Сеялка

 

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для точного и точечного способа посева. Сеялка содержит бункер для семян, высевающие семяпроводы и вращающийся барабан. Полость барабана разделена на центральную камеру и периферические камеры. Каждая из последних содержит воронку и соединена с высевающей камерой. Камера снабжена устройством, регулирующим поштучную и своевременную подачу семян, и соединена с высевающим семяпроводом. Семяпроводы жестко установлены на внешней поверхности барабана и имеют изогнутый конец в направлении движения барабана. Бункер соединен с полостью барабана через его полую ось с отверстиями. Кроме того, барабан имеет клиновидную поверхность. Нижняя часть загнутого высевающего семяпровода имеет заостренное продолжение из твердых сплавов, а верхняя - срезана. Радиус изгиба семяпровода соизмерим с внутренним диаметром. Сеялка универсальна и позволяет повысить точность высева семян, не нарушая при этом естественного травостоя и войлочной подстилки в условиях сложного рельефа почвы. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к высевающим устройствам для высева семян сельскохозяйственных культур, садоводства, лесоводства и внесения удобрений.

Известны сеялки с использованием формы барабана. Работа всех сеялок барабанного типа сопряжена с проблемой их технического обслуживания, так как они являются очень сложными в техническом решении агрегатами и, как правило, в большинстве своем пневматическими [1]. По этой причине они используются либо локально, как на экспериментальных и сортоиспытательных участках, либо очень ограниченно - в хозяйствах со специфическим сельскохозяйственным направлением. Ограниченность их использования прежде всего связана с дополнительными энерго- и трудозатратами по контролю и обслуживанию в период интенсивной работы в полевых условиях и без того очень трудоемкую работу. Во-вторых, они не обеспечивают точности высева семян. В-третьих, эти сеялки предназначены для посева семян только на вспаханной поверхности и не обеспечивают высева семян через мульрованный растительный слой поверхности почвы, не нарушая его. В-четвертых, давление опорной части сеялок превышает все допустимые нормы - оказывает переуплотняющее действие на почву, образуя остаточную деформацию горизонтов.

Известен также высевающий аппарат, состоящий из барабана с внутренним заполнением его семенами и расположенными по его ободу криволинейными семяпроводами, сообщающимися с внутренней полостью барабана, и размещенными внутри барабана отсекателями семян и дозирующим кольцом, в котором выполнены сквозные отверстия и сообщающиеся с ними карманы [2].

У данного высевающего аппарата имеются те же недостатки, что и у вышеизложенных барабанных сеялок, но он имеет и свои индивидуальные недостатки: эффективность работы веерообразно расширяющихся к периферии длинных спиралевидных семяпроводов весьма проблематична в интенсивном полеводстве из-за отсутствия их фиксации, что порождает вибрацию, а значит и неточность высева семян; во-вторых, вращение барабана происходит в принудительном порядке от вала отбора мощности, как и в большинстве пневматических сеялок, что ставит в зависимость от его работы, в-третьих, криволинейные семяпроводы высевают семена только на вспаханную поверхность почвы, для чего требуются механизмы для их закрытия и прикатывания; в-четвертых, высевающий аппарат высевает гнездовым способом по несколько штук в гнезде и нельзя регулировать на поштучное внесение семян в почву.

Целью изобретения является решение одной из узких вопросов в обширной программе осуществления нулевой технологии возделывания культур в аридной зоне, которая предусматривает такие требования к высевающим аппаратам, как обеспечение точности и точечности способа посева семян с заданными параметрами по горизонтали и глубине заделки на пашне, залежи и целинных почвах, не нарушая естественного травостоя и войлочной подстилки в условиях сложного геоморфологического рельефа с крутыми и очень крутыми склонами, и иметь низкое удельное давление на почву.

Задачей настоящего технического решения является создание универсальной сеялки, лишенной вышеуказанных недостатков, и обеспечение агротребований в соответствии с новыми технологиями. Поставленная задача достигается тем, что в сеялке, содержащей вращающийся барабан, полость его разделена на основную накопительную камеру, занимающую центральную часть барабана, и периферические малые камеры, примыкающие к внутреннему периметру барабана, каждая из которых имеет воронку и соединена с высевающей камерой, снабженной устройством поштучного и своевременного высева семян и соединенной с высевающим семяпроводом, который жестко закреплен на внешней поверхности барабана с загнутым концом в направлении движения по радиусу, соизмеримым с диаметром семяпровода и имеющим заостренное продолжение из твердых сплавов с внешней стороны загиба и срез с внутренней стороны загиба. При этом бункер соединен с полостью барабана посредством семяпровода через полую вращающуюся ось отверстиями, которая соединена с барабаном неподвижно.

