RU2317671C1

RU2317671C1 - Pneumatic drill

Info

Publication number: RU2317671C1
Application number: RU2006126439/12A
Authority: RU
Inventors: Валерий Викторович Цыбулевский (RU); Валерий Викторович Цыбулевский; Владимир Васильевич Куцеев (RU); Владимир Васильевич Куцеев; Виталий Владимирович Куцеев (RU); Виталий Владимирович Куцеев
Priority date: 2006-07-20
Filing date: 2006-07-20
Publication date: 2008-02-27

Abstract

FIELD: agricultural engineering, in particular, seed sowing equipment.

SUBSTANCE: drill has seed hopper, air distributing system equipped with compressed air source, pressure stabilizer, seed flow synchronizing device, and communication channel which is communicated with dispensing devices formed as vortex chambers. Each of vortex chambers has nozzle and seeding branch pipe. Each of said seeding branch pipes is made in the form of additional dispensing unit having conical inner cavity and positioned at outlet end of vortex chamber. Conical chamber is pneumatically connected through outlet opening with seed hopper and has two nozzles. One of nozzles is positioned within conical chamber apex and directed toward other nozzle. Other nozzle is positioned at opposite side and faces outlet opening. Seed flow synchronizer is pneumatically connected to nozzles of additional dispensing devices and coupled to drill drive wheel. Synchronizer is equipped with pneumatic flow change-over mechanism.

EFFECT: provision for feeding of single seeds of various farm crops into furrow with predetermined space between seeds to thereby increase farm crop yield, and reduced consumption of seeds during sowing procedure.

5 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к конструкциям пневматических сеялок.The present invention relates to the field of agricultural engineering, in particular to the construction of pneumatic seed drills.

Известна пневматическая сеялка, включающая бункер с питателем, воздуходувку, распределительный трубопровод и отделитель материала с выгрузным окном (А.с. СССР №668639, кл. А 01 С 7/14, 1979 ).A pneumatic seeder is known, including a hopper with a feeder, a blower, a distribution pipe and a material separator with an unloading window (AS USSR No. 668639, class A 01 C 7/14, 1979).

Недостатками известной пневматической сеялки являются высокая неравномерность высева семян в борозду и невозможность поштучного высева семян.The disadvantages of the known pneumatic seeder are the high unevenness of the sowing of seeds in the furrow and the inability to piece seeding of seeds.

Указанные недостатки обусловлены тем, что переменная величина сопротивления по длине распределительных трубопроводов приводит к неравномерному высеву семян.These disadvantages are due to the fact that a variable resistance along the length of the distribution pipelines leads to uneven sowing of seeds.

Кроме того, семена подаются в борозду в непрерывном потоке воздуха. Отсюда нет возможности обеспечить их поштучную укладку в борозду. Это приводит к загущенности посевов и не позволяет обеспечить оптимальную расстановку растений по поверхности поля. Как следствие, усиливается конкуренция между растениями за площадь питания и освещенность, а в конечном итоге снижается урожайность сельскохозяйственных культур.In addition, the seeds are fed into the furrow in a continuous stream of air. From here there is no way to ensure their piece laying in the furrow. This leads to a thickening of crops and does not allow for optimal placement of plants on the surface of the field. As a result, competition between plants for food area and illumination intensifies, and ultimately, crop yields decrease.

Известен пневматический высевающий аппарат сеялки, содержащий бункер для семян, размещенную в его нижней части аэрационную камеру с дозирующим окном и сообщающуюся с источником избыточного давления через щелевое отверстие воздушного коллектора, расположенного снизу днища аэрационной камеры. (Патент РФ №2263435, кл. А 01 С 7/04, 2005).Known pneumatic sowing apparatus of the seeder, containing a hopper for seeds, placed in its lower part of the aeration chamber with a metering window and communicating with a source of excess pressure through the slotted hole of the air collector located at the bottom of the bottom of the aeration chamber. (RF patent No. 2263435, class A 01 C 7/04, 2005).

Недостатком известного пневматического высевающего аппарата сеялки является невозможность поштучного высева семян в борозду с заданным постоянным шагом расстановки растений в рядке.A disadvantage of the known pneumatic sowing apparatus of the seeder is the impossibility of single-seeding of seeds in the furrow with a given constant step in the arrangement of plants in a row.

