RU2448445C1

RU2448445C1 - Pneumatic seed drill with central metering system

Info

Publication number: RU2448445C1
Application number: RU2010133852/13A
Authority: RU
Inventors: Евгений Иванович Трубилин (RU); Евгений Иванович Трубилин; Анатолий Васильевич Хохлов (RU); Анатолий Васильевич Хохлов; Андрей Анатольевич Хохлов (RU); Андрей Анатольевич Хохлов; Азамат Эдуардович Богус (RU); Азамат Эдуардович Богус; Владимир Васильевич Куцеев (RU); Владимир Васильевич Куцеев
Priority date: 2010-08-12
Filing date: 2010-08-12
Publication date: 2012-04-27
Also published as: RU2010133852A

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: system contains a source of excess air pressure series-connected with pneumatic pipelines, as well as a centralised hopper with a dispenser including a unit separate coils on the shaft, and a distributor of seeds. The distributor is connected to the dispenser through the valve. The separate coils in the unit are divided by sealed bulkheads forming sections, the number of which corresponds to the number of pneumatic pipelines, with which they are respectively connected. In the sections the valve is designed as a screw. The screws of all the sections are located on the same shaft.

EFFECT: invention enables to improve the accuracy of making a given seeding rate and uniformity of their distribution on the surface of the field.

2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к пневматическим сеялкам, реализующим принцип центрального дозирования семян с пневматическим транспортированием семян в сошники или другие рабочие органы для заделывания семян в почву.The invention relates to agricultural machinery, in particular to pneumatic seeders that implement the principle of central metering of seeds with pneumatic transportation of seeds to the coulters or other working bodies for planting seeds in the soil.

Известен высевающий аппарат пневматической сеялки, включающий шнековую катушку, установленную в корпусе с возможностью вращения и снабженную приводом (см. Кленин Н.И., Киселев С.Н., Левшин А.Г. Сельскохозяйственные машины. - М.: Колос, 2008. С.191, рисунок 11.8, д).Known sowing apparatus of a pneumatic seeder, including a screw coil mounted in the housing with the possibility of rotation and equipped with a drive (see Klenin N.I., Kiselev S.N., Levshin A.G. Agricultural machines. - M .: Kolos, 2008. S.191, Figure 11.8, d).

Недостатком известного высевающего аппарата пневматической сеялки является значительная неравномерность подачи семян в сошники сеялки и, как следствие, отклонения от заданной нормы высева между сошниками.A disadvantage of the known sowing apparatus of a pneumatic seeder is the significant unevenness of the supply of seeds to the openers of the seeder and, as a consequence, deviations from the set seed rate between the openers.

Указанные недостатки обусловлены следующим. В процессе поступления семян в пневмопровод навстречу их потоку поступает воздушный поток из пневмопровода по зазорам рабочих поверхностей пары «шнековая катушка-корпус», что нарушает равномерность подачи семян в пневмопровод и приводит к травмированию семян, затягиваемых в зазор рабочих поверхностей пары «шнековая катушка-корпус».These disadvantages are due to the following. In the process of seeds entering the pneumatic conduit towards the flow, the air flows from the pneumatic conduit through the gaps of the working surfaces of the “screw coil-case” pair, which violates the uniformity of the seed supply into the pneumatic conduit and leads to injury to the seeds pulled into the gap of the working surfaces of the “screw coil-case” pair ".

Герметичность узла - шнековой катушки высевающего аппарата, вращающейся в корпусе, обеспечивается высокой точностью изготовления шнековой катушки и корпуса и минимальными зазорами между ними. Эти зазоры увеличиваются в процессе износа рабочих поверхностей пары «шнековая катушка-корпус», что также нарушает устойчивость протекания технологической операции дозирования семян и, как следствие, приводит к значительным отклонениям от заданной нормы высева.The tightness of the node - a screw coil of the metering apparatus rotating in the housing is ensured by high precision manufacturing of the screw coil and housing and minimal gaps between them. These gaps increase in the process of wear of the working surfaces of the pair of “screw coil-housing”, which also violates the stability of the technological operation of the dosing of seeds and, as a result, leads to significant deviations from the set seed rate.

Регулировка нормы высева шнековой катушки ограничена, поскольку осуществляется только за счет изменения частоты вращения шнековой катушки. Обеспечение изменения шага витков шнека привело бы к значительному усложнению конструкции высевающего аппарата.Adjustment of the seeding rate of the screw coil is limited, since it is carried out only by changing the frequency of rotation of the screw coil. Providing a change in the pitch of the turns of the screw would lead to a significant complication of the design of the metering unit.

