Спосіб координатного гідропневматичного висіву насіння та пристрій для його реалізації

1. Спосіб координатного гідропневматичного висіву насіння, при якому насіння поміщають у бак з водою, подають поштучно до сопла-ствола, з якого за сигналами датчика положення сопластвола відносно ґрунту насіння разом з водою виштовхують у ґрунт, який відрізняється тим, що насіння у баці з водою постійно перемішують, підтримуючи в завислому стані та утворюючи пульпу, за допомогою води під тиском витісняють пульпу з бака і по трубопроводу подають до сопла-ствола, контролюючи проходження насіння датчиком і припиняючи витіснення пульпи після потрапляння в сопло-ствол необхідної кількості насінин, після чого в заданому положенні сопла-ствола відносно ґрунту струменем повітря під тиском видувають C2 2 UA 1 3 №1507234, А01С7/04]. Спільними ознаками відомого і заявленого способів є поміщення насіння у бак з водою і висів його за сигналами датчика положення відносно ґрунту поштучно разом з водою. Недоліком відомого способу є обмеження продуктивності і точності висіву, викликане низькою швидкодією через наявність інерційних механічних елементів, що здійснюють циклічний переривистий рух. Відомий пристрій пневматичного висіву насіння [авторське свідоцтво SU №1052181, А01С7/04], що містить корпус, висіваючий барабан з комірками, повітряне сопло та ежекційні насіннєпроводи, у якому висока швидкодія забезпечена виштовхуванням насіння з комірок дозуючого барабана і подачею його в ґрунт за допомогою струменя повітря під тиском. Суттєвим недоліком даного пристрою є відсутність позиціювання висіву насіння у рядку, що обмежує точність і не дозволяє здійснити координатний висів насіння. Задачею винаходу є створення способу координатного гідропневматичного висіву насіння підвищеної продуктивності, є також створення пристрою, у якому шляхом застосування гідравлічного транспортування насіння та подачею його в ґрунт за допомогою струменя повітря під тиском у відповідності до сигналів датчика положення відносно ґрунту досягається висока точність висіву при високій швидкодії та продуктивності пристрою. Заявлений спосіб реалізовано наступним чином. Насіння поміщають у бак з водою і постійним перемішуванням підтримують в завислому стані у вигляді пульпи. За допомогою води під тиском витісняють пульпу з бака і по трубопроводу подають до сопла-ствола, контролюючи проходження насіння датчиком і припиняючи витіснення пульпи після потрапляння в сопло-ствол необхідної кількості насінин. В заданому положенні сопластвола відносно ґрунту, яке визначають за допомогою датчика положення, струменем повітря під тиском видувають пульпу з сопла-ствола, забезпечуючи висів насіння проникненням пульпи у ґрунт. Для підвищення точності висіву тиск води, яка витісняє пульпу, регулюють таким чином, щоб за час проходу відстані між суміжними висіваннями у сопло-ствол було подано задану кількість насінин. На Фіг.1 зображено схему пристрою координатного гідропневматичного висіву насіння, який включає герметичний бак 1 для пульпи, утвореною водою та насінням, з соплом-стволом 2 подачі пульпи у ґрунт, сполученого за допомогою трубопроводу 3 з баком 1, датчик 4 положення сопластвола відносно ґрунту, активатор 5, резервуар 6 для води, ресивер 7 для стиснутого повітря, електрогідравлічний 8 та електропневматичний 9 клапани, блок керування 10 та датчик 11 подачі насіння у сопло-ствол. Бак 1 з пульпою розділений еластичною перетинкою 12 на два об'єми, у одному з яких (нижньому) знаходиться пульпа і діє активатор 5 з приводом 13, а інший (верхній) через електрогідравлічний клапан 8 з'єднано з резервуа 90998 4 ром 6 для води. Резервуар 6 для води розділений еластичною перетинкою 14 на два об'єми, у одному з яких (нижньому) знаходиться вода, а інший (верхній) сполучено з ресивером 7. Сопло-ствол 2 через електропневматичний клапан 9 сполучено з ресивером 7. Датчик 11 подачі насіння у соплоствол 2 сполучено з першим входом V1, а датчик 4 положення сопла-ствола 2 відносно ґрунту - з другим входом V2 блока керування 10. Виходи W1 та W2 блока керування 10 сполучено з електрогідравлічним 8 і електропневматичним 9 клапанами, відповідно. Для підвищення точності висіву пристрій додатково обладнаний регулятором тиску 15, включеним між ресивером 7 і повітряним об'ємом резервуара для води 6, причому, блок керування 10 оснащено додатковим виходом W3, сполученим з регулятором тиску. Пристрій координатного