[go: up one dir, main page]

RU2138785C1 - Individual objects dosing method and apparatus - Google Patents

Individual objects dosing method and apparatus Download PDF

Info

Publication number
RU2138785C1
RU2138785C1 RU97107576A RU97107576A RU2138785C1 RU 2138785 C1 RU2138785 C1 RU 2138785C1 RU 97107576 A RU97107576 A RU 97107576A RU 97107576 A RU97107576 A RU 97107576A RU 2138785 C1 RU2138785 C1 RU 2138785C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
working body
working tool
fingers
hopper
shaft
Prior art date
Application number
RU97107576A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97107576A (en
Inventor
В.П. Иванов
А.В. Иванов
Original Assignee
Кубанский государственный аграрный университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кубанский государственный аграрный университет filed Critical Кубанский государственный аграрный университет
Priority to RU97107576A priority Critical patent/RU2138785C1/en
Publication of RU97107576A publication Critical patent/RU97107576A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2138785C1 publication Critical patent/RU2138785C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Sowing (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture and other branches of industry. SUBSTANCE: method involves periodically exciting working tool with damped oscillations at average acceleration value exceeding acceleration of gravity by deflecting it from equilibrium state by control pulses, with pulse time interval being equal to working cycle period. Apparatus has flexible working tool with one end rigidly connected to hopper and opposite end provided with chamber of negative feedback with opening of size less than critical size. This end is kinematically connected with drive formed as shaft carrying fingers positioned at predetermined space one relative to another. Upon oscillating of working tool, seeds are delivered piece by piece through dosing opening only during damping oscillation of working tool. EFFECT: improved dosing precision , simplified construction and enhanced reliability in operation. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к способам точного дозирования штучных предметов и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности, а также в сельском хозяйстве в посевных устройствах. The invention relates to methods for precise dosing of piece items and can be used in food, chemical and other industries, as well as in agriculture in sowing devices.

Известен способ дозирования штучных предметов, например семян, заключающийся в том, что на семена воздействуют механическими вибрационными колебаниями [А.С. 719528, 1980, Б.И. N 9]. A known method of dispensing piece items, such as seeds, which consists in the fact that the seeds are exposed to mechanical vibrational vibrations [A.S. 719528, 1980, B.I. N 9].

Указанный способ имеет малую производительность и не обеспечивает равномерности потока семян вследствие того, что процесс формирования основного потока семян осуществляется путем согласованного суммирования двух потоков семян через сложную, а следовательно, инерционную пневмомеханическую автоматическую систему управления. The specified method has low productivity and does not ensure uniform seed flow due to the fact that the process of forming the main seed flow is carried out by coordinated summation of two seed flows through a complex, and therefore, inertial pneumomechanical automatic control system.

Известен также способ дозирования семян [А.С. 917747, 1982, Б.И. N 13], авторами взят за прототип, заключающийся в совместном воздействии на них воздушного потока и вибрационных колебаний с частотой, минимальное значение которой равно количеству высеваемых в единицу времени семян. К недостатку этого способа следует отнести совмещение в одном технологическом процессе вибрационных и аэродинамических полей, что усложняет сам процесс дозирования и снижает его надежность. There is also known a method of dosing seeds [A.S. 917747, 1982, B.I. N 13], the authors took for the prototype, which consists in the combined exposure to them of the air flow and vibrational vibrations with a frequency whose minimum value is equal to the number of seeds sown per unit time. The disadvantage of this method is the combination in one technological process of vibration and aerodynamic fields, which complicates the dispensing process itself and reduces its reliability.

Для осуществления дозирования используют устройство, включающее бункер, семенную камеру с семяпроводом, дискретную автоматическую систему управления, снабженную высокочастотным пневмоакустическим генератором механических колебаний с резонатором и расположенной вдоль семяпровода рабочий орган в виде упругого элемента. В указанном устройстве для придания рабочему органу высокочастотных колебаний необходимо иметь пневмоакустический генератор для формирования управляющих импульсов, источник сжатого воздуха, что усложняет конструкцию и снижает надежность ее работы. К существенным недостаткам следует отнести необходимость формирования управляющих импульсов такой же частоты, с которой работает рабочий орган. To carry out dosing, a device is used that includes a hopper, a seed chamber with a vas deferens, a discrete automatic control system equipped with a high-frequency pneumatic-acoustic generator of mechanical vibrations with a resonator and a working element located along the vas deferens in the form of an elastic element. In this device, to give the working body high-frequency oscillations, it is necessary to have a pneumatic-acoustic generator for generating control pulses, a source of compressed air, which complicates the design and reduces the reliability of its operation. Significant disadvantages include the need to form control pulses of the same frequency with which the working body works.