Известна пневматическая сеялка, включающая раму с ходовой частью, на которой закреплены два бункера, каждый со своей измерительной системой-дозатором, снабженные пневматической распределительной системой с вводом высеваемого материала в воздушный поток и почвообрабатывающее орудие с рабочими органами в виде почвооткрывателей или бороздоделателей и уплотнителями. Причем пневматическая распределительная система включает источник избыточного давления воздуха, два ряда пневмопроводов в виде труб Вентури, снабженных отверстиями для ввода продуктов и связанных распределительным клапаном, соединяющимися с распределителем семян и далее через отдельные трубы в нижние части рабочих органов - бороздоделателей (патент РФ №2255455, кл. А01С 7/08, А01С 15/04, 2003 г.).A pneumatic seeder is known, including a frame with a running gear, on which two hoppers are fixed, each with its own metering system, a metering system equipped with a pneumatic distribution system with the input of the seed to be introduced into the air flow and a tillage implement with working bodies in the form of soil openers or furrows and seals. Moreover, the pneumatic distribution system includes a source of excess air pressure, two rows of pneumatic pipelines in the form of venturi tubes, equipped with openings for product entry and connected by a distribution valve that connect to the seed distributor and then through separate pipes to the lower parts of the working bodies - furrow dividers (RF patent No. 22525455, class A01C 7/08, A01C 15/04, 2003).

Недостатками известной пневматической сеялки являются значительная материалоемкость, сложность конструкции и неравномерность распределения семян между сошниками сеялки.The disadvantages of the known pneumatic seeder are significant material consumption, design complexity and uneven distribution of seeds between the openers of the seeder.

Указанные недостатки обусловлены следующим. Конструкция известной пневматической сеялки включает первичные и вторичные распределители, каждый бункер имеет свою измерительную систему, пневмопроводы выполнены в виде труб Вентури, распределительный клапан соединяет ряды пневмопроводов, что увеличивает материалоемкость и сложность конструкции сеялки и снижает равномерность распределения семян между сошниками.These disadvantages are due to the following. The design of the known pneumatic seeder includes primary and secondary distributors, each hopper has its own measuring system, pneumatic pipelines are made in the form of Venturi pipes, the control valve connects the rows of pneumatic pipelines, which increases the material consumption and complexity of the seeder design and reduces the uniform distribution of seeds between the coulters.

Нашими экспериментальными исследованиями установлено, что разнофракционный высеваемый материал, получаемый при смешивании двух или трех продуктов, увеличивает неравномерность распределения семян по отдельным трубам делительными головками известной конструкции, что приводит к отклонениям от заданной нормы высева отдельными сошниками и делает конфигурирование распределителя известной сеялки неэффективным.Our experimental studies have established that mixed-sowing material obtained by mixing two or three products increases the uneven distribution of seeds in individual pipes by dividing heads of a known design, which leads to deviations from the set seed rate by individual coulters and makes the configuration of the known seeder distributor ineffective.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству является пневматическая сеялка с центрально-дозирующей системой, содержащая соединенные последовательно пневмопроводами источник избыточного давления воздуха, дозатор катушечного типа, содержащий блок отдельных желобчатых катушек на валу, и распределитель семян с одной ступенью деления транспортируемого воздухом потока семян, содержащий делительную головку, соединенную отводящими пневмошлангами с сошниками. Причем дозатор соединен с пневмопроводами через клапан в виде шлюзового затвора (см. Кленин Н.И., Киселев С.Н., Левшин А.Г. Сельскохозяйственные машины. - М.: Колос, 2008. С.191-204, рисунок 11.7, б, рисунок 11.8, е, и рисунок 11.15, - прототип).The closest in technical essence and the achieved result to the proposed device is a pneumatic seeder with a central metering system, containing a source of excess air pressure connected in series with pneumatic pipelines, a spool type dispenser containing a block of individual grooved coils on the shaft, and a seed distributor with one stage of division transported by air a seed stream containing a dividing head connected by outlet pneumatic hoses to the coulters. Moreover, the dispenser is connected to the pneumatic pipelines through a valve in the form of a lock lock (see Klenin N.I., Kiselev S.N., Levshin A.G. Agricultural machines. - M .: Kolos, 2008. P.191-204, Figure 11.7 , b, Figure 11.8, e, and Figure 11.15, is a prototype).