Указанный недостаток обусловлен тем, что семена в результате аэродинамического воздействия выносятся из аэрационной камеры сплошным потоком, а не по одному друг за другом через заданные промежутки времени.This drawback is due to the fact that the seeds as a result of aerodynamic impact are carried out from the aeration chamber in a continuous stream, and not one after another at predetermined intervals.

Без синхронизатора потока семян неравномерность укладки семян в рядке известным высевающим аппаратом увеличивается из-за неравномерности скорости поступательного движения сеялки в процессе посева.Without a seed flow synchronizer, the uneven placement of seeds in a row by a known sowing apparatus increases due to the uneven speed of the translational movement of the seeder during sowing.

Как следствие, это не позволяет обеспечить оптимальную расстановку растений на поверхности поля, что усиливает конкуренцию растений за питательные вещества и освещенность, а в конечном итоге снижает урожайность сельскохозяйственных культур.As a result, this does not allow for optimal placement of plants on the field surface, which enhances the competition of plants for nutrients and illumination, and ultimately reduces the yield of crops.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к предлагаемой пневматической сеялке является пневматическая сеялка, содержащая бункер для семян, воздухораспределительную систему, включающую источник сжатого воздуха, стабилизатор давления, синхронизатор потока семян, связанный с приводным колесом сеялки, коммуникационный канал, сообщающийся с дозаторами в виде вихревых камер, каждая из которых имеет высевной патрубок и два сопла, причем в верхней части торцевой стенки каждого из дозаторов выполнено выходное отверстие, напротив которого установлено дополнительное сопло (А.с. СССР №938791, кл. А 01 С 7/04, 1982) - прототип.The closest in technical essence and the achieved positive effect to the proposed pneumatic seeder is a pneumatic seeder containing a hopper for seeds, an air distribution system including a source of compressed air, a pressure stabilizer, a seed flow synchronizer associated with the drive wheel of the seeder, a communication channel in communication with the dispensers in in the form of vortex chambers, each of which has an inlet nozzle and two nozzles, moreover, you are made in the upper part of the end wall of each of the dispensers a passage, opposite which an additional nozzle is installed (AS USSR No. 938791, class A 01 C 7/04, 1982) - prototype.

Недостатком пневматической сеялки, принятой за прототип, является невозможность поштучного высева семян в борозду.The disadvantage of a pneumatic seeder, adopted as a prototype, is the impossibility of single-seeding of seeds in the furrow.

Указанный недостаток обусловлен тем, что семена отбираются из вихревых камер и подаются в высевные патрубки непрерывным пневмопотоком, а не поштучно через заданные промежутки времени. Это не позволяет обеспечить оптимальную расстановку растений на поверхности поля, приводя к загущенности посевов или их разреженности. В первом случае происходит перерасход семян при посеве, увеличивается конкуренция растений за питательные вещества и освещенность. Как следствие, это приводит к снижению урожайности сельскохозяйственных культур. Во втором случае также снижается урожайность сельскохозяйственных культур, так как при разреженном посеве количество растений на единице площади меньше оптимального.This drawback is due to the fact that the seeds are selected from the vortex chambers and fed into the sowing nozzles by a continuous pneumatic flow, and not individually, at predetermined intervals. This does not allow for optimal placement of plants on the field surface, leading to thickening of crops or their sparseness. In the first case, there is an overspending of seeds during sowing, the competition of plants for nutrients and illumination increases. As a result, this leads to a decrease in crop yields. In the second case, the yield of crops is also reduced, since with sparse sowing the number of plants per unit area is less than optimal.

Техническим решением задачи является обеспечение возможности поштучной подачи семян в борозду.The technical solution to the problem is to provide the possibility of piecewise supply of seeds into the furrow.

