Стенд для дослідження пневматичної сівалки

Реферат: UA 103248 U UA 103248 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі сільськогосподарського машинобудування і може бути використана для дослідження процесу точного висіву насіння пневматичним апаратом усмоктувальної дії для умов адаптованих як до горизонтальної місцевості, так і до посіву на схилових землях змінної крутизни. Відомий стенд для дослідження якості посіву насіння (Дек. пат. на кор. модель № 19336 Україна, Стенд для дослідження якості висівання насіння /Павлінська В.М., Білик С.Г., Чвартацький І.І., Гнатьо М.В., Гнатьо П.М., опубл. 15.12.2006, Бюл. № 12, описаний в розділі "Стендове обладнання для дослідження характеристик висівних апаратів" у монографії "Технологічні основи проектування та виготовлення посівних машин: монографія /Б.М. Гевко, О.Л. Лящук, Ю.Ф. Павельчук, В.М. Пришляк та ін. - Тернопіль: Вид. ТНТУ імені Івана Пулюя, 2014. - 238 с."), з лівого боку рами якого встановлено висівний апарат з бункером й конічний барабан, по периферії нижньої основи котрого концентрично розміщені комірки, відносно яких в нижній частині є вікно для переміщення насінин в зону висівання, а зверху на поворотний стіл встановлено чутливий екран, який з'єднаний через перетворювач з комп'ютерною системою, для перевірки адекватності роботи якої використовується сітка, котра забезпечує стабільне розміщення насінин на поворотному столі. Основний недолік - складність конструкції і низька експлуатаційна надійність і довговічність стенда. Задачею корисної моделі є підвищення експлуатаційної надійності і довговічності стенда, максимально можливе відтворення його роботи відповідно до реальних польових умов, зменшення енерговитрат при передачі крутного моменту в кінематичних системах приводу робочих органів, систем і механізмів стенда. Поставлена задача вирішується вирішенням технічних задач, основою котрих є те, що стенд виконано у вигляді просторової рами, пневматичної вакуумної системи, насіннєвисівного апарата, живильного ящика, стрічкового пристрою, сошника, регулятора рівномірності висіву в залежності від фракції насіння, резервуара для збору висіяного насіння, електромеханічної системи приводу ексгаустера, приводів насіннєвисівного апарата точного висіву й стрічкового транспортера, пульта керування, систем електроприводу й заземлення, причому, стенд сівалки виконано у вигляді автономної системи, котра містить бункер з вакуумним пневматичним висівним апаратом, знизу якого встановлено полозоподібний сошник, а ще нижче лоток зі транспортуючою стрічкою, основа якої відображає контрольну умовну осьову лінію рядка і у взаємодії з висівною щілиною сошника впливають на процес рівномірності висіву насіння, дають можливість дослідити й оцінити влив крутизни поперечних схилів, кутової швидкості обертання висівного диска, фракції насіння на якісні показники сівби. Стенд для дослідження пневматичної сівалки зображено на кресленні. Стенд для дослідження пневматичної сівалки виготовлено у вигляді просторової рами, на котру змонтовано електродвигун приводу вентилятора 1, зверху якого встановлено через клинопасову передачу 2 вентилятор 3 (ексгаустер). Коробка зміни передач 4 забезпечує зміну передатного відношення кінематичної системи приводу висівного диска, що впливає на норму висіву насіння. Вентилятор відцентрового типу 3 створює розрідження, котре через вакуумопровід 5 передається до вакуумної камери висівного апарата, а далі через отвори у диску до забірної камери з насінням, котре надходить з бункера 6. Знизу бункера 6 встановлено вакуумний пневматичний насіннєвисівний апарат, до корпусу якого кріпиться основа кулісного механізму 8 регулювання глибини ходу сошника (глибини посіву). Компактність конструкції стенда забезпечена використанням у кінематичній системі приводу конічного редуктора 9, основа якого змонтована в горизонтальній площині просторової рами. У даному стенді колесо прикочувальне 10 використовується для дослідження відхилення зони випадання насіння на стрічку 11 із зростанням крутизни поперечних схилів, котру легко моделювати в лабораторних умовах простими способами. Знизу основної горизонтальної площини просторової рами 12 встановлено електродвигун 13 приводу насіннєвисівного апарата та стрічки, що моделює дно борозни і приводиться