Недостатком устройства, принятого за прототип, является значительная неравномерность подачи семян в сошники сеялки.The disadvantage of the device adopted for the prototype is the significant unevenness of the supply of seeds to the openers of the seeder.

Указанные недостатки обусловлены следующим. Известная пневматическая сеялка имеет одноступенчатую схему распределения семян по сошникам. Известно, что в конструкциях сеялок с центрально-дозирующей системой, имеющих рабочую ширину захвата до 8 м, используют одноступенчатую схему распределения семян по сошникам, а для сеялок с рабочей шириной захвата, равной 9…18 м, - двухступенчатую схему распределения семян по сошникам (см. Кленин Н.И., Киселев С.Н., Левшин А.Г. Сельскохозяйственные машины. - М.: Колос, 2008. - С.193). Таким образом, известная сеялка имеет рабочую ширину захвата до 8 м, т.е. относительно небольшую, что снижает производительность работы сеялки при посеве. Увеличение ширины захвата возможно путем перехода на двухступенчатую схему распределения. Другими словами, введение в конструкцию сеялки делительной головки первой ступени распределения семян, увеличивает материалоемкость сеялки, усложняет ее конструкцию и снижает равномерность распределения семян между сошниками.These disadvantages are due to the following. The known pneumatic seeder has a one-stage seed distribution pattern on the coulters. It is known that in designs of seeders with a central metering system, with a working working width of up to 8 m, a one-stage seed distribution scheme is used for openers, and for seeders with a working working width of 9 ... 18 m, a two-stage seed distribution scheme for openers ( see Klenin N.I., Kiselev S.N., Levshin A.G. Agricultural machines. - M .: Kolos, 2008. - P.193). Thus, the known seeder has a working width of up to 8 m, i.e. relatively small, which reduces the performance of the drill when sowing. Increasing the working width is possible by switching to a two-stage distribution scheme. In other words, the introduction of the first stage of seed distribution into the seeder design increases the material consumption of the seeder, complicates its design and reduces the uniform distribution of seeds between the coulters.

Техническим результатом задачи является повышение точности заданной нормы высева сеялкой при одновременном повышении равномерности распределения семян между сошниками сеялки при увеличении рабочей ширины захвата сеялки.The technical result of the task is to increase the accuracy of a given norm of sowing by the seeder while increasing the uniformity of the distribution of seeds between the openers of the seeder with an increase in the working width of the seeder.

Технический результат достигается тем, что в пневматической сеялке с центрально-дозирующей системой, содержащей последовательно соединенные пневмопроводами источник избыточного давления воздуха, централизованный бункер с дозатором, включающий блок отдельных катушек на валу, распределитель семян, причем дозатор соединен с пневмопроводами через клапан, согласно изобретению отдельные катушки в блоке разделены герметичными перегородками, образуя секции, число которых соответствует числу пневмопроводов, с которыми они соответственно соединены, в секциях клапан выполнен в виде шнека, при этом шнеки всех секций расположены на одном валу.The technical result is achieved by the fact that in a pneumatic seeder with a central metering system containing a source of excess air pressure connected in series with a pneumatic pipe, a centralized hopper with a metering device, including a block of individual coils on the shaft, a seed distributor, the metering device being connected to the pneumatic pipes through a valve, according to the invention, separate the coils in the block are separated by sealed partitions, forming sections, the number of which corresponds to the number of pneumatic lines with which they respectively oedineny in sections valve is designed as a screw, the auger sections all arranged on the same shaft.

В предпочтительном варианте выполнения пневматической сеялки с центрально-дозирующей системой клапан снабжен вариатором, кинематически соединенным с валом шнеков.In a preferred embodiment, a pneumatic seeder with a central metering system, the valve is equipped with a variator kinematically connected to the screw shaft.

Новизна заявленного технического решения заключается в том, что за счет разделения отдельных катушек в блоке герметичными перегородками с образованием секций обеспечивается дозирование высеваемого материала (семян, гранулированных удобрений), совмещенное с распределением его между делительными головками распределителя семян катушечным высевающим аппаратом, что позволит исключить из конструкции сеялки первую ступень распределения семян для сеялок с рабочей шириной захвата 9…18 м.The novelty of the claimed technical solution lies in the fact that due to the separation of individual coils in the block with sealed partitions with the formation of sections, the metering of the sown material (seeds, granular fertilizers) is provided, combined with its distribution between the dividing heads of the seed distributor by the coil metering device, which will exclude seeders the first stage of seed distribution for seeders with a working working width of 9 ... 18 m.

