Пневматична сівалка

Реферат: Запропонована пневматична сівалка містить продуктовий бункер, який має внутрішню частину, повітряний шлюз у сполученні із внутрішньою частиною продуктового бункера, кілька продуктових сошників, пневматичну розподільну систему й кілька відвідних вузлів. Пнематична розподільна система містить джерело повітря й кілька розподільних ліній. Джерело повітря сполучається із внутрішньою частиною продуктового бункера. Кожна розподільна лінія сполучається по текучому середовищу принаймні з одним відповідним продуктовим сошником. Кожен відвідний вузол містить впуск, який сполучається із джерелом повітря, перший випуск у сполученні принаймні з однією розподільною лінією, другий випуск у сполученні з повітряним шлюзом і відвідний пристрій, призначений для вибіркового відведення повітря й захопленого продукту від впуску до першого або другого випуску. UA 100230 C2 (12) UA 100230 C2 UA 100230 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до пневматичної сівалки, яка містить продуктовий бункер, який має внутрішню частину, повітряний шлюз у сполученні із зазначеною внутрішньою частиною продуктового бункера, кілька продуктових сошників, пневматичну розподільну систему, яка містить джерело повітря й кілька розподільних ліній, причому зазначене джерело повітря сполучається із зазначеною внутрішньою частиною продуктового бункера, причому кожна зазначена розподільна лінія сполучається по текучому середовищу принаймні з одним відповідним зазначеним продуктовим сошником, а також принаймні один відвідний вузол, причому зазначений відвідний вузол містить впуск, який сполучається із зазначеним джерелом повітря, перший випуск у сполученні принаймні з однією зазначеною розподільною лінією, другий випуск у сполученні з зазначеним повітряним шлюзом і відвідний пристрій, призначений для вибіркового відведення повітря й захопленого продукту від зазначеного впуску до зазначеного першого випуску або зазначеного другого випуску. Передумови винаходу. Пневматичні сівалки й інші посівні пристрої зазвичай тягнуться тракторами, щоб вносити в землю насіння або добрива або обидва одночасно. Як приклад, пневматична сівалка може тягнутися разом із ґрунтообробним знаряддям, одне за одним, для внесення насіння й добрива під поверхню ґрунту. Пневматична сівалка має як свій центральний компонент колісний візок для насіння, який містить один або кілька продуктових бункерів, зазвичай насіннєвих або для добрив або і для зерна і для добрив одночасно. Крім того, пневматичні сівалки зазвичай містять дозувальну систему, призначену для дозованої подачі продукту з бункерів, і пневматичну розподільну систему, призначену для доставки продукту з бункера в землю. Пневматична сівалка може містити продуктові бункери, які перебувають під тиском від пневматичної розподільної системи. У пневматичній розподільній системі пневматичної сівалки зазвичай використовується радіальний вентилятор, призначений для створення принаймні одного потоку повітря, який протікає через пневматичну розподільну систему в насіннєві сошники, де продукт вноситься в землю. Продукт спочатку вводиться у потік повітря дозувальною системою у трубці Вентурі в основному розподільному колекторі, розташованому нижче дозувальної системи. Потоком повітря продукт переноситься по розподільних лініях до кількох другорядних розподільних колекторів, які у свою чергу розподіляють продукт через розподільні лінії у насіннєві сошники, встановлені позаду сошників-борозників на ґрунтообробному знарядді, таким чином, що продукт може рівномірно подаватися на ділянку землі, на яку діє ґрунтообробне знаряддя. В нагнітальних посівних системах певна частина повітря відводиться від пневматичної розподільної системи до продуктових бункерів для підвищення тиску у цих бункерах. В ідеальному випадку, продуктові бункери підтримуються під тим самим тиском, що й потік повітря, який переносить продукт з продуктового бункера. Якщо тиск повітря у продуктових бункерах буде занадто низьким, продукт не надходитиме правильно у потік повітря, й матиме місце пульсація. Якщо тиск повітря буде занадто високим, відбуватиметься "пропускання" недозованого продукту низом або верхом дозатора. Будь-яка із цих ситуацій є небажаною. Патент США № 4113148 розкриває пневматичну сівалку, яка містить головку розпилювача для сівалок насіння та добрива з елементом розпилювача, який здатен повертатися навколо вертикальної осі та який містить забивну трубу, у яку зверху подається матеріал, що розпорошується. Подача матеріалу, що розпорошується, здійснюється за допомогою гвинтового конвеєра для кожного з сортів матеріалу, що розпорошуються