RU2365081C2

RU2365081C2 - Seeding device

Info

Publication number: RU2365081C2
Application number: RU2007115647/12A
Authority: RU
Inventors: Елена Викторовна Кофейникова (RU); Елена Викторовна Кофейникова; Сергей Александрович Юрлов (RU); Сергей Александрович Юрлов; Вячеслав Геннадьевич Черепанов (RU); Вячеслав Геннадьевич Черепанов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Агроинновационный центр"
Priority date: 2007-04-25
Filing date: 2007-04-25
Publication date: 2009-08-27
Also published as: RU2007115647A

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: seeding device contains a fixedly mounted frame with non-coaxially made therein upper opening for seeds feeding and lower opening for seeds discharge. Lower opening for seeds discharge is made oblique and is offset against the vertical axis of the frame, whereat ratio of the distances from the end points of the oblique lower opening to the vertical axial frame line ranges from 2:1 to 10:1. In the end open position of the partition wall splitter located behind the vertical axis of the frame remains open. Inside the frame there is a driven pivoting shaft and rigidly fixed thereon partition wall-splitter. Driving gear of the pivoting shaft ensures oscillative motion of the shaft with fixed thereon partition wall-splitter at a frequency of 1-50 oscillations per second. Amplitude of oscillations of the shaft with a partition wall equals length of the lower opening, plus, minus 1.0-25%.

EFFECT: improved evenness of seeding of seeds with various sizes meeting set seeding norms and safety of work.

3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к конструкциям высевающих аппаратов.The invention relates to the field of agriculture, in particular to the designs of sowing devices.

Известен высевающий аппарат, содержащий корпус с высевающим окном, регулировочной заслонкой и установленный в корпусе валик с лопастями. См. патент РФ №20153635. Публ. 15.07.94 года.Known metering apparatus comprising a housing with a metering window, an adjustment flap and a roller with blades mounted in the housing. See RF patent No. 20153635. Publ. 07/15/94.

К недостаткам известного высевающего аппарата можно отнести неравномерность потока подачи высеваемых семян.The disadvantages of the known sowing apparatus can be attributed to the uneven flow of the sowing seeds.

Известен высевающий аппарат, содержащий закрепленные на раме горизонтально расположенные и поворотные относительно друг друга вал и охватывающую его трубу, причем вал имеет проходящий канал, а в стенках трубы выполнены верхние и нижние сквозные отверстия, сообщающиеся с семяпроводом, проходящим через верхнее сквозное отверстие трубы, причем труба расположена неподвижно, а вал установлен с возможностью поворота. См. а.с. СССР №1375161, А01С 7/04. Публ. 23.02.88 г. Кроме того, проходной канал вала выполнен в виде поперечного паза.A metering apparatus is known comprising a shaft mounted horizontally and rotatable relative to each other and a tube enclosing it, the shaft having a passing channel, and upper and lower through holes made in the walls of the pipe communicating with the vas deferens passing through the upper through hole of the pipe, the pipe is stationary and the shaft is rotatably mounted. See A.S. USSR No. 1375161, A01C 7/04. Publ. 02/23/88, In addition, the passage channel of the shaft is made in the form of a transverse groove.

К недостаткам известного высевающего аппарата можно отнести сложность в получении равномерного высева семян вследствие их зависания в высевающем аппарате и сложности с регулированием норм высева.The disadvantages of the known sowing apparatus include the difficulty in obtaining uniform sowing of seeds due to their freezing in the sowing apparatus and difficulties in regulating the seeding rate.

