений диск, та посівна машина, що містить зазначений вузол дозатора

Реферат: Заявлений висівний диск для дозатора насіння з використанням тиску повітря містить кільцевий елемент, що має перший бік, другий бік і зовнішній край. Кільцевий елемент призначений для обертання навколо осі, при якому зовнішній край сполучається із джерелом насіння. У кільцевому елементі є кілька проходів, що проходять від отворів у зовнішньому краї кільцевого елемента до отворів у першому боці диска. UA 105893 C2 (12) UA 105893 C2 UA 105893 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Цей винахід належить до дозатора насіння для сіялки й, зокрема, до дозатора насіння, який має дозувальний диск з отворами на зовнішньому краю диска, призначених для приставання насіння до нього. У звичайній сіялці використовується вакуумний дисковий дозатор насіння для кожного рядкового пристрою сіялки. Один приклад цього показаний у патенті США № 5 170 909. За цим винаходом висівний диск обертається, проходячи зону накопичення насіння з одного його боку. Кілька висівних комірок, утворених заглибленнями на поверхні висівного диска в один або кілька колових рядів отворів поруч із зовнішнім краєм висівного диска, механічно прискорюють й насамкінець захоплюють у собі окремі насіння із зони накопичення насіння. Окремі насіння утримуються у цих комірках через різницю тиску, створювану джерелом вакууму, підключеного до внутрішнього боку корпуса на протилежному боці висівного диска, доки комірки не доходять до зони вивантаження. У зоні вивантаження дія вакууму відключається, щоб уможливити вивільнення окремих насінин з комірок для вивантаження через жолоб у нижній частині корпуса у борозну для укладки насінин (насінну борозна). Замість вакууму на протилежному боці можна використовувати надлишковий тиск на насінному боці диска. Попри те, що ці дозатори насіння функціонують добре, можливими є вдосконалення, які допоможуть збільшити врожаї зернових культур і підвищити ефективність сіяння. Наприклад, у випадку деяких культур збільшити врожаї культур може точний крок висіву насіння у насінній борозні. Те, як насіння вивільняється з висівного диска, справляє вплив на траєкторію насіння через сім'япровід й остаточне розміщення насіння у насінній борозні. Схожим чином, на точність кроку висіву також впливатиме відстань, на якій насіння падає з дозатора насіння у борозну. Чим ближче падає насіння, тим легше керувати його укладкою. Крім того, врожаї можна збільшити при різній ширині міжрядь для вищої щільності посіву. Одним прикладом є дворядковий посів з двома рядками насіння на близькій відстані один від одного. Ширина нинішніх дозаторів насіння ускладнює розміщення двох дозаторів на близькій відстані один від одного для використання при дворядковому посіві. Вища ефективність посіву може досягатися при вищих швидкостях руху при посіві. Однак при нинішніх дозаторах насіння вищі швидкості руху спричиняють зниження точності кроку висіву. Пропонований дозатор насіння має висівний диск з насінними отворами на зовнішньому краї диска. Це запобігає тому, що насіння при вивільненні падає по частині поверхні висівного диска. Результатом є більш прогнозована траєкторія насіння, підвищення точності кроку висіву. При захопленні насіння на периферії диска ємність для насіння у корпусі дозатора може розміщуватися перед диском або позаду його, а не збоку диска, завдяки чому корпус дозатора звужується, полегшуючи компонування двох дозаторів на близькій відстані один від одного для дворядкового посіву. Вужчий дозатор можна, крім того, розміщувати нижче у рядковому пристрої зі зменшенням відстані падіння насіння. Завдяки більшій точності укладки насіння можна підвищити швидкість руху сіялки. Крім того, ефективність підвищується завдяки вакуумній очистці дозаторів насіння, яка скорочує час, потрібний на те, щоб поміняти тип або сорт насіння. Фіг. 1 являє собою вигляд збоку рядкового пристрою сіялки з пропонованим дозатором. Фіг. 2 являє собою загальне зображення диска дозатора насіння, на якому показаний зовнішній край диска. Фіг. 3 являє собою збільшене часткове загальне зображення протилежного боку висівного диска відносно показаного на фіг. 2. Фіг. 4 представляє загальне зображення одного елемента корпуса дозатора, яке ілюструє вакуумний канал і ущільнення, а також