на стенді в дію від проміжного вала через ланцюгову передачу 14. Для висіву насіння (наприклад кукурудзи) пневмомеханічний висівний апарат 7 має вертикальний (з горизонтальною віссю обертання) диск з отворами, вакуумну камеру, перегрібач, вилку з двома штирями і забірну камеру (на кресленні не показано). Вакуумна камера має підковоподібну форму і розміщена у верхній і нижній частинах висівного апарата. Система створення вакууму, обертання висівного диска, приводу транспортерної стрічки приводяться в дію двома електродвигунами від одного пульта керування. Усі складальні одиниці стенда змонтовані на рамі 12, котра для відображення та моделювання технологічного процесу посіву на схилах монтується на спеціальній підставці (на кресленні не показано), котра 1 UA 103248 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 регулюється відповідно до ідентифікованих в даних дослідженнях технологічних умов і агротехнічних характеристик при змінних значеннях крутизни схилів. Результати експериментальних досліджень показують, що при виконанні технологічного процесу посіву на схилових землях (а, згідно з агротехнічними вимогами, з метою зниження ерозійних процесів посів необхідно проводити поперек схилу) якісні показники дещо погіршуються, особливо, коли при русі агрегату насіннєва камера висівного апарата знаходиться зі сторони нижньої частини схилу. Одним із пояснень цього негативно явища може бути те, що система створення вакууму розрахована для умов роботи сівалки на горизонтальних полях, а на схилових землях умови роботи дещо відрізняються в сторону погіршення. При роботі сівалки розрідження повітря у вакуумній камері створюються вентилятором, конструкція котрого багато в чому аналогічна конструкції вентилятора 3, що встановлений на стенді для дослідження пневматичної сівалки при змінних умовах і режимах роботи. Можна вважати, що розрідження у вакуумній камері постійне (якесь значення з діапазону 0,0032…0,0045 МПа) при установлених оптимальних режимах роботи посівного агрегату, а змінна значення вакууму залежить тільки від зміни кількості обертів колінчатого вала двигуна за певну одиницю часу, і при цьому ніяк не враховуються особливості умов роботи сівалки. Даний стенд дає можливість провести в лабораторних умовах максимально-можливо наближені до реальних польових умов всебічні дослідження роботи пневматичної сівалки. Бункер для насіння 6 у верхній частині має кришку. Для зручності завантаження насіння, під час обґрунтування геометричних параметрів конструкції бункера, доцільно щоб верхня горловина мала розміри дещо збільшенні. Насіння завантажують в бункер 6 завантажувальним шнеком або ручним способом з мішка чи з використанням мірного відра до верхнього рівня. Насіння через нижню горловину бункера 6 надходить у пневмомеханічний висівний апарат 7. При обертанні висівного диска насіння присмоктується до його отворів і рухається разом з диском спочатку вверх, а потім у нижню частину, яка з'єднана з атмосферою, де насіння під 2 дією сили тяжіння G=mg (тут m - маса насінини, g - прискорення вільного падіння, g=9,8 м/с ) й 2 відцентрової сили Рвідц.=mω r (тут ω - кутова швидкість обертання висівного диска, r - радіус, який рівний відстані від осі обертання диска до центра маси насінини у момент відриву її від отвору) відпадає, а далі, через щілину сошника падає на стрічку транспортера, котрий встановлений на двох вальцях, що обертаються - ведучому привідному і веденому натяжному. У насіннєвій камері у зоні отворів верхньої частини висівного диска встановлена вилка зі штирями, котрі зчісують зайве насіння, у випадку, коли біля отвору присмокталося більше однієї насінини. Насіння, що висіялося потрапляє у збірний ящик (резервуар для збору висіяного насіння) за допомогою стрічкового транспортера 11, який приводиться в дію електродвигуном 13 через пасову передачу, конічний редуктор 9, ланцюгову систему передачі крутного моменту від редуктора 9 до коробки зміни передач 4, проміжний вал, ланцюгову передачу 14. За різницею між теоретично розрахованою кількістю насінин і фактично висіяною кількістю насінин, що виявлені у збірному ящику можна встановити як впливає крутизна схилу, швидкість обертання диска, фракція насіння, положення вилочки на якісні показники сівби - точність й рівномірність висіву. Для