Пристрій поштучної подачі насіння

1. Пристрій поштучної подачі насіння в комбінації з вакуумним диском, причому вакуумний диск має площину для насіння і ряд отворів на відстані радіуса R1 від центра диска, радіуса R2 до зовнішнього краю отворів, радіуса R3 до внутрішнього краю від отворів і радіуса R4 до кільцевого заплечика вакуумного диска; причому вакуумний диск підтримується для обертання навколо центральної осі, пристрій поштучної подачі насіння розташований відносно вакуумного диска так, що, коли вакуумний диск обертається, проходячи пристрій поштучної подачі насіння, зайве насіння, що захоплюються через отвори вакуумного диска, видаляється пристроєм поштучної подачі насіння так, що тільки одна насінина залишається захопленою через кожний отвір, причому згаданий пристрій поштучної подачі насіння містить: балку, що несе верхні виступи, розташовані на радіусі кривизни, який дещо менший радіуса R2 C2 2 (11) 1 3 Приклад одного типу повітряного дозатора, що добре зарекомендував себе на практиці, викладений в патенті США №3,888,387 Deckler. Приклад одного типу вакуумного дозатора, що добре зарекомендував себе на практиці, викладений в патенті США №5,170,909 Lundie та інші. Інші вакуумні дозатори, що добре зарекомендували себе на практиці, викладені в патенті США №5,842,428, Stufflebeam та ін., в патенті США №3,990,606, Gugenham та ін., і в патентній публікації США №20050204972, Eben та ін. Багато які з цих дозаторів демонстрували в роботі показники точності від 93% до 97%. Останні удосконалення у вакуумних дозаторах підвищили їх точність роботи до звичайних 98-99%. Вакуумні дозатори здатні працювати з 99-процентною поштучною подачею насіння з деякими видами насіння, але складність роботи з ними полягає в тому, що для забезпечення такого робочого показника їм необхідне налагодження. По-друге, внаслідок особливих конструкцій багатьох цих дозаторів вони схильні до зниження робочих показників внаслідок виробничих допусків. Складність, що впливає на точність поштучної подачі насіння вакуумними дозаторами, що використовують "ямкові диски" (тобто диски, що мають надрізи або "ямки" навколо кожного отвору в диску, наприклад - в диску згідно з патентом США № 5,170,909), полягає в тому, що у цих дозаторів є підвищена тенденція саджати "пропуски" або "дуплети" в значній послідовності при посадці насіння плоскої форми. Незважаючи на цю тенденцію, вакуумні дозатори з ямковим диском дають особливу перевагу, яка полягає в тому, що дозатор звичайно може працювати при більш низьких рівнях розрідження, ніж дозатори з плоскими або неямковими дисками (тобто з вакуумними дисками, що мають тільки отвори), оскільки надрізи або ямки сприяють утриманню насіння на місці, і при цьому потрібно менше розрідження для всмоктування насіння вакуумом. Для підвищення точності поштучної подачі насіння фермери пробували використовувати неямкові диски з дозаторами, сконструйованими для дозаторів з ямковими дисками. Наприклад, для вакуумних дозаторів "MaxEmerge" компанії John Deer фермери почали використовувати один з спеціальних дисків, сконструйованих цією компанією для висаджування такого насіння неправильної форми, як солодка кукурудза (тому цей диск часто називають "диском солодкої кукурудзи"). Диск солодкої кукурудзи має плоску форму на висадковій поверхні, і не має надрізів або ямок, що утримують насіння. Аналогічно цьому кукурудзяному диску модернізований комплект під назвою Accu-Vac Update Kit компанії S.I. Distributing, Inc., м. СентМерінс, шт. Огайо, використовує плоский, непористий диск. Диск Accu-Vac має більш великі отвори, щоб насіння могло належним чином уноситись, і не сповзати передчасно при обертанні диска. Хоч кукурудзяний диск і диск Accu-Vac значно поліпшили поштучну подачу насіння, працюючи замість ямкового диска, вони обидва створили таку систему, для якої оператору сіялки доводиться проводити дуже трудомістке налагодження, щоб забез 91715 4 печити оптимальні робочі показники. Крім цього, конструкція цього дозатора і викривлення цих дисків з плином часу утруднюють належне вирівнювання з диском. Інші вакуумні дозатори насіння, наприклад конструкція дозатора згідно з патентом США №3,990,606, в основному складається з диска з отворами і "пристрою поштучної подачі насіння", що знімає насіння. Ці конструкції забезпечують налагодження з більшою мірою повторюваності і більш неважку для оператора, але необхідність в проведенні налагодження все ж залишається. Дозатор згідно з патентом