RU2092007C1

RU2092007C1 - Electrostatic seeding unit

Info

Publication number: RU2092007C1
Application number: RU95101907A
Authority: RU
Inventors: Станислав Андреевич Ивженко; Владимир Кузьмич Полянин; Евгений Николаевич Плешков; Роман Владимирович Репин
Original assignee: Станислав Андреевич Ивженко; Владимир Кузьмич Полянин; Евгений Николаевич Плешков; Роман Владимирович Репин
Priority date: 1995-02-13
Filing date: 1995-02-13
Publication date: 1997-10-10
Also published as: RU95101907A

Abstract

FIELD: agricultural engineering, in particular, single-seed and hole sowing of small-seed cultures. SUBSTANCE: seeding unit has seed hopper 1 with seed level regulator 2 communicated with working chamber 7, disk 3 mounted in working chamber 7 and provided with seed grips 4, positioned along disk generatrix, and seed thrower 5 for directing seeds to seeding channel 6 and positioned for sliding over outer surface of seed grips 4. Seed thrower 5 is made in the form of disk with dielectric rim fixed on disk generatrix for engagement of its working surface with outer surface of seed grips 4 made from dielectric material having hardness exceeding that of rim material. Seed grip 5 and seeding disk 3 are mounted for rotation, with motion vectors of their contacting portions being oriented in opposite directions. EFFECT: increased efficiency in sowing small seed cultures, reduced injure to seeds, simplified construction and enhanced reliability in operation. 1 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к высевающим аппаратам пунктирного и гнездового высева семян мелкосемянных культур. The invention relates to agricultural machinery, in particular, to the sowing machines of the dotted and nested seeding of seeds of small seeded crops.

Известен высевающий аппарат, содержащий бункер для семян, высевающий диск из диэлектрика, на поверхность которого заподлицо с ней выведены металлические точечные электроды, являющиеся захватами для семян, соединенные с зарядными контактами и покрытие электроизолирующим слоем, коронирующий электрод и заземленный сбрасыватель семян (а. с. СССР N 264031). A known metering device comprising a seed hopper, a seed disc made of a dielectric, on the surface of which metal point electrodes flush with it, which are grabs for seeds, connected to charging contacts and coated with an electrically insulating layer, a corona electrode and a grounded seed ejector (a.c. USSR N 264031).

К недостаткам такого высевающего аппарата относится то, что для его работы необходим источник тока, усложняющий конструкцию и делающий ее более дорогой, а использование скользящих контактов для подвода тока к точечным электродам снижает надежность ее работы. The disadvantages of such a metering apparatus include the fact that its operation requires a current source that complicates the design and makes it more expensive, and the use of sliding contacts to supply current to the point electrodes reduces the reliability of its operation.

Наиболее близким к предлагаемому (прототипом) является высевающий аппарат, содержащий семенную камеру, установленный на горизонтальном валу высевающий элемент из диэлектрического материала, имеющий по периферии диэлектрические блоки с семяулавливающими электродами, соединенными посредством токосъемников и контактных колец с источником напряжения (а. с. СССР N 1277917). Closest to the proposed (prototype) is a sowing apparatus containing a seed chamber mounted on a horizontal shaft sowing element of dielectric material, having on the periphery dielectric blocks with seed collecting electrodes connected by current collectors and slip rings to a voltage source (a.c. USSR N 1277917).

Однако такой аппарат также имеет в своем устройстве дорогостоящий источник электрической энергии, усложняющий конструкцию. При этом схема его работы довольно сложна, ненадежна и допускает травмирование семян. Кроме того, принцип действия данного высевающего аппарата делает его неприменимым для высева мелкосеменных культур, а конструкция не позволяет добиться равномерности из посева. However, such an apparatus also has in its device an expensive source of electrical energy, complicating the design. At the same time, the scheme of his work is quite complex, unreliable and allows injury to seeds. In addition, the principle of operation of this sowing apparatus makes it inapplicable for sowing small-seeded crops, and the design does not allow to achieve uniformity from sowing.