пристрій для розбиття насіння поодинці. Фіг. 5 являє собою збільшений вигляд збоку диска разом із пристроєм для розбиття насіння поодинці, який ілюструє взаємодію між ними. Фіг. 6 являє собою вигляд збоку пристрою для розбиття насіння поодинці, якщо дивитися справа на фіг. 5. Фіг. 7 являє собою вигляд у перспективному зображенні дозатора насіння, який ілюструє інший елемент корпуса й вакуумну очистку. Фіг. 8 являє собою схематичну ілюстрацію системи вакуумної очистки. На фіг. 1 показаний рядковий пристрій 16 сіялки, відомим чином встановлений на брусі 12 для навішування робочих органів, який проходить у поперечному напрямку. Рядковий пристрій 16 має центральний рамний елемент 20, відомим чином з'єднаний з брусом для навішування робочих органів паралелограмним навісним пристроєм 22, призначеним для уможливлення вертикального відносного переміщення між рядковим пристроєм і брусом для навішування робочих органів. Насіння зберігається у насінному ящику 24 й подається у дозатор насіння 26. Дозатор насіння розбиває насіння із зони накопичення насіння поодинці й кидає окремі насінини 1 UA 105893 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 через сім'япровід 28 у посадкову борозну. Ця борозна утворюється у ґрунті дисками 30 сошника. Копіювальні колеса 32 регулюють глибину борозни, а загортачі 34 загортають борозну поверх насіння. Копіювальні колеса 32 встановлені на рамному елементі 20 за допомогою важелів 36. Крім того, рядковий пристрій 16 містить бункер для хімікатів 40, рядковий очисний навісний пристрій 42 й генератор спрямованого вниз зусилля 44. Брус для навішування робочих органів і рядковий пристрій призначені для їх перенесення над землею у робочому напрямку вперед, вказаному стрілкою 38. Кілька рядкових пристроїв 16 рознесені у поперечному напрямку й встановлені на брусі 12 для навішування робочих органів. Рядковий пристрій 16 показаний як приклад оточення, в якому використовується пропонований дозатор. Пропонований дозатор насіння може використовуватися у будь-якому з різноманітних висівних апаратів. Дозатор насіння 26 містить висівний диск 48, утворений з кільцевого елемента 50 (фіг. 2). Цей кільцевий елемент 50 має перший або вакуумний бік 52 (фіг. 3) і другий або протилежний бік 54. (Вживання термінів "вакуумний бік" і "протилежний бік" стосовно диска використовується виключно для відрізнення цих двох боків один від одного й не призначене для обмеження об'єму винаходу. Наприклад, як описується нижче, для того щоб приліпити насіння до кільцевого елемента, використовується вакуум. Але замість вакууму можна було б використовувати надлишковий тиск.) Зовнішній край 56 на колі кільцевого елемента проходить в аксіальному напрямку відносно вакуумного й протилежного боків кільцевого елемента. Кільцевий елемент має центральну маточину частину 58, за допомогою якої диск 48 встановлюється на приводі дозатора для обертання відносно осі 60. На зовнішньому краї 56 проходами 65 утворені кілька отворів 64, які проходять через кільцевий елемент 50 до отворів 66 на першому або вакуумному боці 52 кільцевого елемента. Див. фіг. 2 й 3. В кожному проході знаходиться ребро 70, призначене для часткового блокування пов'язаного з ним отвору 64, щоб запобігти потраплянню в отвори насінин меншого розміру. На вакуумному боці 52 кільцевого елемента є проміжна частина 72, яка проходить у радіальному напрямку від приводної маточини до зовнішньої кільцевої частини 74, що прилягає до зовнішнього краю. Зовнішня кільцева частина 74 підвищена в аксіальному напрямку відносно проміжної частини 72 (фіг. 3). У підвищеній зовнішній кільцевій частині 74 знаходяться отвори 66, які утворюють кільцеву групу отворів на вакуумному боці кільцевого елемента. Між сусідніми отворами 66 у підвищеній зовнішній кільцевій частині виконане заглиблення 78. Так само між сусідніми отворами 64 на зовнішньому краї 56 виконане заглиблення або канавка 82. Кільцевий елемент 50 обертається у напрямку, показаному стрілкою 84. Елементи на другому боці кільцевого елемента, показані на фіг. 2, а саме ребра 80, що проходять в аксіальному напрямку, утворюють протилежні боки 81 у напрямку обертання. Ці протилежні боки чіпляють й перемішують насіння у ємності для насіння. У показаному варіанті здійснення ці ребра продовжуються навколо кута 88 на з'єднанні зовнішнього