США №5,842,428 використовує плоский диск і три підпружинені бобіни поштучної подачі насіння, які компенсують допуски в одному напрямі, але ці бобіни не компенсують поступальне переміщення диска в радіальному напрямку. Відповідно, як і раніше, існує необхідність в забезпеченні пристрою поштучної подачі насіння, який можна використовувати з різними типами дозаторів і з різними типами висівних дисків, але який зможе забезпечувати дуже точну поштучну подачу, при цьому вимагаючи мінімальне налагодження по типу насіння або заводських допусків, і в якому осьове або радіальне переміщення диска не будуть позначатися негативно на точності поштучної подачі. Суть винаходу Винахід направлений на забезпечення пристрою поштучної подачі насіння для його використання з вакуумним диском, що має площину для насіння і заплечик. Пристрій поштучної подачі насіння має перший елемент і другий елемент, встановлений на зміщуючих елементах. Перший елемент має верхні виступи, розташовані на деякому радіусі кривизни, трохи меншому, ніж зовнішній радіус ряду отворів на площині для насіння на вакуумному диску. Елемент для насіння має нижні виступи, розташовані на радіусі кривизни, трохи більшому, ніж внутрішній радіус ряду отворів. Зміщуючі елементи забезпечують виступам можливість переміщення з площиною для насіння і із заплечиком при обертанні вакуумного диска, в результаті чого їх положення по відношенню до отворів буде зберігатися. Опис креслень Фіг.1 частковий загальний вид з просторовим розділенням деталей, вакуумного дозатора відомого рівня техніки, що використовує плоский непористий диск. Фіг.2 - вакуумний дозатор насіння з диском зміщуваного типу. Фіг.3 - поперечний переріз плоского диска відомого рівня техніки, виконаний по лініях 3-3, що показуються на Фіг.1. Фіг.4 - поперечний переріз зміщуваного диска відомого рівня техніки, виконаний по лініях 4-4, що показуються на Фіг.2. Фіг.5 - загальний вигляд з просторовим розділенням деталей, пристрою поштучної подачі насіння згідно з винаходом, встановленого на задній кришці корпусу вакуумного дозатора відомого рівня техніки. Фіг.6 - докладний загальний вигляд, що пока 5 зується на Фіг.5 вузла пристрою поштучної подачі насіння, що використовується на зміщуваному диску. Фіг.7 - загальний вигляд переважного здійснення основи для пристрою поштучної подачі насіння, що показується на Фіг.5. Фіг.8 - загальний вигляд зверху переважного здійснення балки для пристрою поштучної подачі насіння, що показується на Фіг.5. Фіг.9 - загальний вигляд знизу, балки для пристрою поштучної подачі насіння, що показується на Фіг.5. Фіг.10 - загальний вигляд пристрою поштучної подачі насіння, що показується на Фіг.5; показані різні ступені свободи, що забезпечуються винаходом. Докладний опис Звертаючись до креслень, на яких аналогічні посилальні позиції означають однакові або відповідні деталі по всіх кресленнях: Фіг.1 показує в перспективі, з просторовим розділенням деталей, вакуумний дозатор 100 відомого рівня техніки, наприклад - вакуумний дозатор, що випускається компанією John Deer MaxEmerge, що описується в патенті США №5,170,909, Lundie та ін., зміст якого включений в дану заявку як посилання. Згаданий вакуумний дозатор MaxEmerge має загальне позначення 10 і призначений для використання з ямковим диском, але згідно з Фіг.1 пористий диск замінений плоским неямковим диском 200, який використовується, наприклад, як диск для цукрової кукурудзи або згаданий диск Accu-Vac. Диск 200 встановлений, з можливістю його повороту, в корпусі 102. Корпус 102 має задню кришку 104 і передню кришку 106. Фіг.2 показує вигляд, з частковим просторовим розділенням деталей, вакуумного дозатора 400, який по суті той же, що і вакуумний дозатор 100 згідно з Фіг.1, за тим винятком, що плоский диск 200 замінений на зміщуваний диск 500. Фіг.3 показує поперечний переріз плоского диска 200, виконаний по лінії 3-3, що показується на Фіг.1. Фіг.4 показує поперечний переріз зміщуваного диска 500, виконаний по лінії 4-4, що показується на Фіг.2. На Фіг.3 наочно показано, що поверхня 204 на стороні насіння на зміщуваному диску 200 утворює площину 222 для насіння. Отвори 208 розташовані навколо площини 222 для насіння, і через них насіння захоплюється на поверхню 204 сторони для насіння на диску під час обертання диска в бункері для насіння в корпусі 102 вакуумного дозатора. В залежності від типу висаджуваного насіння: отвори 208 можуть розташовуватися з однаковим радіальним інтервалом, або отвори 