Целью изобретения является достижение возможности использования электростатического высевающего аппарата для высева семян мелкосемянных культур и снижение их травмируемости, кроме того, упрощение и удешевление конструкции высевающего аппарата, повышение надежности его работы. The aim of the invention is to achieve the possibility of using an electrostatic sowing apparatus for sowing seeds of small seeded crops and reduce their trauma, in addition, simplifying and cheapening the design of the sowing apparatus, increasing the reliability of its operation.

Решение поставленной цели достигается в высевающем аппарате, содержащем семенной бункер с регулятором уровня семян, сообщающийся с рабочей камерой, в которой установлен высевающий диск с захватами семян, размещенными по его образующей, и сбрасыватель семян для направления их в канал высева, расположенный с возможностью скольжения по внешней поверхности захватов семян, отличающимся тем, что сбрасыватель семян выполнен в виде диска, на образующей которого закреплен обод из диэлектрического материала, размещенный с возможностью контактирования его рабочей поверхности с внешней поверхностью захватов семян, выполненных из диэлектрического материала с твердостью, превышающей твердость диэлектрического материала обода, при этом сбрасыватель семян и высевающий диск установлены с возможностью вращения при разнонаправленном положении векторов перемещения их контактирующих участков. The goal is achieved in a sowing apparatus containing a seed hopper with a seed level regulator in communication with the working chamber, in which a sowing disk with seed grabs placed along its generatrix, and a seed ejector for directing them to the sowing channel, which is slidably the outer surface of the seed grabs, characterized in that the seed ejector is made in the form of a disk, on the generatrix of which a rim of dielectric material is fixed, placed with its working surface with the outer surface of the seed grabs made of a dielectric material with a hardness exceeding the hardness of the dielectric material of the rim, while the seed ejector and the sowing disk are installed with the possibility of rotation when the vectors of movement of their contacting sections are in different directions.

Предлагаемый высевающий аппарат устойчиво работает при посеве многих видов мелкосемянных культур, как-то: из кормовых люцерна, тимофеевка луговая, мятлик обыкновенный, другие травы; из овощных морковь, петрушка, томаты; из нетрадиционных культур гулявник, амарант, прутняк. The proposed sowing apparatus works stably when sowing many types of small-seeded crops, such as: from fodder alfalfa, timothy grass meadow, bluegrass ordinary, other herbs; from vegetable carrots, parsley, tomatoes; from non-traditional cultures, gallows, amaranth, thistle.

Изобретение характеризуется удешевлением и упрощением конструкции высевающего аппарата, повышением его надежности и получением возможности применения для высева семян мелкосемянных культур. The invention is characterized by the cost reduction and simplification of the design of the sowing apparatus, increasing its reliability and obtaining the possibility of application for sowing seeds of small seeded crops.

Наличие уникальности в предлагаемом техническом решении доказывается тем, что для отбора семян используются электростатические силы, долгое время рассматривавшиеся в технике как паразитные, а также способы получения заряда на электростатических захватах, необходимого для отбора семян из массы. The presence of uniqueness in the proposed technical solution is proved by the fact that electrostatic forces are used for the selection of seeds, which have long been considered parasitic in the technique, as well as methods for generating a charge on electrostatic grippers necessary for selecting seeds from the mass.

Оригинальность данного технического решения заключается в том, что для отбора семян используются электростатические силы, а сбрасыватель семян выполняет двоякую функцию: участвует в наведении электростатических зарядов на захватах и сбрасывает семена. The originality of this technical solution lies in the fact that electrostatic forces are used for seed selection, and the seed ejector performs a twofold function: it participates in inducing electrostatic charges on the grips and discharges the seeds.

Сущность изобретения заключается в следующем. Электростатические захваты в результате трения о сбрасыватель семян приобретают электростатический заряд. Вследствие этого семена притягиваются к их поверхности и выносятся из семенного бункера наверх, к сбрасывателю семян, который механически сбрасывает их в канал высева. The invention consists in the following. Electrostatic grips as a result of friction on a seed ejector acquire an electrostatic charge. As a result, the seeds are attracted to their surface and carried up from the seed hopper to the seed ejector, which mechanically discharges them into the seeding channel.