Известен более совершенный высевающий аппарат- прототип - см. патент РФ №2208923 С2 27.07.2003, 6 стр., содержащий горизонтально расположенный вал с приводом и охватывающий его корпус, причем в корпусе выполнены верхнее и нижнее отверстия, при этом нижнее отверстие соединено с семяпроводом, а корпус закреплен неподвижно. На валу жестко закреплена перегородка для периодического сообщения полости корпуса через нижнее отверстие с семяпроводом, а нижнее отверстие корпуса выполнено в виде фигурного дозирующего паза, при этом вал установлен с возможностью возвратно-колебательного вращения с заданной частотой 50 -200 Гц и амплитудой 1-50 градусов для образования псевдосжиженного слоя для семян, а привод выполнен в виде шагового двигателя, закрепленного на корпусе, кроме того, на корпусе закреплен датчик амплитуды и частоты колебаний перегородки, а на валу выполнен отражатель, взаимодействующий с датчиком, который регистрирует положение текущего угла поворота перегородки, при этом датчик связан платой управления шаговым двигателем, который управляет амплитудой и частотой колебаний перегородки, причем плата управления связана с блоком управления, который, в свою очередь, связан с датчиком скорости и пультом управления.A better sowing apparatus is known as a prototype — see RF patent No. 2208923 C2 July 27, 2003, 6 pages, containing a horizontally located shaft with a drive and covering its body, with upper and lower holes made in the case, while the lower hole is connected to the vas deferens , and the case is fixed motionless. A baffle is rigidly fixed to the shaft for periodic communication of the body cavity through the lower hole with the vas deferens, and the lower case hole is made in the form of a figured metering groove, while the shaft is mounted with the possibility of oscillatory rotation with a given frequency of 50-200 Hz and an amplitude of 1-50 degrees for the formation of a fluidized bed for seeds, and the drive is made in the form of a stepper motor mounted on the housing, in addition, on the housing there is a sensor for the amplitude and frequency of vibrations of the baffle, and on the shaft a reflector interacting with the sensor, which registers the position of the current angle of rotation of the partition, the sensor is connected by a control board of a stepper motor, which controls the amplitude and frequency of oscillations of the partition, and the control board is connected to a control unit, which, in turn, is connected to the speed sensor and remote control.

К недостаткам известного высевающего аппарата-прототипа можно отнести накопление и постепенное уплотнение пыли и фрагментов семян в нижней части корпуса, приводящее к изменению амплитуды заданных колебаний и в дальнейшем к перебоям в работе всего высевающего аппарата. К тому же частота возвратно-колебательных движений перегородки не позволяет осуществлять высев семян различных культур, имеющих различные размеры. Наиболее крупные семена постоянно, подбрасываемые перегородкой, не успевают поступать в нижнее отверстие и в дальнейшем в семяпровод.The disadvantages of the known metering apparatus of the prototype include the accumulation and gradual compaction of dust and fragments of seeds in the lower part of the housing, leading to a change in the amplitude of the given oscillations and further to interruptions in the operation of the entire metering apparatus. In addition, the frequency of the reciprocating movements of the septum does not allow the sowing of seeds of various crops having different sizes. The largest seeds are constantly thrown up by the septum and do not have time to enter the lower hole and subsequently into the vas deferens.

Технической задачей настоящего изобретения является устранение недостатков прототипа, в частности обеспечение надежности работы высевающего аппарата, равномерности высева семян различных культур, имеющих различные размеры с обеспечением заданных норм высева.The technical task of the present invention is to eliminate the disadvantages of the prototype, in particular ensuring the reliability of the sowing apparatus, the uniformity of sowing seeds of various crops having different sizes, ensuring the specified seeding rates.

Поставленная техническая задача достигается тем, что нижнее отверстие для выхода семян выполнено овальным и смещено относительно вертикальной оси таким образом, что соотношение расстояний от крайних точек овального нижнего отверстия до вертикальной осевой линии корпуса аппарата составляет от 2:1 до 10:1, и в конечном открытом положении перегородки-отсекателя часть нижнего отверстия, расположенная за вертикальной осью корпуса, остается открытой, при этом привод поворотного вала обеспечивает колебательное движение вала с закрепленной на нем перегородкой-отсекателем с частотой 1-50 колебаний в сек и амплитудой колебаний, равной длине нижнего отверстии, плюс, минус 1,0-25%.The stated technical problem is achieved in that the lower hole for the exit of seeds is made oval and offset relative to the vertical axis so that the ratio of the distances from the extreme points of the oval lower hole to the vertical axial line of the apparatus body is from 2: 1 to 10: 1, and ultimately the open position of the baffle-cutter, the part of the lower hole located behind the vertical axis of the housing remains open, while the rotary shaft drive provides oscillatory movement of the shaft with it a partition-cutter with a frequency of 1-50 oscillations per second and an amplitude of oscillations equal to the length of the lower hole, plus, minus 1.0-25%.