Соответствие числа секций числу пневмопроводов, с которыми они соответственно соединены, обеспечивает дозирование, совмещенное с распределением высеваемого материала между делительными головками распределителя семян катушечным высевающим аппаратом.The correspondence of the number of sections to the number of pneumatic pipelines with which they are respectively connected ensures dosing combined with the distribution of the seed to be sown between the dividing heads of the seed distributor by the coil meter.

Выполнение клапана в секциях в виде шнека обеспечивает принудительную подачу семян в воздушный поток пневмопровода, а совместно с транспортируемым высеваемым материалом витки шнека перекрывают поперечное сечение корпуса, предотвращая поступление воздушного потока из пневмопровода в бункер. Это обеспечивает устойчивое протекание технологической операции дозирования семян.The execution of the valve in sections in the form of a screw provides for the forced supply of seeds into the air flow of the pneumatic pipeline, and together with the transported sowing material, the turns of the screw overlap the cross section of the casing, preventing the air flow from the pneumatic pipe into the hopper. This ensures a steady flow of the technological operation of metering seeds.

Расположение шнеков всех секций на одном валу обеспечивает синхронность работы шнеков клапана между собой и отдельными желобчатыми катушками, т.е. устойчивое протекание технологического процесса дозирования.The location of the screws of all sections on one shaft ensures the synchronization of the operation of the screw augers between themselves and individual grooved coils, i.e. steady flow of the dosing process.

Снабжение клапана вариатором и кинематическое его соединение с валом шнеков обеспечивает широкий диапазон бесступенчатого изменения частоты вращения шнеков.The supply of the valve by the variator and its kinematic connection with the screw shaft provides a wide range of stepless changes in the screw speed.

Анализ свойств совокупности признаков заявленного устройства и свойств совокупности признаков обнаруженного прототипа и аналога показал, что совокупность признаков заявленного устройства обеспечивает новое свойство прототипа - совмещение технологических операций дозирования и распределения семян между делительными головками распределителей семян в сеялках с центрально-дозирующей системой.An analysis of the properties of the combination of features of the claimed device and the properties of the combination of features of the detected prototype and analogue showed that the combination of features of the claimed device provides a new property of the prototype - the combination of technological operations of metering and distribution of seeds between dividing heads of seed dispensers in seeders with a central metering system.

На фиг.1 схематично изображена предлагаемая пневматическая сеялка с центрально-дозирующей системой, вид сбоку; на фиг.2 - то же, по виду А на фиг.1 (повернуто); на фиг.3. - то же, в разрезе по Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - то же, по виду В на фиг.1.Figure 1 schematically shows the proposed pneumatic seeder with a central metering system, side view; figure 2 is the same, in view of figure 1 (rotated); figure 3. - the same, in a section along BB in FIG. 2; figure 4 is the same, in view of figure 1.

Пневматическая сеялка с центрально-дозирующей системой содержит раму 1 с опорными колесами 2, на которой размещен двигатель 3, источник избыточного давления воздуха - вентилятор 4, соединенный пневморукавом 5 с ресивером 6. Ресивер 6 соединен пневмопроводами 7 с размещенным на раме 1 централизованным бункером 8 с дозатором 9 катушечного типа, который соединен с пневмопроводами 7 через клапан 10, распределитель семян 11. Дозатор 9 включает отдельные желобчатые катушки 12, установленные на валу 13, разделенные перегородками 14 на секции 15, число которых соответствует числу пневмопроводов 7, с которыми они соответственно соединены. Отдельные желобчатые катушки 12 снабжены втулками 16, установленными с возможностью перемещения на валу 13. В секциях 15 клапан 10 выполнен в виде шнека 17, при этом шнеки 17 всех секций 15 расположены на одном валу 18, имеющем вариатор 19 и с помощью клиноременной передачи 20 соединенном с опорным колесом 22. Распределитель семян 11 соединен отводящими пневмошлангами 23 с рабочими органами для заделки семян в почву - сошниками 24, например, в виде стрельчатой лапы.The pneumatic seeder with a central metering system contains a frame 1 with support wheels 2, on which the engine 3 is located, the source of excess air pressure is a fan 4, connected by a pneumatic hose 5 to the receiver 6. The receiver 6 is connected by pneumatic pipes 7 with a centralized hopper 8 placed on the frame 1 with 8 a spool type dispenser 9, which is connected to the pneumatic conduits 7 through a valve 10, a seed distributor 11. The dispenser 9 includes separate grooved coils 12 mounted on a shaft 13, separated by partitions 14 into sections 15, the number of which x corresponds to the number of pneumatic lines 7 with which they are respectively connected. Separate grooved coils 12 are provided with bushings 16 mounted for movement on the shaft 13. In sections 15, the valve 10 is made in the form of a screw 17, while the screws 17 of all sections 15 are located on one shaft 18 having a variator 19 and connected via a V-belt transmission 20 with a support wheel 22. The seed distributor 11 is connected by outlet pneumatic hoses 23 to the working bodies for planting seeds into the soil - by coulters 24, for example, in the form of a pointed arm.