одночасно. Також, пристрій містить циклонний уловлювач для того, щоб запобігти розпорошенню матеріалу назад у контейнер для зберігання. При використанні пневматичних сівалок, описаних вище, на разі неможливо автоматично регулювати густину посіву по рядках, особливо у випадку, коли певними рядками необхідно сіяти, а іншими - не сіяти. У випадку інших типів сівалок для просапних культур, в яких у рядковому пристрої використовуються індивідуально приводні дозатори насіння, таких, як кукурудзяні або соєві сівалки на ширині міжрядь 30 дюймів, відомим рішенням є незалежне керування дозаторами насіння таким чином, що кожен рядок може засіватися із різною густиною посіву або не засіватися взагалі. З іншого боку, у випадку пневматичної сівалки дозування типово здійснюється об'ємніше в основному розподільному колекторі, й насіння потім направляється до різних рядкових пристроїв на другорядних розподільних колекторах. Приклади основних і другорядних розподільних колекторів, які можуть використовуватися у пневматичних сівалках, описані у патентах США №№ 5 947 040 (Грегор (Gregor)) і 5 980 163 (Грегор і співавтори), кожен із яких переуступлений правонаступнику цього винаходу. Опираючись на вищезазначене, задачею винаходу є створення пневматичної сівалки, яка уможливлює внесення продукту незалежно по рядках відповідно до поточних робочих 1 UA 100230 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 параметрів. Ця задача вирішується за допомогою винаходу, що заявляється. Переважні варіанти здійснення охоплюють відповідні залежні пункти формули винаходу. Таким чином, пневматична сівалка вищезазначеного типу містить схему електричної обробки й пристрій системи глобального позиціонування (GPS), який видає вихідні сигнали у зазначену схему електричної обробки, причому зазначена схема електричної обробки підключена до зазначеного відвідного пристрою і керує його зазначеною вибірковою роботою. Стислий опис винаходу В одному вигляді винахід належить до пневматичної сівалки, яка містить продуктовий бункер, який має внутрішню частину, повітряний шлюз у сполученні із внутрішньою частиною продуктового бункера, кілька продуктових сошників, пневматичну розподільну систему й кілька відвідних вузлів. Пневматична розподільна система містить джерело повітря й кілька розподільних ліній. Джерело повітря сполучається із внутрішньою частиною продуктового бункера. Кожна розподільна лінія сполучається по текучому середовищу принаймні з одним відповідним продуктовим сошником. Кожен відвідний вузол містить впуск, який сполучається із джерелом повітря, перший випуск у сполученні принаймні з однією розподільною лінією, другий випуск у сполученні з повітряним шлюзом і відвідний пристрій, призначений для вибіркового відведення повітря й захопленого продукту від впуску до першого або другого випуску. В іншому вигляді винахід належить до пневматичної сівалки, яка містить продуктовий бункер, який має внутрішню частину, повітряний шлюз, встановлений у верхній частині продуктового бункера, продуктовий сошник, пневматичну розподільну систему, яка містить джерело повітря, й відвідний вузол. Повітряний шлюз має впуск і випуск у сполученні із внутрішньою частиною продуктового бункера. Відвідний вузол містить впуск, який сполучається із джерелом повітря, перший випуск у сполученні з продуктовим сошником, другий випуск у сполученні із впуском повітряного шлюзу й відвідний пристрій, призначений для вибіркового відведення повітря й захопленого продукту від впуску до першого або другого випуску. У ще одному вигляді винахід належить до пневматичної сівалки, яка містить продуктовий бункер, який має внутрішню частину, кілька рядкових пристроїв, пневматичну розподільну систему, кілька відвідних вузлів, пристрій системи глобального позиціонування (GPS) і схему електричної обробки. Пневматична розподільна система містить джерело повітря й кілька розподільних ліній. Джерело повітря сполучається із внутрішньою частиною продуктового бункера. Кожна розподільна лінія сполучається по текучому середовищу принаймні з одним відповідним рядковим пристроєм. Кожен відвідний вузол містить впуск, який сполучається із джерелом повітря, перший випуск у сполученні принаймні з однією розподільною лінією, другий випуск у сполученні із внутрішньою частиною продуктового бункера й відвідний пристрій. Пристрій GPS видає вихідні сигнали, які відповідають положенню принаймні одного рядкового пристрою. Схема електричної обробки приймає сигнали від пристрою GPS і вибірково керує роботою кількох відвідних пристроїв залежно від вихідних сигналів пристрою GPS для вибіркового відведення повітря й захопленого