Задача достигается тем, что в пневматической сеялке, содержащей бункер для семян, воздухораспределительную систему, включающую источник сжатого воздуха, стабилизатор давления, синхронизатор потока семян, связанный с приводным колесом сеялки, коммуникационный канал, сообщающийся с дозаторами в виде вихревых камер, каждая из которых имеет сопло и высевной патрубок, согласно изобретению, высевные патрубки на выходе из вихревых камер выполнены в виде дополнительных дозаторов с внутренней полостью в форме конуса, пневматически связанного через выходное отверстие с бункером для семян и имеющего два сопла, одно из которых расположено в вершине конуса и направлено навстречу другому, расположенному в противоположной стороне против выходного отверстия, а синхронизатор потока семян пневматически связан с соплами дополнительных дозаторов и снабжен переключателем пневмопотоков.The objective is achieved in that in a pneumatic seeder containing a seed hopper, an air distribution system including a compressed air source, a pressure stabilizer, a seed flow synchronizer associated with the seeder drive wheel, a communication channel communicating with the batchers in the form of vortex chambers, each of which has nozzle and sowing nozzle, according to the invention, the sowing nozzles at the exit of the vortex chambers are made in the form of additional dispensers with an internal cavity in the form of a cone, pneumatically connected Erez outlet with hopper seed and having two nozzles, one of which is located at the apex of the cone and directed toward the other located on the opposite side against the outlet, and seed flow synchronizer pneumatically connected with additional dosing nozzles and provided with a switch pnevmopotokov.

Благодаря отличительным признакам заявленного технического решения, т.е. выполнению высевных патрубков на выходе из вихревых камер в виде дополнительных дозаторов обеспечивает возможность подачи пневмопотоком отдельных семян поштучно.Due to the distinctive features of the claimed technical solution, i.e. the implementation of sowing nozzles at the exit of the vortex chambers in the form of additional dispensers provides the possibility of supplying individual seeds individually by air flow.

Выполнение внутренней полости дополнительных дозаторов в форме конуса с двумя соплами, одно из которых расположено в вершине конуса и направлено навстречу другому, расположенному в противоположной стороне, гарантировано отделяет в процессе высева из массы семян одно и подает его в пневмопоток и дальше по высевному патрубку.The implementation of the internal cavity of the additional dispensers in the form of a cone with two nozzles, one of which is located at the top of the cone and directed towards the other, located on the opposite side, is guaranteed to separate one from the mass of seeds during the sowing and feed it into the air flow and further through the sowing nozzle.

Пневматическая связь дополнительных дозаторов через выходные отверстия с бункером для семян и расположение сопла дополнительного дозатора против выходного отверстия обеспечивает обратную связь дозаторов в виде вихревых камер с бункером для семян, предотвращая излишнее переполнение вихревых камер семенами.The pneumatic connection of the additional dispensers through the outlet with the seed hopper and the location of the nozzle of the additional dispenser against the outlet ensures feedback of the dispensers in the form of vortex chambers with the seed hopper, preventing unnecessary overflow of the vortex chambers with seeds.

Пневматическая связь синхронизатора потока семян с соплами дополнительных дозаторов обеспечивают взаимосвязь скорости поступательного движения сеялки и параметрами пневмопотоков, создаваемых соплами.The pneumatic connection of the seed flow synchronizer with the nozzles of additional dispensers ensures the relationship between the translational speed of the seeder and the parameters of the pneumatic flows created by the nozzles.

Снабжение синхронизатора потока семян переключателем пневмопотоков обеспечивает прерывистый режим функционирования воздухораспределительной системы с заданной последовательностью работы сопл дозаторов и дополнительных дозаторов.Providing a seed flow synchronizer with a pneumatic flow switch provides an intermittent operation of the air distribution system with a given sequence of operation of the nozzles of the dispensers and additional dispensers.

Анализ свойств совокупности признаков заявленного устройства и свойств совокупности признаков обнаруженного прототипа и аналогов показал, что совокупность признаков заявленного устройства проявляет новое свойство прототипа - обеспечивает отбор пневмопотоком из массы семян - одиночных семян и поштучную их подачу в борозду через интервалы времени, задаваемые скоростью поступательного движению сеялки.An analysis of the properties of the totality of the features of the claimed device and the properties of the totality of the features of the detected prototype and analogues showed that the combination of the features of the claimed device exhibits a new property of the prototype — it provides selection of single seeds by air flow from the mass of seeds and their piece feed into the furrow at time intervals specified by the speed of the seeder .