Испытания этого устройства показали, что вследствие принудительной подачи семян из семенной камеры воздушной струей происходит их заклинивание между стенкой семяпровода и упругим элементом, что нарушает равномерность высева. Tests of this device showed that due to the forced supply of seeds from the seed chamber with an air stream, they jam between the wall of the vas deferens and the elastic element, which violates the uniformity of sowing.

Задача технического решения - улучшение точности дозирования, упрощение и повышение надежности технологического процесса. The task of the technical solution is to improve the accuracy of dosing, simplify and increase the reliability of the process.

Задача решается тем, что в упругом рабочем органе периодически возбуждаются затухающие колебания со средним ускорением больше ускорения свободного падения путем отклонения его из состояния равновесия управляющими импульсами, причем временной интервал следования последних равен периоду рабочего цикла. The problem is solved by the fact that damped oscillations are periodically excited in the elastic working body with an average acceleration greater than the acceleration of gravity by deviating it from the equilibrium state by control pulses, and the time interval for following the latter is equal to the period of the working cycle.

Устройство включает бункер семян с расположенным в нижней части рабочим органом, заслонку, разгрузочную пластину и механизм привода, один конец упругого рабочего органа жестко соединен с бункером, а противоположный конец снабжен камерой обратной отрицательной связи с дозирующим отверстием, размер которого меньше критического и кинематически связан с приводом в виде вала с пальцами, расположенными с шагом, равным
lш= ωR(To/n),
где ω - круговая частота вала привода, 1/с; R - длина пальцев, м; n - число пальцев, шт; Tо - период оборота вала, с.
The device includes a seed hopper with a working body located in the lower part, a shutter, an unloading plate and a drive mechanism, one end of the elastic working body is rigidly connected to the hopper, and the opposite end is equipped with a negative feedback chamber with a metering hole, the size of which is less than critical and kinematically connected with drive in the form of a shaft with fingers arranged in increments equal to
l w = ωR (T o / n),
where ω is the circular frequency of the drive shaft, 1 / s; R is the length of the fingers, m; n is the number of fingers, pcs; T about - the period of rotation of the shaft, C.

Новизна заявляемого предложения заключается в том, что в упругом рабочем органе периодически возбуждают высокочастотные затухающие колебания, причем среднее ускорение колебаний больше ускорения свободного падения, а временной интервал следования их равен периоду рабочего цикла tp колебаний. Такая совокупность признаков позволяет получить гнездовое (несколько зерен в гнезде) или пунктирное (поштучное) расположение семян в борозде.The novelty of the proposed proposal lies in the fact that in the elastic working body periodically excite high-frequency damped oscillations, the average acceleration of the oscillations is greater than the acceleration of gravity, and the time interval following them is equal to the period of the working cycle t p oscillations. This set of features allows you to get a nest (several grains in the nest) or a dotted (piece) arrangement of seeds in the furrow.

Способ осуществляется путем отклонения рабочего органа из состояния равновесия. Изменяя частоту вращения вала, количество пальцев, величину их перекрытия с рабочим органом, можно получить любое соотношение между tn и tp.The method is carried out by deviating the working body from a state of equilibrium. By changing the frequency of rotation of the shaft, the number of fingers, the value of their overlap with the working body, you can get any ratio between t n and t p .

Наибольшая производительность дозатора достигается, если последующее отклонение рабочего органа будет следовать сразу после окончания времени самопроизвольных колебаний рабочего органа. Длительность, частоту и амплитуду колебаний выбирают, исходя из агротехнических требований. The highest performance of the dispenser is achieved if the subsequent deviation of the working body will follow immediately after the end of the time of spontaneous oscillations of the working body. The duration, frequency and amplitude of the oscillations are selected based on agrotechnical requirements.