краю і другого боку, утворюючи елемент 89, що проходить радіально від зовнішнього краю. Елементи 89 слідують за отворами 64 у напрямку обертання 84 на передньому краї 91 кожного заглиблення 82. Як альтернатива, елементами, які утворюють протилежні боки 81, могли б бути заглиблення на другому боці кільцевого елемента 50. Корпус дозатора насіння складається з першого й другого елементів 90, 150, перший елемент 90 показаний на фіг. 4. Перший елемент корпуса несе привідну маточину 92, яка сполучається із центральною маточиною 58 кільцевого елемента 50. Привідна маточина 92 з'єднується з привідним механізмом (не показаним). Кільцевий елемент 50 встановлений на першому елементі 90 корпуса, причому вакуумний бік 52 повернений до внутрішньої поверхні 94 першого елемента корпуса. Перший елемент 90 корпуса виконаний із дугоподібним вакуумним каналом 96, відкритим у кільцеву групу отворів 66 у кільцевому елементі 50. М'яке ущільнення 98 по периметру вакуумного каналу 96 взаємодіє з підвищеною в аксіальному напрямку зовнішньою кільцевою частиною 74 кільцевого елемента 50, щоб відвернути або зменшити потік повітря між ними. Вакуумний канал має рознесені у радіальному напрямку внутрішній і зовнішній боки 102 й 104. Ці внутрішній і зовнішній боки вакуумного каналу з'єднуються переднім кінцем 106 і заднім кінцем 108 за напрямком обертання. Передній і задній кінці вакуумного каналу є похилені або проходять під кутом відносно радіального напрямку, як показано пунктирними лініями 110. Кінці під кутом вакуумного каналу забезпечують перехід вакуумних карманів через ущільнення на кінцях вакуумного каналу. Це виключає гармонічне коливання ущільнення 98, яке відбувається при радіально орієнтованих кінцях каналу, паралельних радіальним бокам отворів 66. Ущільнення 98 виконано таким чином, щоб підходити до вакуумного каналу, і має перший і другий дугоподібні сегменти вздовж рознесених у радіальному напрямку внутрішнього й зовнішнього боків 102 й 104 вакуумного каналу й перший і другий кінцеві сегменти між ними, що похилені відносно радіального напрямку, 2 UA 105893 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 визначеного дугоподібними сегментами. Вакуумний канал 96 сполучається з вакуумним отвором 100, який у свою чергу підключений до вакуумної помпи, щоб подавати вакуум або нижчий тиск у вакуумний канал 96, створюючи різницю тиску в отворах 64 у висівному диску. Далі з посиланнями на фіг. 4, 5 й 6 описується пристрій для розбиття насіння поодинці 120. Пристрій для розбиття насіння поодинці містить три обертових елементи, таких, як вальці або коліщатка 122, з можливістю обертання встановлені на носії 124. Носій 124 з можливістю переміщення встановлений на опорному важелі 126 на осі 128. Це дозволяє носію регулювати себе таким чином, щоб усі три вальці 122 залишалися у контакті з кільцевим елементом 50. Опорний важіль 126 у свою чергу з можливістю переміщення встановлений на елементі 90 корпуса на осі 130. Це дозволяє вальцям 122 підстроюватися під биття кільцевого елемента 50. Тобто, підстроюватися під те, що кільцевий елемент не є ідеально круглим, та (або) вісь обертання 60 знаходиться не точно у центрі кільцевого елемента 50. Як показано на фіг. 5, зовнішній край 56 кільцевого елемента 50 є не циліндричним відносно осі 60, а похилений радіально всередину відносно першого або вакуумного боку 52 у напрямку другого або протилежного боку 54. Похилий край 56 є переважним, але вигоди винаходу можуть бути одержані й з циліндричним зовнішнім краєм. Вальці 122 мають основну частину 136, яка за формою є взагалі циліндричною. Нижній бік 138 вальців контактує із зовнішнім краєм 56 дискового елемента. Валець частково закриває отвори 64, щоб легенько виштовхувати насіння з отворів, таким чином, що коли до будь-якого одного отвору прилипають два або більше насіння, зайві насіння видаляються. Від нижнього боку 138 вальців 122 проходить виступ конічної форми 140, який утворює канавку 142, в яку сідає кут 144 кільцевого елемента. При розміщенні кута диска у цій канавці диск і вальці підтримують зачеплення незалежно від допусків диска й корпуса дозатора й незалежно від динамічного режиму рядкового пристрою сіялки. Крім того, на фіг. 5 показана кромка 99 ущільнення 98, яка контактує з вакуумним боком кільцевого елемента 50. На