208 можуть бути виконані у вигляді зміщених або радіально вирівняних рядів. У здійсненні згідно з Фіг.1 отвори розташовані з рівномірним інтервалом навколо радіуса R1, причому зовнішній радіус отворів позначений як R2, і внутрішній радіус як R3. Диск 200 також містить заплечик 230, розташований на радіусі R4 від центральної лінії диска. Заплечик 230 може також бути зовнішнім круговим периметром диска 200 згідно з Фіг.3, або заплечик 230 може бути направлений радіально всередину від 91715 6 кругового зовнішнього периметра диска - аналогічно заміщуваному диску 500, але з плоскою поверхнею і з менш і явним зміщенням. Згідно з Фіг.4 поверхня 504 сторони для насіння зміщуваного диска 500, переважно містить дві первинні площини, що зміщуються відносно одна одної, основну площину 520 і площину 522 для насіння. Площина 522 для насіння є підведеною плоскою поверхнею, що проходить від основної площини 520 мимо внутрішньої конічної бокової стінки 526, і зовнішньою циліндричною боковою стінкою 528, що створює циліндричний заплечик 530. Як і у разі плоского диска 200, заміщуваний диск 500 містить множину отворів 508, через які насіння захоплюється на поверхню диска при його обертанні в бункері насіння в корпусі вакуумного дозатора. В залежності від типу висаджуваного насіння, отвори 508 можуть розташовуватися з рівномірним радіальним інтервалом, або отвори 508 можуть бути виконані у вигляді розташованих з радіальним інтервалом груп, або отвори 508 можуть розташовуватися у вигляді зміщених рядів або радіально вирівняних рядів. У здійсненні згідно з Фіг.2 отвори розташовані з однаковим інтервалом навколо радіуса R1, при цьому зовнішній радіус отворів позначений як R2, внутрішній радіус отворів як R3, і радіуса циліндричного заплечика 530 як R4. Переважне здійснення вузла 900 пристрою поштучної подачі насіння показане на Фіг.5; вузол встановлений на задній кришці 104 корпусу 102 вакуумного дозатора відомого рівня техніки. Фіг.6 показує вузол 900 пристрою поштучної подачі насіння на заміщуваному диску 500. Вузол 900 пристрою поштучної подачі насіння містить основу 902 пристрою поштучної подачі насіння, яка переважно встановлена згідно з відомим рівнем техніки на задній кришці 104 корпусу 102 вакуумного дозатора за допомогою двох монтажних провушин 904. Основа 902 забезпечує надійну платформу, на якій встановлені інші компоненти, в тому числі вузол 900 пристрою поштучної подачі насіння. Відомо, що характеристики поштучної подачі насіння поліпшуються із збільшенням числа разів контактування насіння з виступами поштучної подачі насіння. Встановлено, що хороша точність поштучної подачі насіння забезпечується при перетрушуванні або перемішуванні насіння як зверху (тобто на зовнішньому радіусі R2 отворів), так і знизу (тобто на внутрішньому радіусі R3 отворів). Наприклад, якщо використовується пристрій поштучної подачі насіння, який перетрушує насіння тільки зверху, то деякі групи насіння можуть "зависати" на самому дні отвору, і тоді вони не будуть зніматися або видалятися верхнім пристроєм поштучної подачі насіння. Також виявлено, що поштучну подачу насіння можна найкращим чином забезпечити, якщо насіння контактує тричі з верхньої сторони отворів 208, 508 по відношенню до траєкторії, і двічі з нижньої сторони отворів 208, 508. Відповідно, в переважному здійсненні: на балці 906 встановлені три виступи 908, 910, 912. Згідно з Фіг.6: ці три виступи 908, 910, 912 розташовані на верхній стороні отворів 508. Балка 906 має вну 7 трішню поверхню 913, радіус кривизни якої переважно по суті той же, що і радіус R4 заплечика 230, 250, або трохи більше цього радіуса. Також звертаючись до Фіг.6: два бокових виступи 914, 916 переважно встановлені на двох консолях 918, 920, що розходяться, які переважно починаються від L-подібного кронштейна, сполученого з балкою 906. Нижні виступи 914, 916 також переважно виконані з такого зносостійкого і довговічного матеріалу, як метал або бронза, точним литтям або литтям металу під тиском. Кожний виступ 908, 910, 912, 914, 916 має поверхню 924, компланарну з іншими виступами. Як показано на Фіг.6: кожна з цих компланарних поверхонь 924 примикає до площини 522 для насіння на заміщуваному диску 500. Для плоского диска 200 кожна з цих компланарних поверхонь 924 буде прилягати до площини 222 для насіння на плоскому диску 200. Звертаючись до Фіг.7: згідно з переважним здійсненням перший пруток 926 своїми кінцями спирається на шпонки або прорізи в основі 902. Як