дослідження вищевказаних факторів і режимів роботи на поперечне відхилення насінин від умовної осьової лінії рядка насіння можна покривати спеціальним фарбувальним матеріалом, який б залишав мітки на стрічці транспортера. Для активної подачі насіння з бункера 6 у зоні звуження ящика біля нижньої горловини встановлено відомим способом вібратор відомої конструкції (на кресленні не показано). Для безпечної роботи стенда, який живеться від трифазної електромережі передбачено систему заземлення. Загальна маса розробленого стенда для дослідження пневматичної сівалки не перевищує 300 кг. Робота стенда для дослідження пневматичної сівалки здійснюється наступним чином. Насіння за допомогою відомих способів завантажують у бункер 6. Далі з пульта керування вмикається електрична система приводу всіх систем і механізмів стенда. Насіння із бункера 6, за сприянням вібратора, який встановлений в бункері, по вертикальному каналу потрапляє у забірну камеру висівного апарата 7. За допомогою вентилятора 3 створюється розрідження у вакуумній камері. Одночасно приводиться в рух диск насіннєвисівного апарата 7. Насінини присмоктуються до отворів диска і обертаються разом з ним. Зайве насіння зчищається штирями вилки з диска у верхній частині висівного апарата 7 і падає вниз у забірну камеру. Отже, біля кожного отвору диска залишається тільки одна насінина, котра направляється до нижньої порожнини корпусу висівного апарата 7, де вже немає розрідження, а наступає зона атмосферного тиску. Під дією сили тяжіння і в меншій мірі відцентрової сили насіння відпадає 2 UA 103248 U 5 10 15 від отворів диска і направляється в порожнину задньої частини полозоподібного сошника, а потім падає на стрічку рухомого транспортера 11, де оцінюється зміщення місця падіння насіння відносно умовної осьової лінії рядка в залежності від зміни крутизни ідентифікованого схилу. Із стрічки транспортера 11 насіння падає у спеціальну тару для збору висіяного насіння (на кресленні не показано). До переваг стенда для дослідження пневматичної сівалки відносять те, що колесо прикочувальне 10 і транспортна стрічка 11 служать візирами і дають змогу дослідити відхилення місця випадання насіння відносно умовної осьової лінії рядка по мірі імітаційного зростання крутизни схилу, а варіацію рівномірності висіву насіннєвого матеріалу в залежності від зміни частоти обертання висівного диска можна визначити компактно установленою на стенді коробкою зміни передач 4, яка приводиться в дію електродвигуном 13, який забезпечує одночасно привід насіннєвого апарата 7 та транспортерної стрічки 11 синхронно з електродвигуном приводу вентилятора 1, що в комплексі забезпечує покращенні умови й вагомі та достовірні результати досліджень функціонування систем і робочих органів сівалки при змінних режимах роботи посівного агрегату й агротехнічних характеристиках технологічного процесу сівби. Застосування даного стенда для дослідження пневматичної сівалки дозволить із зменшеними затратами проектувати та конструювати ефективні та конкурентноспроможні посівні машини й агрегати, що підвищить якість сівби на 20…24 %. 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 Стенд для дослідження пневматичної сівалки, який виконано у вигляді просторової рами, пневматичної вакуумної системи й робочих органів висіву насіння, стрічкового транспортуючого пристрою, резервуара для збору висіяного насіння, електромеханічних систем приводу ексгаустера та насіннєвисівного апарата точного висіву й стрічкового транспортера, пульта керування, систем електроприводу й заземлення, який відрізняється тим, що стенд сівалки виконано у вигляді автономної системи з підвищеною компактністю, експлуатаційною надійністю й довговічністю, знизу якого встановлено силові, керуючі та оцінюючі системи: два електроприводи, котрі функціонують синхронно з одного пульта керування, лоток зі транспортуючою стрічкою, основа якої в середній частині відображає контрольну умовну осьову лінію рядка і у взаємозв'язку з висівною щілиною сошника, периферійною, максимально радіально віддаленою частиною прикочувального колеса дають можливість оцінити вплив крутизни поперечних схилів, кутової швидкості обертання висівного диска, фракції насіння на якісні показники сівби. Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3