На фиг.1 схематично изображен дозатор с дополнительным дозатором, вид спереди (передняя стенка условно не показана); на фиг.2 - то же, в разрезе по А-А на фиг.1; на фиг.3 - то же, в сечении по В-В на фиг.1; на фиг.4 схематично показан синхронизатор потока семян с приводным колесом; на фиг.5 изображен диск синхронизатора потока семян.Figure 1 schematically shows a dispenser with an additional dispenser, front view (front wall conditionally not shown); figure 2 is the same, in section along aa in figure 1; figure 3 is the same, in section along bb in figure 1; Fig. 4 schematically shows a seed flow synchronizer with a drive wheel; figure 5 shows the disk synchronizer flow of seeds.

Пневматическая сеялка содержит бункер для семян 1, воздухораспределительную систему 2, включающую источник сжатого воздуха 3, который через синхронизатор потока семян 4, кинематически связанный с приводным колесом сеялки 5, а пневматически через коммуникационные каналы 6, 7 и 8 и сопла 9, 10 и 11 с дозаторами в виде вихревых камер 12 и дополнительными дозаторами 13, внутренняя полость которых имеет форму конуса, а сами дополнительные дозаторы 13 выполнены из высевных патрубков 14 на участках на выходе из дозаторов 12.The pneumatic seeder contains a seed hopper 1, an air distribution system 2, including a source of compressed air 3, which through a seed flow synchronizer 4, kinematically connected to the drive wheel of the seeder 5, and pneumatically through communication channels 6, 7 and 8 and nozzles 9, 10 and 11 with dispensers in the form of vortex chambers 12 and additional dispensers 13, the internal cavity of which has the shape of a cone, and the additional dispensers 13 are made of sowing nozzles 14 in areas at the outlet of the dispensers 12.

Синхронизатор потока семян 4 состоит из пневмокамеры 15 и диска 16, жестко закрепленного на валу 17 приводного колеса 5 сеялки. С другой стороны диск 16 соприкасается с тремя пневмокамерами 18, 19 и 20, соединенными соответственно с коммуникационными каналами 6, 7 и 8, причем диск 16 имеет три сквозных отверстия 21, 22 и 23 одинаковой конфигурации формы с формой соответствующих им пневмокамер 18, 19 и 20 в плоскости соприкосновения последних с диском 16. Пневмокамеры 18, 19 и 20 расположены с возможностью совмещения с соответствующими им сквозными отверстиями 21, 22 и 23 диска 16.The seed flow synchronizer 4 consists of a pneumatic chamber 15 and a disk 16, rigidly mounted on the shaft 17 of the drive wheel 5 of the seeder. On the other hand, the disk 16 is in contact with three pneumatic chambers 18, 19 and 20 connected respectively to the communication channels 6, 7 and 8, and the disk 16 has three through holes 21, 22 and 23 of the same shape configuration with the shape of the corresponding pneumatic chambers 18, 19 and 20 in the plane of contact of the latter with the disk 16. The pneumatic chambers 18, 19 and 20 are arranged to combine with their corresponding through holes 21, 22 and 23 of the disk 16.

Дозатор в виде в виде вихревой камеры 12 и дополнительный дозатор 13 с внутренней полостью в форме конуса выполнены в корпусе 24 с передней стенкой 25 и задней стенкой 26.A dispenser in the form of a vortex chamber 12 and an additional dispenser 13 with an internal cavity in the shape of a cone are made in the housing 24 with a front wall 25 and a rear wall 26.

Сопла 9, 10 и 11 соединены с коммуникационными каналами 6, 7 и 8 через стабилизатор давления в виде трех пневмополостей 27, 28 и 29.Nozzles 9, 10 and 11 are connected to communication channels 6, 7 and 8 through a pressure stabilizer in the form of three pneumatic cavities 27, 28 and 29.

Дополнительные дозаторы 13 со стороны бункера для семян 1 имеют выходные отверстия 30, против которых расположены сопла 9. Со стороны бункера для семян 1 выходные отверстия 30 имеют клапаны 31.Additional dispensers 13 from the side of the seed hopper 1 have outlet openings 30 against which nozzles 9 are located. From the side of the seed hopper 1, outlet openings 30 have valves 31.