Пневматическая сеялка с центрально-дозирующей системой работает следующим образом. При движении сеялки по полю семена из централизованного бункера 6 поступают в секции 15 дозатора 9, где вращающие желобчатые катушки 12 подают их в шнеки 17, которые перемещают поток семян к отверстиям пневмопроводов 7 и вводят в воздушный поток пневмопроводов 7, с которыми соответственно соединены секции 15 дозатора 9. Регулировку дозирования семян желобчатыми катушками 12 осуществляют за счет изменения частоты вращения вала 13 и изменения рабочей длины желобчатых катушек 12 путем их перекрытия перемещением втулки 16 по валу 13. Регулировку частоты вращения шнеков 17 осуществляют с помощью вариатора 19.Pneumatic seeder with a central metering system operates as follows. When the seeder moves across the field, the seeds from the centralized hopper 6 enter the section 15 of the metering device 9, where the rotating grooved coils 12 feed them into the screws 17, which move the seed flow to the openings of the pneumatic pipes 7 and enter the air flow of the pneumatic pipes 7, to which sections 15 are connected batcher 9. The adjustment of seed metering with grooved coils 12 is carried out by changing the frequency of rotation of the shaft 13 and changing the working length of the grooved coils 12 by blocking them by moving the sleeve 16 along the shaft 13. Frequency adjustment s rotation of the screws 17 is carried out using a variator 19.

В пневмопроводах 7 семена подхватывает поток воздуха, создаваемый источником избыточного давления воздуха - вентилятором 4, и поступающий через ресивер 6 в пневмопроводы 7, количество которых соответствует количеству секций 15 дозатора 9. Воздушный поток, транспортируя семена, поступает в распределитель семян 11, в котором семена, распределяются по отводящим пневмошлангам 23, по которым поступают в сошники 24 и заделываются в почву.In the pneumatic piping 7, the seeds are picked up by the air stream created by the source of excess air pressure - fan 4, and entering through the receiver 6 into the pneumatic piping 7, the number of which corresponds to the number of sections 15 of the metering unit 9. The air flow, transporting the seeds, enters the seed distributor 11, in which the seeds are distributed along the outlet pneumatic hoses 23, through which they enter the coulters 24 and are embedded in the soil.

Использование предлагаемой пневматической сеялки с центрально-дозирующей системой в сравнении с известными пневматическими сеялками с центрально-дозирующей системой позволит увеличить точность внесения заданной нормы высева семян сошниками и, как следствие, равномерность распределения их по поверхности поля, увеличить урожайность возделываемой культуры, упростить конструкцию сеялки при увеличении ее рабочей ширины захвата.The use of the proposed pneumatic seeder with a central metering system in comparison with the known pneumatic seeders with a central metering system will increase the accuracy of introducing a predetermined seed rate by the coulters and, as a result, their uniform distribution on the field surface, increase the yield of the cultivated crop, simplify the design of the seeder when increasing its working width.

Claims

1. A pneumatic seeder with a central metering system, comprising a source of excess air pressure connected in series with the pneumatic lines, a centralized hopper with a metering unit, including a block of individual coils on the shaft, a seed distributor, and a metering device connected to the pneumatic pipes through a valve, characterized in that the individual coils in the block separated by sealed partitions, forming sections, the number of which corresponds to the number of pneumatic pipelines with which they are respectively connected, and in sections the valve is made in the form screw augers and all sections are arranged on the same shaft.

2. A pneumatic seeder with a central metering system according to claim 1, characterized in that the valve is equipped with a variator kinematically connected to the screw shaft.