Края перегородки-отсекателя, контактирующие с поверхностью корпуса аппарата, выполнены эластичными, например, из резины.The edges of the partition-cutter in contact with the surface of the apparatus body are made elastic, for example, from rubber.

Привод поворотного вала при его колебательном движении обеспечивает перемещение края перегородки-отсекателя, контактирующего с внутренней поверхностью корпуса, относительно верхнего края нижнего отверстия с зазором, не превышающим 0,5 максимального диаметра высеваемых семян.The drive of the rotary shaft during its oscillatory movement provides movement of the edge of the partition-cutter in contact with the inner surface of the housing, relative to the upper edge of the lower hole with a gap not exceeding 0.5 of the maximum diameter of the sown seeds.

Новизной предложенного технического решения является выполнение нижнего отверстия для выхода семян овальным и смещенным относительно вертикальной оси таким образом, что соотношение расстояний от крайних точек овального нижнего отверстия до вертикальной осевой линии корпуса аппарата составляет от 2:1 до 10:1, и в конечном открытом положении перегородки-отсекателя часть нижнего отверстия, расположенная за вертикальной осью корпуса, остается открытой, при этом привод поворотного вала обеспечивает колебательное движение вала с закрепленной на нем перегородкой-отсекателем с частотой 1-50 колебаний в сек и амплитудой колебаний, равной длине нижнего отверстии, плюс, минус 1,0-25%.The novelty of the proposed technical solution is the implementation of the lower hole for the exit of seeds oval and offset relative to the vertical axis so that the ratio of the distances from the extreme points of the oval lower hole to the vertical axial line of the apparatus body is from 2: 1 to 10: 1, and in the final open position partitions-cutter part of the lower hole located behind the vertical axis of the housing remains open, while the drive of the rotary shaft provides oscillatory movement of the shaft with a fixed oh on it with a partition-cutter with a frequency of 1-50 oscillations per second and an amplitude of oscillations equal to the length of the lower hole, plus, minus 1.0-25%.

Так, сочетание признаков выполнения нижнего отверстия овальным и амплитуды колебательных движений вала с закрепленной на нем перегородкой-отсекателем, определяемой длиной дуги, равной длине нижнего отверстия плюс, минус 1,0-25%, позволяет снизить вероятность попадания высеваемых семян между кромкой отверстия и заслонкой-отсекателем и позволяет осуществить регулировку норм высева семян без их повреждения, а смещение овального отверстия относительно вертикальной оси корпуса предотвращает скопление пыли и мелких фрагментов семян в полости корпуса за перегородкой-отсекателем. Придание валу с закрепленной на нем перегородкой-отсекателем колебаний с частотой 1-50 колебаний в сек позволяет эффективно ворошить семена, находящиеся в высевающем аппарате и в нижнем слое бункера, предотвращать тем самым их зависание и разрушение, обеспечивать их равномерную без задержек подачу в семяпровод и высев. При колебаниях вала с перегородкой-отсекателем выше 50 колебаний в сек появляются сложности с прохождением семян через нижнее отверстие. При высокой частоте колебаний, как указано в прототипе, от 50-ти до 200 колебаний в секунду, семена не успевают проскочить (упасть) через нижнее отверстие корпуса, поскольку перегородка-отсекатель их постоянно подбрасывает вверх, не давая опуститься. Указанные признаки являются новыми, неочевидными, промышленно выполнимыми и направлены на достижение поставленной изобретением технической задачи.Thus, the combination of the signs of the lower hole being oval and the amplitude of the oscillatory movements of the shaft with a cut-off wall fixed to it, determined by the length of the arc equal to the length of the lower hole plus, minus 1.0-25%, reduces the chance of sowing seeds between the edge of the hole and the shutter -cutter and allows you to adjust the norms of seeding without damage, and the displacement of the oval hole relative to the vertical axis of the housing prevents the accumulation of dust and small fragments of seeds in strips and housing for wall-shut. Giving the shaft with a partition-cutter fixed to it with vibrations with a frequency of 1-50 vibrations per second allows you to effectively tidy up the seeds in the sowing apparatus and in the lower layer of the hopper, thereby preventing them from freezing and breaking, ensuring their uniform supply without delay to the seed tube and seeding. With oscillations of the shaft with a baffle-cutter above 50 vibrations per second, difficulties arise with the passage of seeds through the lower hole. At a high oscillation frequency, as indicated in the prototype, from 50 to 200 vibrations per second, the seeds do not have time to slip (fall) through the lower opening of the casing, since the partition-cutter constantly throws them up, preventing them from falling. These signs are new, non-obvious, industrially feasible and aimed at achieving the technical task set by the invention.