фіг. 6 зачеплення між вальцями 122 й кільцевим елементом 50 показане детальніше. Вальці встановлені з малим похилом до кільцевого елемента 50 таким чином, що передній край 132 вальця, тобто перший край вальця, що контактує з кільцевим елементом у напрямку обертання, є ближчим до кільцевого елемента, ніж задній край 134 вальців. Це призводить до утворення значного проміжку 135 між заднім краєм вальця й диском 48, якого немає на передньому краї. Така орієнтація вальця відносно диска знижує ймовірність потрапляння фрагментів насіння між вальцем і кільцевим елементом через забезпечення збільшуваного проміжку між цими двома у напрямку обертання. Складений корпус дозатора насіння показаний на фіг. 7 із другим елементом або кришкою 150 корпуса. Кришка 150 містить жолоб 152 для подачі насіння, по якому насіння подається у дозатор. Нижній кінець 154 жолоба для подачі насіння утворює жолоб 152 для подачі насіння вздовж зовнішнього краю і частково на боці 54 кільцевого елемента. Вздовж лінії 156 переноситься щітка або інший ущільнюючий елемент (не показаний), який контактує з другим боком кільцевого елемента щоб повертати насіння, видалені пристроєм для розбиття насіння поодинці, назад у ємності для насіння. Після того як насіння вивільняється з диска дозатора, насіння падає через вивантажувальний жолоб 158 у сім'япровід 28 і борозну у ґрунті внизу. У нижній частині ємності для насіння знаходиться знімні дверцята 160, призначені для того, щоб допомогти видалити невикористане насіння з ємності для насіння, коли оператор бажає поміняти тип або сорт насіння. Краї дверцят входять у пази 161, утворені у кришці корпуса. Якщо дверцята 160 зняти, насіння, що залишилося, випаде з ємності для насіння. Дверцята 160 показані з факультативним вакуумним каналом 162, який може підключатися до джерела вакууму для видалення надлишкового насіння без потреби у ручному знятті дверцят 160 з кожного дозатора насіння кожного рядкового пристрою. Схематичне креслення на фіг. 8 ілюструє вакуумну систему. Вакуумна помпа 170 підключена до клапана 172, який вибірково переключається між нормальною посівною операцією й очисткою. Під час нормальної посівної операції клапан направляє вакуум у лінію 174, яка у свою чергу сполучається з вакуумними каналами 100 кожного дозатора насіння. При цьому у вакуумні канали кожного дозатора і, таким чином, в отвори 64 у кільцевих елементах подається вакуум або знижений тиск повітря, щоб уможливити захоплення насіння з ємності для насіння. Для чистки клапан 172 переключається, підключаючи вакуум до лінії 176, яка сполучається з вакуумними каналами 162 у дверцятах 160. При цьому вакуум видаляє насіння з ємностей для насіння. Якщо вакуумна помпа 170 не має достатньої потужності для одночасної очистки усіх дозаторів, лінія 174 може сполучатися з колектором з кількома клапанами для послідовної очистки групи дозаторів за раз. Як й у випадку інших дозаторів насіння, які використовують різницю тиску, хоча цей винахід показаний й описаний як такий, в якому використовується вакуум, для утримування насіння на 3 UA 105893 C2 5 кільцевому елементі 50 можна використовувати надлишковий тиск повітря, і наступну формулу винаходу слід тлумачити як таку, що включає систему з надлишковим тиском, у якій тиск у ємності для насіння є вищим, аніж тиск у вакуумному каналі, якщо це конкретно не виключено текстом формули. Вищеописаний переважний варіант здійснення, але зрозуміло, що можливі інші варіанти у межах обсягу цього винаходу, визначеного доданою формулою винаходу. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1. Висівний диск для дозатора насіння з використанням тиску повітря, що містить: кільцевий елемент, що має перший бік, другий бік і зовнішній край, причому кільцевий елемент призначений для обертання навколо осі, при якому зовнішній край сполучається із джерелом насіння, який відрізняється тим, що містить кілька проходів у зазначеному кільцевому елементі, що проходять від отворів у зовнішньому краї кільцевого елемента до отворів у першому боці диска. 2. Висівний диск за п. 1, який відрізняється тим, що зовнішній край є похилим відносно осі обертання. 