На фиг. 1 представлена схема дозатора, на фиг. 2 - циклограмма его работы. In FIG. 1 is a diagram of a dispenser; FIG. 2 - cyclogram of his work.

Устройство для осуществления способа включает бункер 1 семян, в нижней части которого расположен рабочий орган в виде упругой пластины 2 с дозирующим отверстием 3, установленную в бункере 1 разгрузочную пластину 4, заслонку 5, причем рабочий орган кинематически связан с колесом сеялки (на фиг. не указано) через механизм привода 6 в виде вала с пальцами 7. A device for implementing the method includes a seed hopper 1, in the lower part of which there is a working body in the form of an elastic plate 2 with a metering hole 3, a discharge plate 4 installed in the hopper 1, a shutter 5, and the working body is kinematically connected with the seeder wheel (in Fig. Not indicated) through the drive mechanism 6 in the form of a shaft with fingers 7.

Рабочий орган 2 относительно дна бункера 1 установлен с возможностью перемещения в вертикальном направлении и снабжен камерой обратной отрицательной связи 8. Расположенное в этой камере дозирующее отверстие 3 (одно или несколько) имеет площадь сечения меньше критического, что позволяет организовать поштучное истечение семян через него. The working body 2 relative to the bottom of the hopper 1 is mounted with the possibility of movement in the vertical direction and is equipped with a negative feedback chamber 8. The metering hole 3 (one or several) located in this chamber has a sectional area less than critical, which allows organizing piece-wise outflow of seeds through it.

Критическая площадь - это наименьшая площадь отверстия, над которым образуется в статике устойчивый свод, например для круглого отверстия
Dкр=(5...7)dэ,
где Dкр - критический диаметр, м; dэ - эквивалентный диаметр тела, м; например среднегеометрический размер (см. Каталымов А.В., Любартович В.А. Дозирование сыпучих и вязких материалов. - П.: Химия, 1990).
The critical area is the smallest hole area over which a stable arch is formed in statics, for example for a round hole
D cr = (5 ... 7) d e ,
where D cr - the critical diameter, m; d e - equivalent body diameter, m; for example, the geometric mean size (see Katalymov A.V., Lyubartovich V.A. Dosing of bulk and viscous materials. - P .: Chemistry, 1990).

Дозирующее отверстие 3 имеет диаметр D=(1,2...1,5)dэ, что позволяет разрешить техническое противоречие, которое состоит в том, что при гравитационном истечении через отверстие возможно только многорядное движение, при наложении вибрационного поля на рабочий орган размер этого отверстия уменьшится до размеров тела.The metering hole 3 has a diameter D = (1.2 ... 1.5) d e , which allows to resolve a technical contradiction, which consists in the fact that with gravitational flow through the hole only multi-row movement is possible, when a vibration field is applied to the working body the size of this hole will be reduced to the size of the body.

Рабочий орган выполнен из упругого материала, например из стальной пластины, один конец которой жестко связан бункером, а свободный конец относительно пальца 7 установлен с перекрытием. В нерабочем режиме дозирующее отверстие самозапирается семенами. The working body is made of an elastic material, for example, a steel plate, one end of which is rigidly connected by the hopper, and the free end relative to the finger 7 is installed with overlap. In idle mode, the metering hole is self-locking by seeds.

Рабочий процесс происходит следующим образом. От ходового колеса сеялки вращение передается на механизм привода б, выполняющего функции задатчика нормы высева, палец 7 отклоняет вверх (вниз) свободный конец рабочего органа 2. После выхода пальца 7 из зацепления под действием линейной восстанавливающей упругой силы рабочий орган начинает колебания с высокой частотой, которые затухают за время tp (фиг. 2). Затем цикл повторяется. Свойства материала упругого элемента, угол его отклонения от положения равновесия влияют на время затухания колебаний, которые организуют в соответствии с законом Гука.The workflow is as follows. From the seeder drive wheel, rotation is transmitted to the drive mechanism b, which acts as a seed rate setter, finger 7 deflects up (down) the free end of the working body 2. After the finger 7 disengages under the action of a linear restoring elastic force, the working body begins to oscillate with a high frequency, which decay over time t p (Fig. 2). Then the cycle repeats. The material properties of the elastic element, the angle of its deviation from the equilibrium position affect the decay time of the vibrations that are organized in accordance with Hooke's law.