Признаки выполнения края перегородки-отсекателя, контактирующего с поверхностью корпуса аппарата эластичными, например, из резины предотвращают жесткий контакт семян с металлом корпуса и материалом перегородки-отсекателя.Signs of the execution of the edge of the baffle-cutter in contact with the surface of the apparatus body are elastic, for example, from rubber, which prevent the hard contact of seeds with the metal of the body and the material of the baffle-cutter.

Признаки выполнения привода поворотного вала при его колебательном движении, обеспечивающем перемещение края перегородки-отсекателя, контактирующего с внутренней поверхностью корпуса, относительно верхнего края нижнего отверстия с зазором, не превышающим 0,5 максимального диаметра высеваемых семян, позволяют повысить равномерность прохождения через высевающий аппарат и тем самым обеспечить подачу в почву заданного количества высеваемых семян.The signs of the drive of the rotary shaft during its oscillatory movement, providing movement of the edge of the baffle-cutter in contact with the inner surface of the housing, relative to the upper edge of the lower hole with a gap not exceeding 0.5 of the maximum diameter of the sown seeds, allows to increase the uniformity of passage through the sowing device and thereby thereby ensure the supply of a given amount of sown seeds to the soil.

На фиг.1 схематично представлен предлагаемый высевающий аппарат.Figure 1 schematically shows the proposed metering device.

На фиг.2 показан корпус высевающего аппарата со стороны овального отверстия без семяпровода.Figure 2 shows the housing of the sowing apparatus from the side of the oval hole without the vas deferens.

На фиг.3 показан фрагмент перегородки-отсекателя с закрепленным на ее конце эластичным элементом.Figure 3 shows a fragment of the partition-cutter with an elastic element fixed to its end.

Высевающий аппарат состоит из неподвижно расположенного корпуса 1 с верхним 2 и нижним 3 отверстиями. На валу 4 жестко закреплена перегородка-отсекатель 5. Нижнее 3 отверстие выполнено в виде овала, к которому снизу по его периметру прикреплен семяпровод 6 отвода семян и удобрений. Нижнее 3 отверстие смещено относительно вертикальной оси корпуса таким образом, что меньшая часть отверстия остается за вертикальной осевой линией. При этом соотношение расстояний от краев овального отверстия до осевой линии выполнено от 2:1 до 10 к 1. Т.е. левый край 7 нижнего отверстия 3 (см. фиг.1) выполнен в корпусе 1 с таким расчетом, чтобы пыль и фрагменты семян не задерживались и не скапливались в полости 8 корпуса 1 за перегородкой-отсекателем 5, а под действием собственного веса и вибрации корпуса и воздуха, возникающих от колебательного движения перегородки-отсекателя 5, ссыпались через не перекрываемую перегородкой-отсекателем 5 правую часть нижнего 3 отверстия. На конце перегородки-отсекателя 5 в вариантном исполнении может быть смонтирован эластичный элемент 9, предотвращающий жесткое воздействие перегородки-отсекателя на семена, попавшие между ней и кромкой нижнего 3 отверстия. Привод 10 обеспечивает колебательные движения вала 4 с жестко закрепленной на нем перегородкой-отсекателем 5. Регулирование амплитуды колебаний при высевании различных по размерам семян осуществляется при помощи привода 10, управляемого разработанной программой, заложенной в процессор пульта управления, смонтированного на приборной доске. Корпус 1 высевающего аппарата смонтирован под бункером семян (бункер на чертеже не показан). Отогнутые края 11 при колебательных перемещениях перегородки-отсекателя предотвращают попадание семян между кромками нижнего отверстия 3 и перегородкой отсекателем 5.The sowing apparatus consists of a fixed housing 1 with upper 2 and lower 3 holes. A baffle-cutter 5 is rigidly fixed on the shaft 4. The lower 3 hole is made in the form of an oval, to which the seed tube 6 of the drainage of seeds and fertilizers is attached from below along its perimeter. The lower 3 hole is offset relative to the vertical axis of the housing so that a smaller part of the hole remains behind the vertical axial line. Moreover, the ratio of the distances from the edges of the oval hole to the center line is made from 2: 1 to 10 to 1. That is, the left edge 7 of the lower hole 3 (see figure 1) is made in the housing 1 so that dust and seed fragments do not linger and do not accumulate in the cavity 8 of the housing 1 behind the partition-cutter 5, and under the influence of its own weight and vibration of the housing and air arising from the oscillatory movement of the partition-cutter 5, were poured through the right part of the lower 3 holes not blocked by the partition-cutter 5. At the end of the baffle-cutter 5, in an embodiment, an elastic element 9 can be mounted that prevents the hard action of the baffle-cutter on the seeds trapped between it and the edge of the lower 3 holes. The drive 10 provides oscillatory movements of the shaft 4 with a partition-cutoff rigidly fixed to it 5. The amplitude of the oscillations when sowing seeds of different sizes is sown by means of the drive 10 controlled by the developed program embedded in the processor of the control panel mounted on the dashboard. The housing 1 of the metering unit is mounted under the seed hopper (the hopper is not shown in the drawing). The bent edges 11 during oscillatory movements of the partition-cutter prevent seeds from entering between the edges of the lower hole 3 and the partition by the cutter 5.