3. Висівний диск за п. 2, який відрізняється тим, що зовнішній край є похилим радіально всередину відносно осі обертання у напрямку від першого боку до другого боку. 4. Висівний диск за п. 1, який відрізняється тим, що містить кілька заглиблень на зовнішньому краї. 5. Висівний диск за п. 3, який відрізняється тим, що містить елементи, що проходять у радіальному напрямку від зовнішнього краю поруч із зазначеним другим боком кільцевого елемента і знаходяться позаду кожного отвору відносно напрямку обертання. 6. Висівний диск за п. 1, який відрізняється тим, що містить ребра на другому боці, які утворюють протилежні боки у напрямку обертання. 7. Висівний диск за п. 6, який відрізняється тим, що зазначеним ребром на другому боці є ребро, підвищене щодо другого боку. 8. Висівний диск за п. 1, який відрізняється тим, що у кожному з проходів містить ребро для часткового блокування отвору, що відповідає зазначеному ребру. 9. Висівний диск за п. 1, який відрізняється тим, що кільцевий елемент являє собою суцільний диск, який має центральну маточинну частину, проміжну частину й зовнішню кільцеву частину, що прилягає до зовнішнього краю, яка підвищена в аксіальному напрямку відносно проміжної частини на першому боці, при цьому проходи відкриті до першого боку диска у зовнішній кільцевій частині. 10. Вузол дозатора насіння, який відрізняється тим, що містить: висівний диск за п. 1 і корпус, у якому зазначений висівний диск встановлений для обертання навколо осі, причому корпус утворює ємність для насіння, через яку при обертанні проходить зовнішній край висівного диска, й корпус містить дугоподібний вакуумний канал, розміщений поруч із кільцевою групою отворів у першому боці диска та призначений для сполучення із джерелом вакууму, причому вакуумний канал має рознесені у радіальному напрямку внутрішній і зовнішній боки й передній і задній кінці у напрямку обертання дозувального елемента, причому передній і задній кінці вакуумного каналу проходять під кутом відносно радіального напрямку. 11. Вузол дозатора насіння за п. 10, який відрізняється тим, що містить отвір на нижньому кінці зазначеної ємності, призначений для підключення зазначеної ємності до джерела вакууму для полегшення видалення насіння із зазначеної ємності за допомогою вакууму. 12. Вузол дозатора насіння за п. 11, який відрізняється тим, що містить вакуумну помпу, яка може вибірково підключатися до вакуумної камери або до ємності для насіння. 13. Вузол дозатора насіння за п. 10, який відрізняється тим, що містить вузол пристрою для розбиття насіння поодинці, встановлений на корпусі, який має принаймні одне коліщатко, що контактує з кільцевим елементом і знаходиться у безпосередній близькості до зазначених отворів, щоб діяти на насіння, яке прилипло до отворів, для видалення з них зайвого насіння, причому принаймні одне коліщатко встановлене на носії, який з можливістю переміщення встановлений на корпусі, завдяки чому зазначене коліщатко слідує поверхні кільцевого елемента. 14. Вузол дозатора насіння за п. 13, який відрізняється тим, що пристрій для розбиття насіння поодинці містить принаймні два зазначених коліщатка, встановлених на носії, а носій з можливістю переміщення встановлений на опірному важелі, який у свою чергу з можливістю переміщення встановлений на корпусі. 4 UA 105893 C2 5 10 15. Вузол дозатора насіння за п. 13, який відрізняється тим, що кожне з коліщаток пристрою для розбиття насіння поодинці має частину, яка утворює канавку, в яку сідає крайовий кут кільцевого елемента насіння. 16. Вузол дозатора насіння за п. 13, який відрізняється тим, що бічна поверхня коліщатка, що проходить у радіальному напрямку, контактує з кільцевим елементом, причому коліщатко орієнтоване відносно кільцевого елемента таким чином, що передній край бічної поверхні коліщатка є ближчим до кільцевого елемента, ніж задній край бічної поверхні коліщатка. 17. Посівна машина, що містить вузол дозатора насіння за п. 10. 18. Посівна машина за п. 17, яка відрізняється тим, що корпус вузла дозатора насіння містить вакуумну камеру, яка знаходиться поруч із проходами у дозувальному пристрої, і вакуумний отвір, призначений для підключення вакуумної камери до джерела вакууму, й містить вакуумну помпу, яка може вибірково підключатися до вакуумної камери або до ємності для насіння. 5 UA 105893 C2 6 UA 105893 C2 7 UA 105893 C2 8 UA 105893 C2 9 UA 105893 C2 10 UA 105893 C2 11 UA 105893 C2 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 12