Способ дозирования штучных предметов и вибрационный дозатор для его осуществления

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ дозирования штучных предметов, например семян сельскохозяйственных культур, заключается в перемещении семян в зону дозирования рабочим органом, которому периодически сообщают колебания с ускорением больше ускорения свободного падения. В зоне дозирования семена перемещают по рабочему органу за каждый полупериод рабочего цикла на величину амплитуды колебаний путем наложения на семена знакопеременных нагрузок. Дозатор для осуществления способа включает бункер для семян, семенную камеру с заслонкой и рабочим органом в виде желоба клиновидной формы, упругий элемент. Дозатор также имеет привод в виде вала с пальцами и устройство для настройки нормы высева. Дозатор дополнительно снабжен устройством для разрушения свода семян в зоне дозирования. Последнее выполнено в виде стержня. Один из его концов через упругую втулку посредством винтовой пары для регулирования его рабочей длины связан с корпусом дозатора. Пальцы задатчика установлены с возможностью перемещения относительно вала привода для изменения амплитуды колебаний. Способ и устройство позволяют повысить точность и надежность работы дозатора при высеве плохосыпучих семян, а также расширить диапазон режимов работы. 2 с. и 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способам точного дозирования штучных предметов и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности, а также в сельскохозяйственном производстве в посевных устройствах.

Известен способ дозирования штучных предметов, например семян, заключающийся в совместном воздействии на них высокочастотных колебаний рабочего органа и воздушного потока с частотой, минимальное значение которой равно количеству высеваемых семян в единицу времени (SU 917747, 07.04.1982). К недостаткам этого способа следует отнести совмещение в одном технологическом процессе вибрационных и аэродинамических полей, что усложняет процесс дозирования и конструкцию дозатора и снижает его надежность.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному является способ дозирования штучных предметов, например семян, путем перемещения семян в зону дозирования рабочим органом, которому периодически сообщают высокочастотные колебания с ускорением больше ускорения свободного падения (RU 2138785, 27.09.1999).

Недостатком этого способа является снижение точности высева при дозировании семян с шероховатой поверхностью, т.к. в зоне дозирования периодически образуются своды, что нарушает равномерность потока семян.

Для осуществления дозирования используют дозатор, включающий бункер для семян, рабочий орган для перемещения семян к дозирующему отверстию и привод в виде вала с пальцами, выполняющий также функцию задатчика нормы высева. Как установлено испытаниями этого дозатора, он удовлетворяет агротребованиям при высеве семян с гладкой поверхностью (редис, лук, люцерна и т.д.), но при дозировании семян с шероховатой поверхностью (свекла, томаты) в зоне дозирующего отверстия периодически вследствие заклинивания образуется свод, для разрушения которого требуется дополнительно устройство.

Задача технического решения - улучшение точности высева и повышение надежности работы дозатора при высеве плохосыпучих семян.

Задача решается тем, что в способе, включающем перемещение семян в зону дозирования рабочим органом, которому периодически сообщают высокочастотные колебания с ускорением больше ускорения свободного падения, в зоне дозирования семена перемещают по рабочему органу за каждый полупериод рабочего цикла на величину амплитуды колебаний путем наложения на семена знакопеременных нагрузок.

В дозаторе штучных предметов, например семян, осуществляющем указанный способ и включающем рабочий орган для перемещения семян к дозирующему отверстию и привод в виде вала с пальцами, имеется семенная камера с заслонкой, упругий элемент и устройство для разрушения свода семян в зоне дозирования, причем рабочий орган связан с упругим элементом семенной камеры и выполнен в виде желоба клинообразной формы, а устройство для разрушения свода семян выполнено в виде стержня и установлено в зоне дозирования с возможностью копирования поверхности рабочего органа и регулирования его рабочей длины. Кроме того, стержень одним концом закреплен к корпусу дозатора через упругую втулку посредством винтовой пары, а пальцы привода установлены с возможностью перемещения относительно вала для изменения амплитуды колебаний.

На фиг.1 представлена схема дозатора, на фиг.2 - поперечное сечение рабочего органа.