Предлагаемый высевающий аппарат работает следующим образом.The proposed metering device operates as follows.

Высеваемые семена из бункера через верхнее 2 отверстие попадают в полость корпуса 1 и удерживаются в нем при помощи перегородки-отсекателя 5, которая в исходном положении перекрывает нижнее 3 отверстие и предотвращает проход семян в семяпровод 6. При начале высева семян, при включении привода 10 высевающего аппарата и начале колебательных движений перегородки-отсекателя, семена под действием собственного веса стремятся упасть вниз через периодически открывающееся нижнее 3 овальное отверстие корпуса 1. При возвратно-колебательных движениях перегородки-отсекателя 5 с частотой 1-50 колебаний в сек (величина частоты выбирается в зависимости от крупности высеваемых семян и особенностей агротехнических мероприятий) периодически (на заданное время) привод 10 перемещает перегородку-отсекатель 5 вниз и открывает нижнее отверстие 3. Высеваемые семена по семяпроводу 6 отвода семян подаются к сошнику (на чертеже не показан) и равномерно размещаются в почве. При высеве крупных семян частоту колебательных перемещений перегородки-отсекателя уменьшают, обеспечивая тем самым вплоть до поштучного высева семян, например семян фасоли, бобов, гороха, кукурузы, в почву. Семена, находящиеся в корпусе 1 над перегородкой-отсекателем 5, находятся в постоянном движении за счет колебаний перегородки-отсекателя и не зависают. Пыль и мелкие фрагменты семян, прошедшие в зазор между верхним краем и боковыми сторонами перегородки-отсекателя 5 и внутренней поверхностью корпуса 1 самотеком, под действием собственного веса, через правую, постоянно открытую, не перекрываемую перегородкой-отсекателем 5 часть нижнего 3 овального отверстия выходят из корпуса 1 высевающего аппарата и через семяпровод 6 и сошник ссыпаются в почву.Sown seeds from the hopper through the upper 2 hole fall into the cavity of the housing 1 and are held in it by means of a baffle-cutter 5, which in the initial position closes the lower 3 hole and prevents the passage of seeds into the seed tube 6. When seeds are sown, when the seed drive 10 is turned on apparatus and the beginning of the oscillatory movements of the partition-cutter, the seeds, under the action of their own weight, tend to fall down through the periodically opening lower 3 oval hole of the housing 1. When the oscillatory motion baffle-cutter 5 with a frequency of 1-50 oscillations per second (the frequency is selected depending on the size of the sown seeds and the features of agricultural measures) periodically (for a given time) drive 10 moves the baffle-cutter 5 down and opens the lower hole 3. Sown seeds the seed tube 6 of the removal of seeds is fed to the opener (not shown in the drawing) and are evenly placed in the soil. When sowing large seeds, the frequency of oscillatory movements of the baffle-cutter is reduced, thereby ensuring up to single-seeding of seeds, for example, seeds of beans, beans, peas, corn, in the soil. Seeds located in the housing 1 above the partition-cutter 5 are in constant motion due to vibrations of the partition-cutter and do not hang. Dust and small fragments of seeds that have passed into the gap between the upper edge and the sides of the partition-cutter 5 and the inner surface of the housing 1 by gravity, through the right, constantly open, not blocked by the partition-cutter 5 part of the lower 3 oval holes exit housing 1 of the sowing apparatus and through the seed tube 6 and the coulter are poured into the soil.