На чертеже показан общий вид высевающего аппарата, включающего в себя семенной бункер 1 с регулятором 2 уровня семян, высевающий диск 3 с электростатическими захватами 4, сбрасыватель семян 5, канал высева 6 и рабочую камеру 7. На ободе высевающего диска 3 располагаются электростатические захваты 4, выполненные из неэлектропроводного материала с аморфной структурой (полиэтилен, полимерные смолы и т. п.) и выступающие над его поверхностью. Сбрасыватель семян имеет обод из диэлектрического материала (поролон, фетр, сукно и т. п.) и установлен вертикально над высевающим диском 3, причем твердость материала обода сбрасывателя семян значительно ниже твердости материала электростатических захватов. Благодаря прижатию обода сбрасывателя семян 5 к поверхности электростатических захватов 4 достигается увеличение трения между ними. Регулятор 2 уровня семян в рабочей камере 7 поддерживает фиксированный уровень семенного материала для обеспечения устойчивости работы высевающего аппарата и равномерности высева. The drawing shows a General view of the sowing apparatus, which includes a seed hopper 1 with a regulator 2 of the seed level, the sowing disk 3 with electrostatic grippers 4, the seed ejector 5, the seeding channel 6 and the working chamber 7. On the rim of the sowing disk 3 are electrostatic grippers 4, made of non-conductive material with an amorphous structure (polyethylene, polymer resins, etc.) and protruding above its surface. The seed ejector has a rim of dielectric material (foam rubber, felt, cloth, etc.) and is mounted vertically above the sowing disk 3, and the hardness of the material of the rim of the seed ejector is much lower than the hardness of the material of electrostatic grippers. By pressing the rim of the seed ejector 5 to the surface of the electrostatic grippers 4, an increase in friction between them is achieved. The seed level regulator 2 in the working chamber 7 maintains a fixed level of seed material to ensure the stability of the sowing apparatus and the uniformity of sowing.

Высевающий аппарат работает следующим образом. The metering device operates as follows.

От опорного колеса сеялки (не показано) высевающий диск 3 и сбрасыватель семян 5 приводятся во вращение с одинаковым направлением (по часовой стрелке). Обод сбрасывателя семян 5, прижимаясь, скользит по поверхности электростатических захватов 4, которые вследствие возникающего трения приобретают электростатические заряды. Электростатические заряды возникают при соприкосновении и разъединении поверхностей, изготовленных из различных материалов, а вращение в одном направлении высевающего диска 3 и сбрасывателя семян 5 позволяет увеличить площадь соприкосновения и трение, и, следовательно, величину сообщаемого электростатическому захвату заряда. Скорость вращения высевающего диска 3 подбирается сравнительно небольшой, чтобы не допустить стряхивания захваченных семян с поверхности электростатических захватов 4 под действием центробежных сил. Окружная скорость обода сбрасывателя семян 5 выше скорости захватов 4, приобретаемой ими при вращении высевающего диска 3. Каждый электростатический захват 4, получив заряд посредством трения о сбрасыватель семян 5, проходя через семенную массу в рабочей камере 7, притягивает своей поверхностью семена и выносит их из семенного бункера 1 к сбрасывателю семян 5, который механически сметает семена и направляет их в канал высева 6. Сметая семена, сбрасыватель 5 одновременно наводит на электростатических захватах 4 электростатические заряды, и цикл повторяется. Регулирование расхода семенного материала и перестройка на высев другой культуры производится изменением величины заряда, сообщаемого электростатическим захватам 4. Это достигается варьированием скорости вращения сбрасывателя семян 5. From the support wheel of the seeder (not shown), the sowing disk 3 and the seed ejector 5 are rotated in the same direction (clockwise). The rim of the seed ejector 5, snuggling, slides over the surface of the electrostatic grippers 4, which acquire electrostatic charges due to friction. Electrostatic charges arise when the surfaces made of various materials come into contact and disconnect, and the rotation of the sowing disk 3 and the seed ejector 5 in one direction makes it possible to increase the contact area and friction, and, therefore, the magnitude of the charge transferred to the electrostatic capture. The rotation speed of the sowing disk 3 is selected relatively small in order to prevent shaking of the captured seeds from the surface of the electrostatic grippers 4 under the action of centrifugal forces. The peripheral speed of the rim of the seed ejector 5 is higher than the speed of the grabs 4 acquired by rotating the seed disk 3. Each electrostatic gripper 4, having received a charge by friction on the seed ejector 5, passing through the seed mass in the working chamber 7, attracts seeds to its surface and carries them out seed hopper 1 to the seed discharger 5, which mechanically sweeps the seeds and sends them to the seeding channel 6. Sweeping the seeds, the discharger 5 simultaneously induces electrostatic charges on the electrostatic grippers 4, and l is repeated. Regulation of the consumption of seed material and restructuring for sowing another crop is carried out by changing the amount of charge communicated to the electrostatic grippers 4. This is achieved by varying the speed of rotation of the seed ejector 5.