Вибрационный дозатор включает бункер для семян 1, семенную камеру 2 с заслонкой 3 и рабочим органом 4 в виде желоба 5 клиновидной формы (фиг.2), упругий элемент 6, привод (задатчик нормы высева) в виде вала 7 с пальцами 8 и устройство для настройки нормы высева, имеющее винты 9 и 10 для корректировки амплитуды. Для изменения амплитуды колебаний пальцы 8 привода установлены с возможностью перемещения относительно вала 7.

Дозатор также снабжен устройством для разрушения сводов в виде стержня 11, один конец которого через упругую втулку 12 посредством винтовой пары 13 крепится к корпусу дозатора. Рабочая длина стержня 11 изменяется посредством винтовой пары.

Рабочий процесс осуществляется следующим образом. При вращении вала 7 пальцы 8 отклоняют конец упругого элемента 6 вместе с семенной камерой 2 влево на величину амплитуды колебаний со скоростью вращения вала привода. С этой же скоростью конец стержня 11 подает семена в направлении дозирующего отверстия 14 по клиновому ложу рабочего органа 4 на величину амплитуды колебаний. Если последняя равна длине зерна, то при каждом обратном ходе через дозирующее отверстие 14 будет проходить одно зерно. Обратный ход рабочего органа (вправо) совершается силой упругости элемента 6 с ускорением больше ускорения свободного падения и совершает микробросок. Таким образом, за период зерно перемещается на величину S=d_т+1_ш, тогда скорость V₁ движения в каждом периоде будет Скорость движения семян, т.е. производительность дозатора определяется агротребованиями. Путем изменения длины пальцев 8 можно получить любой режим движения семян, обеспечивающий получение пунктирного и гнездового способов.

При отсутствии механизма принудительной подачи семян скорость семян равна т.е. определяется частотой и длиной микроброска.

При движении рабочего органа влево происходит сжатие сыпучего тела, при обратном движении его растяжение. Под действием волн деформации происходит разрушение сводов семян при знакопеременных нагрузках. В зависимости от свойств поверхности семян рабочую длину стержня 11 устанавливают при настройке дозатора.

Рабочий орган относительно точки защемления упругого элемента 6 (центр мгновенного вращения) совершает сложное движение, поэтому зерна по мере приближения к точке схода с него приобретают большее ускорение, что позволяет получить однозерновой поток. Упругая втулка 12 позволяет стержню 11 копировать поверхность рабочего органа 4, что обеспечивает качество дозирования.

Установка устройства для разрушения свода семян позволяет расширить диапазон режимов работы дозатора: движение с отрывом от рабочей поверхности. Когда и без отрыва где Г - коэффициент режима колебаний, А - амплитуда колебаний, - круговая частота, g - ускорение свободного падения.

Такое техническое решение позволяет повысить точность и надежность работы дозатора при высеве плохосыпучих семян, расширить диапазон режимов его работы.

Формула изобретения

1. Способ дозирования штучных предметов, преимущественно семян, путем перемещения семян в зону дозирования рабочим органом, которому периодически сообщают высокочастотные колебания с ускорением больше ускорения свободного падения, отличающийся тем, что в зоне дозирования семена перемещают по рабочему органу за каждый полупериод рабочего цикла на величину амплитуды колебаний путем наложения на семена знакопеременных нагрузок.

2. Дозатор штучных предметов, преимущественно семян, включающий бункер для семян, рабочий орган для перемещения семян к дозирующему отверстию и привод в виде вала с пальцами, отличающийся тем, что он снабжен семенной камерой с заслонкой, упругим элементом и устройством для разрушения свода семян в зоне дозирования, причем рабочий орган связан с упругим элементом семенной камеры и выполнен в виде желоба клинообразной формы, а устройство для разрушения свода семян выполнено в виде стержня и установлено в зоне дозирования с возможностью копирования поверхности рабочего органа и регулирования его рабочей длины.

3. Дозатор по п.2, отличающийся тем, что стержень одним концом закреплен к корпусу дозатора через упругую втулку посредством винтовой пары.

4. Дозатор по п.2, отличающийся тем, что пальцы вала привода установлены с возможностью перемещения относительно вала для изменения амплитуды колебаний.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2