продукту від впуску до першого або другого випуску. Стислий опис графічного матеріалу Фіг. 1 являє собою частково схематичний вигляд зверху одного варіанта здійснення пропонованої пневматичної сівалки. Фіг. 1 являє собою частково схематичний вигляд збоку пневматичної сівалки, показаної на фіг. 1. На фіг. 3 наведене спрощене схематичне представлення сільськогосподарського лану, на якому можна було б використовувати пневматичну сівалку, показану на фіг. 1 і 2. Докладний опис винаходу. Якщо звернемося тепер до креслень і, зокрема, до фіг. 1 і 2, на них показаний варіант здійснення пропонованої пневматичної сівалки 10. Пневматична сівалка 10 зазвичай містить зчіпний пристрій 12, прикріплений до основного агрегату 14 (на фіг. 1 показано лише схематично), такого, як сільськогосподарський трактор. Зчіпний пристрій 12 прикріплений до рами 16, яка утворює основну опірну конструкцію для решти компонентів пневматичної сівалки 10, таких, як продуктовий бункер 18, рядкові пристрої 20, колеса 22 й пневматична розподільна система 24. Кожен рядковий пристрій 20 зазвичай містить продуктовий сошник 26, який знаходиться позаду сошника-борозника, такого, як дисковий сошник 28. Продуктовий сошник 26 знаходиться перед загортачем 30 і коткуючим колесом 32 відомим чином. Для цього винаходу точне виконання пристроїв для нарізки борозен, їх загортання та (або) коткування не має суттєво значення й може різнитися. 2 UA 100230 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Продуктовий бункер 18 має внутрішню частину (конкретно не показану) під заправною кришкою 34. Внутрішня частина може виконуватися як один відсік або поділятися на кілька відсіків. Для цього прикладу приймається, що продуктовий бункер 18 містить насіння, але він міг би містити й інший тип сільськогосподарського товару, такий, як добрива. При виконанні як бункер з кількома відсіками можна також в один відсік завантажувати один тип продукту (скажімо, насіння), а в другий - інший тип продукту (скажімо, добрива). Приймається також, що продуктовий бункер 18 являє собою бункер під тиском, хоча він міг би конструктивно виконуватися як бункер не під тиском. Колеса 22 служать опорою пневматичній сіялці 10, і, крім того, можуть використовуватися як наземний привід для різних бортових функцій, таких, як дозування насіння, робота повітродувки для пневматичної розподільної системи 24 тощо. Пневматична розподільна система 24 містить джерело повітря у вигляді відцентрової повітродувки 36, яка зазвичай створює потік повітря великого об'єму, низької швидкості для транспортування повітря й захопленого продукту по кількох розподільних лініях 38 у продуктові сошники 26 на кожному рядковому пристрої 20. Кілька розподільних ліній 38 типово підключають другорядний розподільний колектор (не показаний) до продуктових сошників 26 на кожному рядковому пристрої 20. У випадку однорядної пневматичної сівалки, показаної на фіг. 1 й 2 (яка має один "ряд" або рядок вузлів сошника/загортача), кожна розподільна лінія 38 типово веде до одного відповідного продуктового сошника 26. З іншого боку, у випадку дворядної пневматичної сівалки (яка має два ряди або рядки вузлів сошника/загортача), кожна розподільна лінія 38 може вести до подільника, який поділяє повітря й захоплений продукт між двома продуктовими сошниками 26. Приклад подільника, який може використовуватися у дворядній пневматичній сівалці, наведений у патенті США № 7 213 617 (Снайпс (Snipes) і співавтори), переуступленому правонаступнику цього винаходу й через посилання включеному до цього опису. Відповідно до одного аспекту цього винаходу, пневматична сівалка 10 містить ще кілька відвідних вузлів 40, повітряний шлюз 42 й пристрій системи глобального позиціонування (GPS) 44. Кожен відвідний вузол 40 пов'язаний із розподільною лінією 38, яка веде від другорядного розподільного колектора до відповідного одного (однорядного) або двох (дворядних) продуктових сошників 26. Кожен відвідний вузол 40 має Y-подібний корпус 46, що має впуск 48, з'єднаний із повітродувкою 36, перший випуск 50, з'єднаний принаймні з однією розподільною лінією 38, другий випуск 52 у сполученні з повітряним шлюзом 42, й відвідний пристрій 54, призначений для вибіркового відведення повітря й захопленого продукту з впуску 48 у перший випуск 50 або другий випуск 52 (фіг. 2). У показаному варіанті здійснення відвідний пристрій 54 виконаний у вигляді відвідної пластини, яка може вибірково розміщуватися для закриття першого випуску 50 або другого випуску 52, й таким чином направляти повітря й захоплений продукт у перший випуск 50 або другий випуск 52. Втім, відвідний пристрій 54 міг би являти