Дозаторы 12 сообщаются с бункером для семян 1 через отверстие 32 с подвижной заслонкой 33.The dispensers 12 communicate with the hopper for seeds 1 through the hole 32 with a movable shutter 33.

Пневматическая сеялка работает следующим образом.Pneumatic seeder works as follows.

Семена из бункера для семян 1 самотеком поступают в дозаторы в виде вихревых камер 12 через отверстия 32, площадь которых предварительно регулируется положением заслонки 33 в зависимости от размера семян высеваемой культуры и необходимого уровня заполнения вихревой камеры дозатора 12 семенами.Seeds from the hopper for seeds 1 by gravity enter the dispensers in the form of vortex chambers 12 through openings 32, the area of which is pre-regulated by the position of the shutter 33 depending on the size of the seeds of the sowing culture and the required level of filling of the vortex chamber of the dispenser 12 with seeds.

В процессе движения сеялки по засеваемому полю от приводного колеса сеялки 5 вращение через вал 17 передается на диск 16 синхронизатора потока семян 4. Источник сжатого воздуха 3 создает избыточное давление воздуха в пневмокамере 15 синхронизатора потока семян 4. При вращении диска 16 его сквозное отверстие 21 совмещается с полостью пневмокамеры 18, и пневмопоток из пневмокамеры 15 через сквозное отверстие 21, пневмокамеру 18, коммуникационный канал 6, пневмополость 27 стабилизатора давления и сопло 9 поступает в вихревую камеру дозаторов 12. Взаимодействие аэродинамического вихревого потока с семенами приводит последние в движение, в результате которого часть семян подается из дозатора 12 в высевные парубки 14. В это время в результате вращения диска 16 его сквозное отверстие 21 выходит из контакта с пневмокамерой 18 и подача пневмопотока к соплу 9 прекращается. Порция семян, поступившая в высевные патрубки 14, оседает в полостях в форме конуса дополнительных дозаторов 13.During the movement of the seeder along the sown field from the drive wheel of the seeder 5, the rotation through the shaft 17 is transmitted to the disk 16 of the seed flow synchronizer 4. The compressed air source 3 creates excess air pressure in the pneumatic chamber 15 of the seed flow synchronizer 4. When the disk 16 is rotated, its through hole 21 is aligned with the cavity of the pneumatic chamber 18, and the pneumatic flow from the pneumatic chamber 15 through the through hole 21, the pneumatic chamber 18, the communication channel 6, the pneumatic cavity 27 of the pressure stabilizer and the nozzle 9 enters the swirl chamber of the dispensers 12. The action of an aerodynamic vortex flow with seeds sets the latter in motion, as a result of which part of the seeds is supplied from the metering unit 12 to the seed couplings 14. At this time, as a result of the rotation of the disk 16, its through hole 21 comes out of contact with the pneumatic chamber 18 and the flow of air to the nozzle 9 is stopped . A portion of the seeds received in the sowing nozzles 14, settles in the cavities in the form of a cone of additional dispensers 13.

В результате вращения диска 16 синхронизатора потока семян 4 происходит совмещение его сквозного отверстия 22 с пневмокамерой 19. Пневмопоток из пневмокамеры 15 через сквозное отверстие 22, пневмокамеру 19, коммуникационный канал 7, пневмополость 28 стабилизатора давления и сопло 10 подается во внутреннюю полость в форме конуса дополнительных дозаторов 13. В результате взаимодействия аэродинамического потока с порциями семян, осевших во внутренних полостях дополнительных дозаторов 13, семена, кроме одного, расположенного в вершине конуса внутренних полостей каждого дополнительного дозатора 13, перекрывающего сопло 11, подаются через выходные отверстия 30 в бункер для семян 1. Клапан 31 предотвращает попадание семян самотеком из бункера для семян 1 через выходное отверстие 30 в дополнительные дозаторы 13.As a result of the rotation of the disk 16 of the seed flow synchronizer 4, its through hole 22 is combined with the pneumatic chamber 19. The pneumatic flow from the pneumatic chamber 15 through the through hole 22, the pneumatic chamber 19, the communication channel 7, the pneumatic cavity 28 of the pressure stabilizer and the nozzle 10 is supplied to the internal cavity in the form of an additional cone dispensers 13. As a result of the interaction of the aerodynamic flow with portions of seeds settled in the internal cavities of the additional dispensers 13, seeds, except one located at the top of the cone inside these cavities each additional dispenser 13 overlapping the nozzle 11, fed through the outlet holes 30 in the seed hopper 1. Valve 31 prevents gravity from the seed hopper for seed 1 through the outlet 30 into additional dispensers 13.

