Висівний апарат

Реферат: Висівний апарат, виконаний у вигляді трубчатого ротора (котка), на зовнішній циліндричній поверхні якого закріплені рядами трубчасті висівні пальці (наприклад у шаховому або іншому порядку), при втискуванні в ґрунт яких з них виштовхується насіння і вдавлюється в ґрунт на глибині, що дорівнює висоті цих пальців, що має бокові підшипникові опори і перекочується по поверхні поля. Кожен висівний палець виконаний збірним і має різьбову втулку з осьовим отвором для проходу насіння, осьовим отвором для виштовхувального тросика і радіальним отвором, з'єднаним з насіннєвим отвором, наконечника, в якому встановлена гумова шайба з центральним отвором, не більшим за розмір найдрібнішого насіння, через яке виштовхується насіння, і зовнішньої різьбової муфти, що з'єднує втулку з наконечником, в якій є радіальний отвір і при її повороті він може збігатися з радіальним отвором у втулці при зсипанні насіння і не збігатися в робочому стані. UA 98070 C2 (12) UA 98070 C2 UA 98070 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до галузі сільськогосподарського машинобудування, зокрема до посівних знарядь, і призначений для однонасіннєвого координатного висіву дрібного насіння. З точки зору оптимального використання площі живлення рослини є їх розподіл по площі на рівновіддаленій відстані, тобто у верхівках рівносторонніх трикутників [Погорілий Л.В., Шведик М.С. Обґрунтування агротехнічних вимог щодо точного висіву зернових культур і технічних засобів для його здійснення. - Вісник аграрної науки, 1992, № 7. - C. 40-44.]. Але сівалок з таким висівом насіння на сьогодні не існує. Для суцільної сівби насіння зернових на сівалках використовують переважно котушкові або дискові висівні апарати і постійно занурені в ґрунт анкерні, дискові та ін. сошники. Здійснити одно насіннєвий координатний висів дрібного насіння сівалками такого типу практично не можливо. Реальний координатний спосіб висіву насіння по площі - у верхівках квадратів - квадратно-гніздовий. Але квадратно-гніздові сівалки типу СКНК не відповідають сучасним вимогам і не в змозі висівати дрібне насіння. У 1981 р. винахідники з Оренбургського НДІСГ запропонували сівалку точного посіву [Сеялка точного посева А.С. 818527 СССР, А 01С7/18 / Фахрутдинов Р.С., Владов Ю.Р., Ковриков И.Т., Оренбургский НИИСХ - № 2820464/30-15; Заявл.06.09.79, Опубл.07.04.81, Бюл. № 13], яка має вигляд порожнистого котка, всередині якого розташований висівний апарат котушкового типу з насіннєвим бункером, а на його зовнішній циліндричній поверхні розташовані в шаховому порядку лункоутворювачі, виконані у вигляді трубчастих пальців з каналами висіву і вихідними отворами на бокових поверхнях. Всередину котка підведений пневмопровід з форсунками. Форсунки, як і трубчасті пальці, розташовані у висівних площинах позаду висівного апарата і забезпечують проштовхування висіяних насінин через трубчасті пальці в ґрунт. Котушки висівного апарата обертаються через ланцюговий привід від котка, що забезпечує синхронізацію висіву з проходженням трубчастих пальців. Але така конструкція має суттєві недоліки. По-перше, при робочих швидкостях сучасних тракторів (не менше 1,5 м/с) вона не забезпечить надійного попадання насінин в отвори трубчастих пальців, оскільки в момент їх зустрічі їх швидкості не збігаються ні по значенню, ні по напряму. Умовою проходження насіння через отвір є не тільки часова, а й швидкісна синхронізація. Оскільки кут між напрямами швидкостей насіння і отворів трубчастих пальців становить майже 90°, то швидкість насіння має бути не менша за швидкість руху сівалки, тобто насіння мусить не просто летіти, а вистрілюватися зі швидкістю не менше ніж 2 м/с, чого запропонована конструкція не передбачає. До того ж при посіві мікрорельєф поля спричиняє коливання котка, що суттєво впливає на швидкість і напрям польоту насіння. Тому надійну синхронізацію руху насіння і отворів трубчастих пальців котка така конструкція не забезпечить навіть при роботі з оптимальною швидкістю (коли теоретично насінина мусить вскочити у отвір). Час збігу отворів сопла форсунки і трубчастих пальців з діаметрами 4,5 мм при швидкості сівалки 1,5 м/с становить біля 0,03 с. За цей час утворити повітряний потік в трубці пальця і суттєво "штовхнути" насінину неможливо. У 1988 р. був запропонований ротаційний сошник [Сошник А.С. 1384244 А2, СССР, А01С7/20 / Прокопов О.И., Башкирский СХИ - № 4041418/30-15; Заявл. 24.03.86, Опубл. 