На фиг.1 изображена сеялка, вид общий; на фиг.2 показан разрез оси барабана по линии А-А и вид с тыльной стороны барабана. Фиг.3 отображает детально наиболее важные части сеялки: направляющую часть малой камеры - 9, высевающую камеру - 10, заслонку - 11, щиток, регулирующий точность высева семян по времени - 12, высевающий семяпровод - 13, наконечник семяпровода - 14. Фиг.4 изображает схему наибольшего контакта с почвой части сеялки с конусной образующей /клиновидной поверхностью/.

Высевающий аппарат работает следующим образом: при движении сеялки по полю под действием тяговой силы механизмов или живой силы высевающие семяпроводы /13/, внедряясь в почву острыми наконечникам треугольной формы /14/, вращают барабан /5/. Засыпанные в бункер /1/ семена /или гранулированные удобрения/ под действием силы гравитации через дозатор /2/ и семяпровод /3/, примыкающий к оси сбоку, попадают во вращающуюся полую ось барабана с отверстиями /4/, через которые ссыпаются в основную накопительную камеру /6/. В процессе движения барабана вся масса зерна находится справа от вертикали, опущенной из центра оси вращения барабана. Распределение ее по внутренней поверхности находится в прямой зависимости от угловой скорости - чем выше скорость, тем масса более растянута - все более приближаясь к верхней точке барабана при условии РF_ц, где Р=мg и F_ц=м. При условии РF_ц вся масса зерна равномерно распределится по всей внутренней поверхности и посева происходить не будет.

Таким образом, данная сеялка может работать только при условии, если РF_ц. Выбрав скорость посева, можно определить диаметр барабана из вышеуказанных уравнений: или наоборот. Так при диаметре барабана в 1 метр, что и показано на фиг.1, скорость посева не должна превышать 7,9 км/ч. Или при скорости посева 10 км/ч диаметр барабана должен быть 1,6 м и т.д. То есть при увеличении скорости посева увеличивается диаметр барабана, что в свою очередь затрудняет эксплуатацию сеялки. Но в конечном итоге все будет зависеть от многих факторов: климата, почвы, рельефа, культуры /размера семян/ и т.д. Может оказаться так, что наиболее удобными экономичными в данных условиях будут высевающие барабаны 2- и 3-метровые в диаметре, а в других - 0,2-1,0-метровые.

Итак, находясь внизу с правой стороны, семена под действием силы гравитации через воронки /8/ просыпаются в малые накопительные камеры /7/, которые по мере движения барабана поднимаются вверх. Но по мере ее поднятия поступление семян из большой камеры сокращается и доходит до нуля в положении 90 по отношению к нижней точке.

При дальнейшем движении малой камеры положение воронки по отношению к центру и направлению силы тяжести изменяются и результирующая сила, действующая на семена, будет все более направлена под острым, а далее и отрицательным углом к плоскости входного отверстия воронки и какая-то часть семян будет выкатываться из малой камеры.

При достижении малой камеры верхней точки результирующая сила, действующая на семена, будет направлена вниз или равна нулю, если будет сохраняться условие РF_ц. В этих условиях, если малая камера будет переполнена, какая-то часть семян может высыпаться. Но, учитывая соотношение входного и выходного отверстий и положение воронки, большая часть семян останется в малой камере, и будет происходить процесс их накопления.

Двигаясь дальше, пройдя верхнюю точку, семена в малой камере начнут перемещаться справа налево, заполняя левый нижний угол малой камеры, в результате чего они попадают в направляющую часть камеры /9/. Ограничительная заслонка /11/ дозирует поступление семян до одного в высевающую камеру /10/.