Наличие на краях перегородки-отсекателя 5 резиновых элементов, контактирующих с внутренней поверхностью корпуса 1, а также выполнение краев 11 перегородки-отсекателя отогнутыми в сторону заполненной семенами полости корпуса аппарата предотвращают измельчение семян, попавших между кромкой верхнего отверстия и перегородки.The presence on the edges of the partition-cutter 5 rubber elements in contact with the inner surface of the housing 1, as well as the execution of the edges 11 of the partition-cutter bent towards the seed-filled cavity of the apparatus body prevent the crushing of seeds trapped between the edge of the upper hole and the partition.

Колебательные движения перегородки-отсекателя 5 относительно верхнего края овального нижнего отверстия 3 с зазором, равным величине, не превышающей 0,5 максимального диаметра высеваемых семян, также способствует сохранению семян.The oscillatory movement of the partition-cutter 5 relative to the upper edge of the oval lower hole 3 with a gap equal to a value not exceeding 0.5 of the maximum diameter of the sown seeds, also contributes to the conservation of seeds.

В настоящее время авторами изготовлено несколько опытных образцов высевающих аппаратов, которые переданы в фермерские хозяйства для проведения производственных испытаний. Предварительные результаты испытаний в хозяйствах и на стенде показали хорошие результаты. Семена различных культур, при соответствующей настройке частоты и амплитуды колебаний за счет выполнения нижнего отверстия овальным, равномерно распределялись по движущейся под высевающим аппаратом бесконечной транспортерной ленте.Currently, the authors have made several prototypes of sowing devices, which are transferred to farms for conducting production tests. Preliminary test results on farms and at the stand showed good results. The seeds of various crops, with appropriate adjustment of the frequency and amplitude of the vibrations due to the oval being made of the lower hole, were evenly distributed along the endless conveyor belt moving under the metering unit.

По окончании производственных испытаний будет принято решение об организации производства высевающих аппаратов.At the end of production tests, a decision will be made on the organization of the production of sowing devices.

Claims

1. The sowing apparatus comprising a motionlessly mounted casing with a misaligned upper seed opening and a lower seed outlet, displaced relative to the vertical axis of the housing, a rotary shaft mounted in the housing cavity with a drive and a shutter-divider rigidly fixed to it characterized in that the lower hole for the exit of seeds is made oval and offset relative to the vertical axis so that the ratio of the distances from the extreme points of the oval lower hole to the vertical axial line of the apparatus body is from 2: 1 to 10: 1 and in the final open position of the partition-cutter, the part of the lower hole located behind the vertical axis of the housing remains open, while the rotary shaft drive provides oscillatory movement of the shaft with a partition-cutter with a frequency of 1-50 vibrations per second and an amplitude of oscillations equal to the length of the lower hole, plus, minus 1.0-25%.

2. The sowing apparatus according to claim 1, characterized in that the edges of the baffle-cutter in contact with the surface of the apparatus body are made elastic, for example, from rubber.

3. The sowing apparatus according to claim 1, characterized in that the drive of the rotary shaft during its oscillatory movement provides movement of the edge of the baffle-cutter in contact with the inner surface of the housing, relative to the upper edge of the lower hole with a gap not exceeding 0.5 of the maximum diameter of the sown seeds .