Из циклограммы работы (фиг. 2) следует, что интервал следования управляющих импульсов равен периоду Т рабочего цикла
T=tn+tp
где tn - время отклонения рабочего органа, с; tp - время его колебаний, с.
From the cyclogram of the work (Fig. 2) it follows that the interval following the control pulses is equal to the period T of the working cycle
T = t n + t p
where t n is the time of deviation of the working body, s; t p is the time of its oscillations, s.

Шаг lш расстановки пальцев выбирают из условия
lш= ωR(To/n),
где ω -круговая частота вала привода, 1/с; R - длина пальцев, м; n - число пальцев, шт; Tо - период оборота вала, с.
Step l W finger placement is selected from the condition
l w = ωR (T o / n),
where ω is the circular frequency of the drive shaft, 1 / s; R is the length of the fingers, m; n is the number of fingers, pcs; T about - the period of rotation of the shaft, C.

Произведение ωR есть окружная скорость пальцев, а частное Tо/n - время поворота пальца на угол 2π/n.
Процесс дозирования семян осуществляется только на отрезке времени tp колебания рабочего органа, при этом семена изменяют свои реологические свойства (коэффициент трения и др.) и переходят в виброожиженное состояние и истекают через отверстие по законам псевдожидкости. Такой переход возможен, если коэффициент режима вибрации Г будет

Figure 00000002

где A - амплитуда колебаний, м; g - ускорение свободного падения, м/с2.The product ωR is the peripheral speed of the fingers, and the quotient T о / n is the time the finger rotates through an angle of 2π / n.
The seed dosing process is carried out only on a time interval t p fluctuations of the working body, while the seeds change their rheological properties (friction coefficient, etc.) and go into a vibrated state and expire through the hole according to the laws of pseudo-fluid. Such a transition is possible if the coefficient of vibration mode G is
Figure 00000002

where A is the oscillation amplitude, m; g - acceleration of gravity, m / s 2 .

По мере накопления семян в камере 8 обратной отрицательной связи возрастает противодавление, и подача семян из бункера уменьшается, таким образом обеспечивается постоянный уровень семян над дозирующим отверстием. Заслонками 4 и 5 производят настройку дозатора. As seeds accumulate in the negative feedback chamber 8, counterpressure increases and the seed supply from the hopper decreases, thereby ensuring a constant seed level above the metering opening. Flaps 4 and 5 adjust the dispenser.

Такое техническое решение позволяет получить высокочастотные колебания рабочего органа при низкой частоте управляющих импульсов и использовать этот принцип, например, в высевающих устройствах на селекционных, дачных участках, в теплицах и т. п., где использование энергоисточников (компрессор, аккумулятор) нецелесообразно, но достаточно простейшего ручного привода. Изготовленные ручные дозаторы показали положительные результаты при высеве мелкосемянных культур (редис, морковь, лук и др.). Such a technical solution allows one to obtain high-frequency oscillations of the working body at a low frequency of control pulses and use this principle, for example, in sowing devices in breeding, summer cottages, in greenhouses, etc., where the use of energy sources (compressor, battery) is impractical, but sufficient the simplest manual drive. The manufactured manual dispensers showed positive results when sowing small-seeded crops (radishes, carrots, onions, etc.).

Claims (2)