собою інший тип відвідного пристрою, такий, як засувка з автоматичним керуванням тощо. Якщо продуктовий бункер 18 конструктивно виконаний як бункер під тиском, як показано, повітряний шлюз 42 встановлений зверху продуктового бункера 18 і зазвичай ізолює відповідні робочі тиски у розподільних лініях 38 й усередині продуктового бункера 18. Повітряний шлюз 42 містить впуск 56, який сполучається з одним або кількома другими випусками 52 або відповідними відвідними вузлами 40, і випуск 58, який сполучається з внутрішньою частиною продуктового бункера 18. У показаному варіанті здійснення повітряний шлюз 42 конструктивно виконаний як обертовий повітряний шлюз, який міг би бути конструктивно виконаний подібно до повітряного шлюзу, показаного у патенті США № 5 324 143 (Сандерс (Sanders)). У патенті США № 5 324 143 обертовий шлюз використовується на дні насипного бункера, використовуваного для подачі насіння в автоматичну пневматичну завантажувальну систему, призначену для завантаження бункерів на сівалці для просапних. На відміну від цього, пропонується обертовий повітряний шлюз у верхній частині бортового продуктового бункера 18. При цьому, якщо під час операції висіву конкретний рядковий пристрій 20 автоматично виключається, насіння падає в продуктовий бункер. Тому обертовий повітряний шлюз розміщується у верхній частині контейнера призначення (продуктового бункера 18) і в кінці зворотної лінії 60. Якщо продуктовий бункер 18 не під тиском, то повітряний шлюз напевне не потрібний, і зворотні лінії 60 можуть просто закінчуватися у верхній частині продуктового бункера 18. Повернений продукт може випускатися із зворотних ліній всередину продуктового бункера 18. Відповідно до ще одного аспекту цього винаходу, кожен відвідний вузол 40 автоматично керується електричною схемою обробки 62 залежно від сигналів, одержаних з пристрою GPS 44 (фіг. 1). Електрична схема обробки 62 й пристрій GPS 44 обидва показані встановленими на основному агрегаті 14, хоча могли б бути встановленими на пневматичній сівалці 10 або поділеними між цими двома. Можливо також мати більш однієї електричної схеми обробки або 3 UA 100230 C2 5 10 15 20 25 30 35 більш одного пристрою GPS, і конкретне конструктивне виконання кожного, скажімо, апаратних засобів, програмного забезпечення, програмно-апаратних засобів тощо може різнитися. Пристрій GPS 44 видає вихідні сигнали в електричну схему обробки 62, які представляють положення основного агрегату 14 та (або) пневматичної сівалки 10. Виходячи з положення пристрою GPS 44 на основному агрегаті 14 або пневматичній сівалці 10, а також з конкретної геометрії основного агрегату й пневматичної сівалки (наприклад, ширина й довжина основного агрегату, довжина зчіпки й зчіпного пристрою, ширина міжряддя, кількість рядкових пристроїв тощо), можна розрахувати, знайти або вивести положення кожного рядкового пристрою 20 під час руху пневматичної сівалки 10 по лану. Таким чином, вихідні сигнали з пристрою GPS 44 використовуються електричною схемою обробки 62 для вибіркового керування роботою відвідних вузлів 40. Наприклад, як показано на фіг. 3, поле 64 може не мати квадратну або прямокутну форму. Зазвичай тракторист рухається по периметру лану 2-4 рази залежно від розміру устаткування. Це створює "кінцеві рядки" 66, які дозволяють розвертати сівалку без пропущеної землі, а також дозволяють відкривати поле восени, використовуючи комбайн. Після того як кінцеві рядки засіяні, пневматичну сівалку типово переміщують послідовними проходами вперед-назад по лану, підбираючи сівалку на кінці лану у зоні кінцевого рядка, розвертаючи, опускаючи й переміщуючи її назад у протилежному напрямку. На правому боці лану 64 край 68 лану проходить під кутом усередину. Якщо коли пневматична сівалка 10 входить в зону кінцевого рядка (позначену перехресною штриховкою у зоні 70), усі рядкові пристрої продовжують сіяти, відбувається подвійне сіяння із зайвим використанням насіння й добрив, яке може призвести до зменшення врожаю через надмірну густину посіву. З іншого боку, якщо пневматична сівалка зупиняється занадто рано до зони кінцевого рядка, то виникає випадіння в рядках у посіві, яке також небажане. Така сама ситуація може виникнути в кінці лану, якщо пневматичну сівалку 10 розвертають в зонах кінцевих рядків без підйому від землі (як позначено у зоні з перехресною штриховкою 72). Відповідно до цього винаходу, положення кожного рядкового пристрою можна розрахувати, знайти або вивести, а схема електричної обробки 62 вибірково керує кожним рядковим пристроєм 20 через вибіркове керування відвідними пристроями 54. Наприклад, коли пневматична сівалка 10 входить в зону 70, позначену перехресною штриховкою, рядкові пристрої 20 можна вимкнути послідовно або групами, відводячи повітря й захоплений продукт назад у продуктовий бункер 18 через вибіркове керування відвідними пристроями 54. Це дає у результаті краще використання насіння й добрив й оптимізовані врожаї. Вищеописаний переважний варіант здійснення, але зрозуміло, що можливі інші варіанти у межах обсягу цього винаходу, визначеного доданою формулою винаходу. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 40 45 50 55 1. Пневматична сівалка, яка містить: продуктовий бункер, який має внутрішню частину; повітряний шлюз у сполученні із внутрішньою частиною продуктового бункера; кілька продуктових сошників; пневматичну розподільну систему, яка містить джерело повітря й кілька розподільних ліній, причому джерело повітря сполучене із внутрішньою частиною продуктового бункера, причому кожна розподільна лінія сполучена по текучому середовищу принаймні з одним відповідним продуктовим сошником; і принаймні один відвідний вузол, що містить впуск, який сполучено із джерелом повітря, перший випуск у сполученні принаймні з однією розподільною лінією, другий випуск у сполученні з повітряним шлюзом і відвідний пристрій, призначений для вибіркового відведення повітря й захопленого продукту від впуску до першого або другого випуску; яка відрізняється тим, що містить схему електричної обробки й пристрій системи глобального позиціонування (GPS), що видає вихідні сигнали у схему електричної обробки, причому схема електричної обробки підключена до відвідного пристрою і керує його вибірковою роботою. 2. Пневматична сівалка за п. 1, яка відрізняється тим, що кожен відвідний вузол має Yподібний корпус, і відвідний пристрій являє собою відвідну пластину, яка може вибірково розміщуватися для направлення повітря й захопленого продукту до першого випуску або другого випуску. 3. Пневматична сівалка за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що захоплений продукт являє собою насіння або добрива. 4 UA 100230 C2 5 10 15 20 25 30 4. Пневматична сівалка за одним із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що повітряний шлюз являє собою обертовий повітряний шлюз. 5. Пневматична сівалка за одним із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що повітряний шлюз встановлений у верхній частині продуктового бункера. 6. Пневматична сівалка за одним із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що кожна розподільна лінія сполучена по текучому середовищу з одиночним продуктовим сошником. 7. Пневматична сівалка за п. 1, яка відрізняється тим, що схема електричної обробки незалежно керує вибірковою роботою кількох відвідних пристроїв, завдяки чому повітря й захоплений продукт можуть транспортуватися у продуктові сошники з деяких із відвідних вузлів, і завдяки чому повітря й захоплений продукт можуть повертатися у продуктовий бункер з інших із зазначених відвідних вузлів. 8. Пневматична сівалка за одним із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що повітряний шлюз має впуск і випуск у сполученні з внутрішньою частиною продуктового бункера, причому перший випуск відвідного вузла сполучений із продуктовим сошником, другий випуск відвідного вузла сполучений із впуском повітряного шлюзу. 9. Пневматична сівалка за одним із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що кожна розподільна лінія сполучена по текучому середовищу принаймні з одним відповідним рядковим пристроєм. 10. Пневматична сівалка за п. 1, яка відрізняється тим, що пристрій системи глобального позиціонування (GPS) видає вихідні сигнали, що відповідають положенню принаймні одного рядкового пристрою, та схему електричної обробки, яка приймає вихідні сигнали від пристрою GPS і вибірково керує роботою кількох відвідних пристроїв залежно від вихідних сигналів пристрою GPS для вибіркового відведення повітря й захопленого продукту від впуску до першого або другого випуску. 11. Пневматична сівалка за п. 10, яка відрізняється тим, що схема електричної обробки незалежно керує вибірковою роботою кількох відвідних пристроїв, завдяки чому повітря й захоплений продукт можуть транспортуватися у рядкові пристрої з деяких із відвідних вузлів, і завдяки чому повітря й захоплений продукт можуть повертатися у продуктовий бункер з інших із зазначених рядкових пристроїв. 12. Пневматична сівалка за одним із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що повітряний шлюз сполучений між принаймні одним другим випуском і внутрішньою частиною продуктового бункера. 5 UA 100230 C2 Комп’ютерна верстка В. Мацело 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 6