В результате вращения диска 16 синхронизатора потока семян 4 происходит совмещение его сквозного отверстия 23 с пневмокамерой 20. Пневмопоток из пневмокамеры 15 через сквозное отверстие 23, пневмокамеру 20, коммуникационный канал 8, пневмополость 29 стабилизатора давления и сопло 11 подается во внутреннюю полость в форме конуса дополнительных дозаторов 13. Аэродинамический поток, истекающий из сопла 11, захватывает семя, оставшееся в дополнительном дозаторе 13, и подает его по высевному патрубку 14 в борозду, формируемую сошником сеялки.As a result of rotation of the disk 16 of the seed flow synchronizer 4, its through hole 23 is combined with the pneumatic chamber 20. The pneumatic flow from the pneumatic chamber 15 through the through hole 23, the pneumatic chamber 20, the communication channel 8, the pneumatic cavity 29 of the pressure stabilizer and the nozzle 11 is supplied to the internal cavity in the form of an additional cone dispensers 13. The aerodynamic flow flowing out of the nozzle 11 captures the seed remaining in the additional dispenser 13 and feeds it through the sowing nozzle 14 into the furrow formed by the seed drill coulter.

После этого цикличность функционирования воздухораспределительной системы 2 пневматической сеялки повторяется в вышеуказанной последовательности.After that, the cyclical functioning of the air distribution system 2 of the air seeder is repeated in the above sequence.

Для изменения шага расстановки семян в борозде диск 16 синхронизатора потока семян 4 меняется на другой, с соответствующими геометрическими параметрами сквозных отверстий 21, 22 и 23 и их количеством.To change the seed placement step in the furrow, the disk 16 of the seed flow synchronizer 4 is changed to another, with the corresponding geometric parameters of the through holes 21, 22 and 23 and their number.

Использование предлагаемой пневматической сеялки в сравнении с известными пневматическими сеялками позволит обеспечить поштучную подачу семян в борозду различных сельскохозяйственных культур с заданным расстоянием между семенами.The use of the proposed pneumatic seeder in comparison with the known pneumatic seeders will allow to provide piece feed of seeds into the furrow of various crops with a predetermined distance between the seeds.

Это позволит обеспечить необходимую густоту стояния растений и, как следствие, увеличить урожайность сельскохозяйственных культур.This will ensure the necessary density of plant standing and, as a result, increase crop yields.

Кроме этого, будет устранен перерасход семян при посеве. Это особенно существенно при высеве малыми нормами (1...2 кг/га) мелкосеменных культур, например амаранта, тимофеевки луговой, петунии и др.In addition, the overspending of seeds during sowing will be eliminated. This is especially important when sowing small seeds (1 ... 2 kg / ha) of small-seeded crops, such as amaranth, timothy grass meadow, petunia, etc.

Claims

A pneumatic seeder containing a seed hopper, an air distribution system including a source of compressed air, a pressure stabilizer, a seed flow synchronizer associated with the drive wheel of the seeder, a communication channel communicating with the dispensers in the form of vortex chambers, each of which has a nozzle and sowing nozzle, characterized the fact that the sowing nozzles at the exit of the vortex chambers are made in the form of additional dispensers with an internal cavity in the form of a cone pneumatically connected through the outlet with the bun kerom for seeds, and having two nozzles, one of which is located at the top of the cone and directed towards the other, located on the opposite side against the outlet, and the seed flow synchronizer is pneumatically connected to the nozzles of additional dispensers and equipped with a pneumatic flow switch.