30.03.88, Бюл. №12), принцип якого можна використати для координатного посіву. Але такий сошник не в змозі виконувати однонасіннєвий висів дрібногонасіння. В основу винаходу поставлено задачу розробки конструкції висівного апарата ротаційноконтактного-виштовхувального типу. Тут висівний апарат і сошники поєднані в єдину конструкцію у вигляді ротора з радіальними висівними пальцями, з яких при обертанні ротора в їх нижньому положенні, коли вони вдавлені в ґрунт, насіння примусово виштовхується і втискується в ґрунт, забезпечуючи з ним добрий контакт. Ротор має трубу 1 (фіг. 1, 2 і 3) з зовнішнім діаметром D , на якій змонтовані збірні висівні пальці 2 так, щоб на розгортці її циліндричної поверхні їх центри утворювали рівносторонні трикутники зі стороною, що дорівнює довжині дуги D , де n - кількість висівних пальців в окремому радіальному перерізі труби (в радіальному ряді, на фіг. n  6 ), і відстанню між суміжними радіальними рядами висівних пальців на трубі b  0,87a , причому висівні пальці суміжних радіальних рядів розташовані по колах зі зсувом 0,5a . Висота висівних пальців забезпечує відповідну глибину посіву. З обох боків труби 1 встановлені підшипникові опори 3 і 4, в яких вона може вільно обертатися. Всередині труби 1 встановлена нерухома труба 5, що проходить наскрізь опори 3 і 4, з ексцентрицитетом e , величина якого може встановлюватися в межах 0 eмакс до низу від осі труби 1. Всередині цієї труби встановлений пружинний шнек 6, який кріпиться до вала 7, що обертається у втулках 8 і 9 від привідної зірочки 10. З протилежного боку від приводу на трубі 5 встановлений штуцер 11, через який з насіннєпроводу надходить насіння. На трубі 5 з 1 UA 98070 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 відстанню b по рухомій посадці насаджені кільцеві обойми 12, кількість яких дорівнює кількості радіальних рядів висівних пальців. Між обоймами 12 з низу труби 5 виготовлені по два різьбові отвори, в які загвинчені штуцери 13 з внутрішніми діаметрами не менше за 1,5 розміру найкрупнішого насіння, що висівається (для забезпечення вільного висипання насіння). Довжина штуцерів 13 має бути такою, щоб при максимальному ексцентриситеті eмакс , що також дорівнює 1,5 розміру найкрупнішого насіння, для труби 5 відстань від їх торців до внутрішньої поверхні труби 1 була не менше 1,5 розміру найкрупнішого насіння, що висівається (для надійного його висипання). Між штуцерами 13 і обоймами 12 має бути зазор біля 1 мм, що має фіксувати потрібне розташування обойм 12. В кожній обоймі на рівній відстані в радіальному напрямку консольно закріплено n тросиків 14 з діаметром близько 3 мм. Ці тросики входять в отвори втулок 15 - елементів висівних пальців 2. У втулках 15 також є отвори для проходу насіння. В торці кожного наконечника 16 - також елемента пальця 2, що з'єднаний з втулкою 15 різьбовою муфтою 17, є отвір, щільно закритий гумовою шайбою 18 з отвором в її центрі не більше за діаметр найдрібнішого насіння. Довжина тросиків 14 має бути такою, щоб при ексцентриситеті e  0 їх кінці знаходилися всередині гумових шайб 18. З боку у кожній втулці 15 і різьбовій муфті 17 співвісно виготовлені отвори з діаметрами близько 6 мм для зсипання насіння по завершенні посіву. На роторі 1 закріплена зірочка 19, від якої ланцюгами через спеціальний редуктор (не показано) здійснюється привід на зірочку 10 для обертання через вал 7 шнека 6. Для очищення висівних пальців від налиплого ґрунту ззаду по ходу ротора встановлений пасивний чистик 20 у вигляді профільованого гребінця. Висів відбувається наступним чином. Насіння з насіннєпроводу через штуцер 11 потрапляє в трубу 5, де шнеком 6, що обертається від вала 7 з привідною зірочкою 10, пересувається вдовж усієї труби 5. При цьому насіння через штуцери 13 просипається всередину труби 1, яка обертається при перекочуванні по поверхні поля. Завдяки відцентровим силам, що значно перевершують гравітаційні сили, насіння укладається на внутрішній поверхні труби 1 шаром завтовшки не вище, ніж до торців штуцерів 13. Далі насіння через отвори в у втулках 15 під дією відцентрових сил просувається і притискується до гумових шайб 18 наконечників 16. Завдяки встановленому ексцентриситету труби e 5 тросики 14 здійснюють зворотно-поступові рухи. Величина ексцентриситету є встановлюється такою, щоб торці тросиків 14 в верхньому положенні відходили від шайб 18 на максимальну відстань, дещо більшу від діаметра найкрупнішого насіння, що висівається. При цьому