Следует отметить, что на все процессы с применением электростатических сил большое влияние оказывает влажность окружающего воздуха. Влага, находящаяся в воздухе, образует пленку на поверхности семян и электростатических захватов 4, что приводит к стеканию электростатических зарядов на корпус и таким образом к снижению качества работы высевающего аппарата. Однако в предлагаемом устройстве благодаря трению обода сбрасывателя семян 5 о поверхность электростатических захватов 4 выделяется тепловая энергия, препятствующая сбрасыванию жидкостной пленки на их поверхностях, что позволяет преодолеть отрицательное влияние влажности. It should be noted that all processes using electrostatic forces are greatly influenced by ambient humidity. Moisture in the air forms a film on the surface of the seeds and electrostatic grippers 4, which leads to the discharge of electrostatic charges on the body and thus reduce the quality of the sowing apparatus. However, in the proposed device, due to the friction of the rim of the seed ejector 5 on the surface of the electrostatic grippers 4, thermal energy is released, which prevents the liquid film from dropping on their surfaces, which makes it possible to overcome the negative influence of humidity.

Благодаря снижению металлоемкости и упрощению конструкции себестоимость предлагаемого высевающего аппарата ниже себестоимости прототипа на 11-15 а за счет лучшего отбора семян урожайность повышается на 14-17 Общий экономический эффект составляет 10-13
Преимущества высевающего аппарата предлагаемого вида следующие: снижение металлоемкости; упрощение конструкции; повышение надежности работы; снижение травмируемости семян; снижение себестоимости; возможность применения высевающего аппарата для высева семян мелкосемянных культур; простота его переналадки для изменения расхода посевного материала и вида высеваемой культуры.Due to the reduction of metal consumption and simplification of the design, the cost of the proposed sowing apparatus is lower than the cost of the prototype by 11-15 and due to better selection of seeds, the yield is increased by 14-17 The overall economic effect is 10-13
The advantages of the sowing apparatus of the proposed type are as follows: reduction of metal consumption; design simplification; increased reliability; reduction in seed trauma; cost reduction; the possibility of using the sowing apparatus for sowing seeds of small seeded crops; the simplicity of its readjustment to change the consumption of seed and the type of sowing culture.

Claims

An electrostatic sowing device containing a seed hopper with a seed level regulator, in communication with a working chamber, in which a sowing disk with seed grabs placed along its generatrix, and a seed ejector for directing them to the seeding channel located with the possibility of sliding along the outer surface of the seed grabs is installed characterized in that the seed ejector is made in the form of a disk, on the generatrix of which a rim of dielectric material is fixed, placed with the possibility of contacting its working surface rhnosti the outer surface of the seed grips made of dielectric material with a hardness greater than the hardness of the rim of the dielectric material, the ejector seeds and seed disc rotatably at position multidirectional motion vectors of the contacting portions.