В период последней четверти движения барабана по окружности излишки семян из направляющей части камеры и заслонки сдвигаются в обратную сторону вследствие сохраняющегося свободного пространства от давления сверху, а семя из высевающей камеры скатывается в высевающий семяпровод /13/ к его наконечнику /14/ по регулирующему щитку /12/ только в период наибольшего заглубления наконечника в почву. Заостренный треугольный наконечник - это конец загнутого семяпровода на 60-90 в направлении движения барабана /в обратную сторону от вращения/, по радиусу внутри загиба соизмеримый с внутренним диаметром семяпровода 0,2-40 см, и скошенного по плоскости от нижней точки внешней стороны загнутого семяпровода к верхней точке внутренней стороны загиба через его центр, при этом имеющий с нижней стороны конца загнутого семяпровода продолжение из твердых сплавов треугольной формы с острыми ребрами и направленным острием вниз - вершиной тетраэдра, одна из граней которого находится в плоскости среза конца высевающего семяпровода. Такой семяпровод, внедряясь в почву на полную глубину, формирует конусообразное отверстие, не забиваясь почвой, и не дает возможности высыпаться семени раньше времени вплоть до наибольшего заглубления, так как имеет в этот период на конце семяпровода /наконечника/ горизонтальную площадку. И только после начала подъема семяпровода эта площадка наклоняется и семя выпадает.

Таким образом, в первой четверти поворота барабана, исходя от нижней точки, происходит два одновременных процесса: процесс загрузки семян из большой накопительной камеры в малые накопительные камеры и высев семени в лунки.

Пригодность определенной сеялки для высева семян соответствующего набора культур будет характеризоваться размерами семян в допустимых пределах. Так сеялка для зерновых культур и сеялка для бобовых культур будут иметь разные характеристики: размеры барабанов, семяпроводов отверстий в оси барабанов, воронок, малых накопительных камер и т.д. Но принцип универсальности высева семян данными сеялками будет сохраняться для всех культур.

Следует отметить, что, изменяя длину высевающего семяпровода 0,5-30 см, можно регулировать глубину заделки семян, а соответственно и интервал - изменяя интервал между высевающими семяпроводами 2-100 см.

В зависимости от выровненности поля /степени планировки/ ширина барабанов может быть от однорядковых до многорядковых, то есть 3-100 см.

В условиях залежи и целинных почв со сложным геоморфологическим. рельефом с крутыми и очень крутыми склонами, особенно в залесненной местности, следует использовать однорядковую барабанную сеялку с конусной образующей /с клиновидной поверхностью/, которая будет копировать рельеф и сохранит условия определенной глубины заделки семян /фиг.4/.

Исходя из вышеизложенного, можно утверждать, что данная сеялка может быть использована и для внесения гранулированных удобрений на требуемую глубину.

Чередуя однорядковые или многорядковые барабанные сеялки или их сочетания, можно будет производить одновременно посев семян и внесение удобрений. Причем, используя сеялки с высевающими семяпроводами разной длины и интервала между ними, можно весьма точно высевать семена разных культур, используя разные сроки всхожести, или культур и удобрений по отношению друг к другу и поверхности и, наконец, одну и ту же культуру, используя более глубокие плодородные горизонты почв.

Особо следует отметить при этом, что она не только очень проста в конструкции и легкая, но и доступная каждому для ее эксплуатации, особенно для малых фермерских хозяйств, в теплицах, где в качестве тяговой силы могут быть использованы не только маломощные механизмы, но и живая сила, в том числе и человека.

Источники информации

1. Кардашевский С.В. Высевающие устройства посевных машин. - М., 1973 г.

2. А.св. №561535, МПК³ А 01 С 7/18, 1977 г.

Формула изобретения

1. Сеялка, содержащая вращающийся барабан, бункер для семян и высевающие семяпроводы, отличающаяся тем, что полость барабана разделена на центральную камеру и периферические камеры, каждая из последних имеет воронку и соединена с высевающей камерой, снабженной устройством, регулирующим поштучную и своевременную подачу семян, и соединенной с высевающим семяпроводом, жестко расположенном на внешней поверхности барабана и имеющим изогнутый конец в направлении движения барабана, при этом бункер соединен с полостью барабана через его ось.

2. Сеялка по п.1, отличающаяся тем, что вращающийся барабан имеет клиновидную поверхность.

3. Сеялка по п.1, отличающаяся тем, что вращающийся барабан установлен неподвижно на полой оси с отверстиями.

4. Сеялка по п.1, отличающаяся тем, что радиус изгиба высевающего семяпровода соизмерим с его внутренним диаметром.

5. Сеялка по п.1, отличающаяся тем, что нижняя часть загнутого высевающего семяпровода имеет заостренное продолжение из твердых сплавов, а верхняя срезана.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4