чергова насінина швидко вштовхується в проміжок, що утворився між шайбою 18 і тросиком 14, і далі, при обертанні ротора, протискується тросиком через отвір в гумовій шайбі 18, виштовхується і запресовуються в ґрунт, залишаючись в надійному контакті з ґрунтом на заданій глибині, яка визначається висотою пальців 2. Чистик 19 очищує ротор від налиплого ґрунту, а загортачі і котки, що рухаються за ротором (не показані), загортають і прикочують поверхню поля. Якщо ексцентриситет e менше вказаного, то висів не відбувається, а якщо більший - то можуть виштовхуватися декілька насінин і може бути пошкодження насіння. Оптимальна величина ексцентриситету e добирається при ручному прокручуванні ротора, який піднімається над поверхнею, що застилається спеціальною рядниною для збору висіяного насіння. По кількості висівних пальців, кількості зроблених обертів і масі 1000 насінин розраховується потрібна маса висіяного насіння. Якщо фактична маса менша за потрібну - ексцентриситет є збільшується і навпаки. Привід на зірочку 10 для обертання шнека передається ланцюгами від привідної зірочки 19, закріпленої на роторі, через спеціальний редуктор (не показано). Зсипання насіння проводиться при піднятому роторі через бокові отвори у втулках 15 і муфтах 17 завдяки повороту цих муфт в таке (неробоче) положення, коли ці отвори збігаються. Ротор повільно провертається декілька разів, доки насіння вже не буде висипатися, після чого муфти 17 повертаються до перекриття бокових отворів у втулках 15 (робоче положення). Висівний апарат зображено: на фіг. 1 і 2 - подовжньо-вертикальні перерізи висівного апарата з його правого і лівого боків; на фіг. 3 - вид на висівній апарат згори. 55 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 60 1. Висівний апарат виконаний у вигляді трубчатого ротора (котка), на зовнішній циліндричній поверхні якого закріплені рядами трубчасті висівні пальці (наприклад у шаховому або іншому порядку), при втискуванні в ґрунт яких з них виштовхується насіння і вдавлюється в ґрунт на глибині, що дорівнює висоті цих пальців, що має бокові підшипникові опори і перекочується по 2 UA 98070 C2 5 10 15 20 25 поверхні поля, який відрізняється тим, що кожен висівний палець виконаний збірним і має різьбову втулку з осьовим отвором для проходу насіння, осьовим отвором для виштовхувального тросика і радіальним отвором, з'єднаним з насіннєвим отвором, наконечника, в якому встановлена гумова шайба з центральним отвором, не більшим за розмір найдрібнішого насіння, через яке виштовхується насіння, і зовнішньої різьбової муфти, що з'єднує втулку з наконечником, в якій є радіальний отвір і при її повороті він може збігатися з радіальним отвором у втулці при зсипанні насіння і не збігатися в робочому стані. 2. Висівний апарат за п. 1, який відрізняється тим, що всередині ротора розташована нерухома труба з можливістю встановлення і фіксації її з заданим ексцентриситетом до низу від його осі, яка проходить скрізь бокові опори і всередині якої у втулках обертається від привідної зірочки вісь з пружинним шнеком, а з протилежного від зірочки кінця цієї труби встановлений штуцер для підводу насіння з насіннєпроводу, вдовж нижньої частини труби виконані різьбові отвори, в яких загвинчені штуцери з внутрішнім діаметром, більшим за максимальний розмір насіння, що має висіватися, довжина яких має бути меншою на шість максимальних розмірів насіння від різниці між внутрішнім діаметром зовнішньої рухомої труби ротора і зовнішнім діаметром внутрішньої нерухомої труби, на цій трубі по рухомій посадці між штуцерами з зазором близько 1 мм насаджені кільцеві обойми, кількість яких дорівнює кількості радіальних рядів висівних пальців, і в кожній обоймі на рівній відстані в радіальному напрямку консольно закріплені тросики діаметром близько 3 мм, вільні кінці яких по рухомій посадці входять в отвори втулок для виштовхувального тросика висівних пальців так, щоб при нульовому ексцентриситеті внутрішньої труби кінці тросиків були розташовані в центральних отворах гумових шайб висівних пальців. 3. Висівний апарат за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що привід на зірочку обертання шнека передається ланцюгами від привідної зірочки, закріпленої на роторі, через редуктор, а позаду по ходу ротора встановлений пасивний чистик у вигляді профільованого гребінця. 3 UA 98070 C2 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 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 4