показано на Фіг.7: перший пруток 926 переважно входить в крюки 930 на L-подібному кронштейні 922. Цей перший пруток 926 служить осьовою пружиною, яка зміщує компланарні поверхні 924 виступів 908, 910, 912, 914, 916 до, або в контакт з, площини 222, 522 для насіння на диску 200, 500. Звертаючись також до Фіг.7: другий пруток 932 своїми кінцями, або поблизу своїх кінців, прикріплений до основи 902. На задній стороні балки 906 розташована шпичка 934, яка входить в паз 936 у верхній стінці 938 основи 902, і виконана з можливістю переміщення з ковзанням в ньому. У шпичку 934 в пазу 936 також входить другий пруток 932 як наочно показано на Фіг.9. При цьому другий пруток 932 служить радіальною пружиною, яка зміщує внутрішню поверхню балки 906 до верху, або до зовнішнього діаметра заплечика 230, 530. Треба зазначити, що переважне здійснення винаходу дозволяє виступам 908, 910, 912, 914, 916 "плавати" з площиною 222, 252 для насіння і із заплечиком 230, 530 диски 200, 500. Ця здатність "плавати" дає певні переваги. Наприклад, при обертанні, диск 200, 500 може здійснювати поступальний рух навколо центральної осі внаслідок викривлення, або через неспіввісності підшипника або маточини, або, можливо, через вигин диска 200, 500, викликаний перепадом тиску між поверхнею сторони для насіння або поверхнею сторони вакууму на диску. Крім цього, диск 200, 500 може зазнавати радіального переміщення через порушену співвісності, монтажні допуски або ексцентриситети диска, що з'явилися при виготовленні або внаслідок заводських допусків. Фіг.10 показує різні ступені свободи, що забезпечується згаданою зміщуваною системою підвіски пружиною вузла 900 для поштучної подачі насіння. 91715 8 За рахунок того, що пристрій поштучної подачі насіння має виступи і залишається в контакті з площиною 222, 522 для насіння, і/або в контакті з верхом заплечика 230, 530, вузол 900 пристрою поштучної подачі насіння виконаний з можливістю компенсування і радіального переміщення, і осьового переміщення, і радіального повороту диска; причому ступінь охоплення отворів 108, 208, 508 прохідними виступами 908, 910, 912, 914, 916 залишається постійним, незважаючи на рух диска 200, 500. Крім цього, підвіска виступів, що зміщається пружиною, дає їм можливість подаватися від отворів 208, 508, якщо насіння або його уламок застряне в отворі. Ця податливість запобігає порушувальному зносу поверхонь 924 і країв виступів, і також поліпшує робочі характеристики за рахунок виключення різких ривків диска через вклинення насіння між негнучким і нерухомим пристроєм поштучної подачі насіння і отвором. Ще одна перевага переважного здійснення системи пружинної підвіски в пристрої 900 поштучної подачі насіння полягає в тому, що вузол 900 пристрою поштучної подачі насіння не треба видаляти при переході зі зміщуваного диска 500 до ямкового диска (з яким даний пристрій поштучної подачі насіння звичайно не використовується). Замість цього в переважному здійсненні балку 906 можна зафіксувати в зниженому положенні, в якому виступи 908, 910, 912, 914, 916 не будуть контактувати з поверхнею 104 сторони для насіння на диску 100. Звертаючись до Фіг.7, 8 і 9: паз 940 сформований в краї верхньої сторони балки 906. Шпонка 942 також виступає з краю верхньої сторони на балці 906. При опусканні балки 906 вниз і назад відносно основи 902 шпонку 942 можна примусово завести за другий пруток 932, в результаті чого другий пруток 932 фіксує балку на місці в зниженому положенні, і при цьому другий пруток 932 буде знаходитися на верхньому краї балки 906 і в опорному пазу 940. Опис, що викладений вище, представлений для того, щоб фахівець зміг реалізувати і використати винахід; і представлений в контексті патентної заявки і її вимог. Фахівцеві будуть очевидними різні видозміни переважного здійснення вузла поштучної подачі насіння, наприклад різні альтернативні здійснення, що розкриваються в попередній заявці, що знаходиться на спільному розгляді США №60/710014, зміст якої повністю входить в даний документ, і також будуть очевидними тут загальні принципи, що викладаються, і технічні ознаки. При цьому винахід не обмежується пристроєм і способами, що описуються тут, що пояснюється на прикладених кресленнях, і його потрібно тлумачити в самому широкому об'ємі відповідно до ідеї і об'єму прикладеної формули винаходу. 9 91715 10 11 91715 12 13 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 91715 Підписне 14 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