1. Способ дозирования штучных предметов, например семян сельскохозяйственных культур, путем наложения высокочастотных колебаний на упругий рабочий орган, отличающийся тем, что в упругом рабочем органе периодически возбуждают затухающие колебания с ускорением больше ускорения свободного падения путем отклонения его из состояния равновесия управляющими импульсами, причем временной интервал следования последних равен периоду рабочего цикла. 1. A method of dispensing piece goods, for example seeds of agricultural crops, by applying high-frequency oscillations to an elastic working body, characterized in that damped oscillations are periodically excited in the elastic working body with an acceleration greater than the acceleration of gravity by deflecting it from the equilibrium state by control pulses, and this is temporary the interval following the latter is equal to the period of the working cycle. 2. Устройство для дозирования штучных предметов, включающее бункер семян с расположенным в нижней части упругим рабочим органом, заслонку, разгрузочную пластину и механизм привода, отличающееся тем, что один конец упругого рабочего органа жестко соединен с бункером, а противоположный конец снабжен камерой обратной отрицательной связи с дозирующим отверстием, размер которого меньше критического, и кинематически связан с приводом в виде вала с пальцами, расположенными с шагом, равным
l = ωR(To/n),
где ω - круговая частота вала привода, 1/с;
R - длина пальцев, м;
n - число пальцев, шт;
То - период оборота вала, с.
2. A device for dispensing piece items, including a seed hopper with an elastic working body located at the bottom, a shutter, a discharge plate and a drive mechanism, characterized in that one end of the flexible working body is rigidly connected to the hopper, and the opposite end is equipped with a negative feedback chamber with a metering hole, the size of which is less than critical, and kinematically connected with the drive in the form of a shaft with fingers located in increments equal to
l = ωR (T o / n),
where ω is the circular frequency of the drive shaft, 1 / s;
R is the length of the fingers, m;
n is the number of fingers, pcs;
T about - the period of rotation of the shaft, C.
RU97107576A 1997-04-28 1997-04-28 Individual objects dosing method and apparatus RU2138785C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97107576A RU2138785C1 (en) 1997-04-28 1997-04-28 Individual objects dosing method and apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97107576A RU2138785C1 (en) 1997-04-28 1997-04-28 Individual objects dosing method and apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97107576A RU97107576A (en) 1999-06-10
RU2138785C1 true RU2138785C1 (en) 1999-09-27

Family

ID=20192777

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97107576A RU2138785C1 (en) 1997-04-28 1997-04-28 Individual objects dosing method and apparatus

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2138785C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2206193C1 (en) * 2001-10-22 2003-06-20 Кубанский государственный аграрный университет Vibratory seeding system for hand-held seeding apparatus
RU2218696C2 (en) * 2001-04-16 2003-12-20 Кубанский государственный аграрный университет Vibratory seeding unit
RU2220526C2 (en) * 2001-07-31 2004-01-10 Кубанский государственный аграрный университет Piece objects dosing method and vibrating dosing apparatus for effectuating of method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1468447A1 (en) * 1987-04-17 1989-03-30 Кировоградский институт сельскохозяйственного машиностроения Pneumatic and vortex sowing apparatus

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1468447A1 (en) * 1987-04-17 1989-03-30 Кировоградский институт сельскохозяйственного машиностроения Pneumatic and vortex sowing apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2218696C2 (en) * 2001-04-16 2003-12-20 Кубанский государственный аграрный университет Vibratory seeding unit
RU2220526C2 (en) * 2001-07-31 2004-01-10 Кубанский государственный аграрный университет Piece objects dosing method and vibrating dosing apparatus for effectuating of method
RU2206193C1 (en) * 2001-10-22 2003-06-20 Кубанский государственный аграрный университет Vibratory seeding system for hand-held seeding apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230049805A1 (en) Vibration conveyor and method for regulating a vibration drive of a vibration conveyor
EP1535349B1 (en) Apparatus, systems and related methods for processing, dispensing and/or evaluating non-pharmaceutical dry powders
US3804303A (en) System for metering particulate material
CN101678973A (en) Discharging material from hoppers and the like
US11198563B2 (en) Vibratory conveyor
RU2138785C1 (en) Individual objects dosing method and apparatus
US20040055598A1 (en) Apparatus, systems and related methods for processing, dispensing and/or evaluating non-pharmaceutical dry powders
US3981417A (en) System for aerating and fluidizing particulate material
US2988249A (en) Powder feeder
US2819788A (en) Material feeding device
JPS6227277B2 (en)
JP5825637B2 (en) Supply device
US3151782A (en) Material feeder having vibratory means
US3292818A (en) Material feeding system
RU2220526C2 (en) Piece objects dosing method and vibrating dosing apparatus for effectuating of method
RU97107576A (en) METHOD FOR DOSING PIECES AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2481762C1 (en) Planting unit
US5870961A (en) Cascading particles and seeds dispenser
US808588A (en) Machine for measuring and packaging seeds.
RU2263436C2 (en) Seeding unit
RU2218696C2 (en) Vibratory seeding unit
RU2173510C2 (en) Hand sower
JPH11180528A (en) Powder feeder
JPH06502245A (en) Particle weighing device and method
US19874A (en) Improvement in cotton-seed planters