гідропневматичного висіву насіння працює наступним чином. Активатор 5 приводиться в дію приводом 13 і створює інтенсивний рух рідини у нижній порожнині бака 1, підтримуючи насіння у завислому стані і рівномірно розподіляючи його по об'єму води - створюючи пульпу. У першому такті (першій фазі) блок керування 10 подає струм на електрогідравлічний клапан 8, який в результаті цього відкривається і пропускає воду під тиском з нижньої порожнини резервуара 6 у верхню порожнину бака 1. Вода прогинає еластичну перетинку 12 і витісняє пульпу через трубопровід 3 у сопло-ствол 2. Насіння 16 проходячи повз датчик 11 викликає появу імпульсів (одна насінина - один імпульс), які подаються на перший вхід блока керування 10. При подачі заданої програмою кількості імпульсів блок керування вимикає струм через електрогідравлічний клапан 8, який в результаті цього закривається і подача води в бак 1 припиняється, припиняючи витіснення пульпи та подачу її до сопла-ствола 2, в якому вже знаходиться задана кількість насінин. Через деякий проміжок часу в результаті переносного руху висіваючого апарата відносно ґрунту датчик положення 4 досягає заданого положення і виробляє сигнал, який подається на другий вхід блока керування 10 і викликає подачу короткого імпульсу струму на електропневматичний клапан 9, внаслідок чого він на короткий час відкривається і пропускає повітря під тиском від ресивера 7 до сопла-ствола 2. Повітря в соплістволі розширюється і з великою швидкістю виштовхує пульпу в напрямку ґрунту. Велика швидкість пульпи забезпечує проникнення її разом з насінням на деяку глибину в ґрунт. Після закінчення імпульсу струму на електропневматичний клапан 9 подається струм на електрогідравлічний клапан 8 і цикл повторюється. Для підвищення точності висіву швидкість подачі пульпи (насіння 16) у сопло-ствол 2 повинна регулюватися відповідно до частоти надходження імпульсів від датчика 4, яка залежить від швидкості руху висіваючого апарата та густоти висіву насіння. Це регулювання досягається зміною тиску повітря у верхній порожнині резервуара 6 за допомогою регулятора 15, який 5 керується блоком керування 10 в залежності від проміжку часу між закриттям електрогідравлічного клапана 8 та відкриттям електропневматичного клапана 9: при збільшенні тривалості цього проміжку тиск повітря у верхній порожнині резервуара 6 зменшується, при зменшенні цієї тривалості - збільшується. На Фіг.2 представлені епюри сигналів на входах і виходах блока керування 10. Поява сигналу від датчика положення 4 на вході V2 призводить до появи імпульсу на виході W2, який короткочасно відкриває електропневматичний клапан 9, через який подається порція стиснутого повітря для витіснення пульпи з сопла-ствола 2 у ґрунт. По зрізу імпульсу на виході W2 формується напруга на виході W1 і відкривається електрогідравлічний клапан 8, через який вода під тиском поступає у бак 1 і витісняє пульпу через трубопровід 3 у сопло-ствол 2. Кожна насінина, яка проходить повз датчик 11, формує імпульс, який прикладений до входу V1. Лічильник імпульсів (на схемі не показаний) підраховує їх кількість і по закінченню заданої кількості вимикає напругу на виході W1, що призводить до закриття електрогідравлічного клапана 90998 6 8 і зупинки подачі пульпи до ствола-сопла. З цього моменту блок керування переходить в режим очікування сигналу з датчика положення 4, поява якого призведе до продувки сопла-ствола і цикл буде повторюватися. На виході W3 формується аналоговий сигнал у вигляді напруги, величина якої пропорціональна часу очікування і яка прикладена до входу регулятора тиску 15, який підтримує тиск у резервуарі 6 обернено пропорційний прикладеній напрузі. Таким чином, збільшення часу очікування призводить до зменшення тиску в резервуарі та зменшення швидкості витіснення пульпи. Це дозволяє зменшити неконтрольований рух пульпи у соплі-стволі та підвищити точність висіву насіння. Використання запропонованого способу і пристрою координатного гідропневматичного висіву насіння дозволяє підвищити продуктивність сівалок та досягти високої точності висіву насіння у рядку, вести облік висіяних насінин та контроль рівномірності розподілу насіння на протязі всього процесу сівби. Особливо важливе значення це має у мостовому землеробстві, яке дозволяє персоніфікувати вирощування рослин на полі. 7 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 90998 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601