CC BY
134
ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА МЕХАНИЗАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
УДК 631.331
В.С. Красовских, А.И. Клишин
ВЫСЕВАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА ПОСЕВНЫХ МАШИН
В зависимости от способа высева сеялки разделяют на разбросные, рядовые, узкорядные, однорядные (пунктирные), гнездовые и квадратно-гнездовые.
Разработано большое количество конструкций высевающих аппаратов. Главной задачей при разработке высевающих аппаратов принято считать: обеспечение максимальной равномерности высева семян при малых нормах высева; устойчивость к вибрации и толчкам; уклонам и подъемам местности; устойчивость к забиванию; универсальность; легкость установки на норму высева; отсутствие травмирования зерна
при высеве. Для решения этой задачи используются аппараты в основном трех типов: механические, пневматические и пневмомеханические [1].
В настоящее время преобладающую роль играют механические высевающие аппараты, а пневматические и пневмомеханические высевающие аппараты занимают лишь незначительную часть.
Механические высевающие аппараты подразделяться на три основные группы:
- с горизонтальным диском;
- с рабочим органом, движущимся в вертикальной плоскости;
- с наклонным диском.
Аппараты второй группы, в свою очередь, имеются:
- с кольцом, вращающимся в вертикальной плоскости;
- барабанно-штоковые, перекатывающие по поверхности почвы;
- с лентой на роликах, вращающихся в вертикальной плоскости.
Данная классификация представлена по конструктивным признакам.
По технологическим особенностям высевающие аппараты подразделяются:
- с единичным отбором семян: дисковые, ленточные, пневматические;
- с групповым отбором семян: ложечные, с крупными ячейками дисками;
- непрерывного действия: винтовые, центробежные, катушечные, вибрационные [1].
Механические высевающие аппараты весьма многообразны по конструкции. К ним относятся катушечные, мотыльковые, канавочные, фрикционные, центробежные, вибрационные, щеточные и другие высевающие аппараты [2].
Катушечные высевающие аппараты применяются для высева зерновых культур во всех странах мира. Они относительно просты по конструкции, легко устанавливаются на норму высева. Высота засыпки семян в бункер, скорость движения, а также толчки практически не влияют на количественный высев семян, уклоны местности несколько сказываются на нем. Катушечному высевающему аппарату свойствен органический недостаток, заложенный в принципе его работы — неравномерность подачи зернового потока [2].
Внутриреберчатый высевающий аппарат используется в зерновых сеялках, выпускаемых многими зарубежными фирмами. Опыты показали некоторое превосходство внутриреберчатого аппарата перед катушечным. Внутриребер-чатый аппарат высевает семена и многих других культур, однако он недостаточно универсален [2].
По данным А.Н. Семенова, равномерность распределения семян вдоль рядка при высеве на липкую ленту ложечным аппаратом несколько лучше, чем катушечным, внутриреборчатым, или мотыльковым [3]. Преимущество ложечного аппарата является также отсутствие повреждения семян, недостатком — чувствительность к толчкам и ук-
лонам местности, а также то, что количественный высев семян зависит от уровня семян в бункере.
Мотыльковые высевающие аппараты известны из практики использования их на отечественных и зарубежных сеялках. В настоящее время они почти не применяются, хотя значительно проще катушечного. Мотыльковые высевающие аппараты можно использовать при посеве некоторых несыпучих семян трав (черного саксаула, черкеза и др.) [2].
Канавочные высевающие аппараты представляют собой разновидность барабанных высевающих аппаратов сеялок. Для высева некоторых семян в комплект входит диск со сплошной канавкой вместо ячеек [2].
Фрикционные высевающие аппараты известны достаточно давно, но пока не получили применения. Основным недостатком фрикционных высевающих аппаратов является неудовлетворительная работа при большой частоте подачи семян. К преимуществам фрикционных аппаратов относится возможность высева некалиброванных семян (для пропашных культур) [2].
Центробежные высевающие аппараты имеют вращающийся конус для распределения семян и различные устройства для дозирования: шнеки, катушки,
транспортеры и калиброванные отверстия на конусе. Основными недостатками центробежных аппаратов являются изменение высева от скорости движения, а также увеличение дробления семян [2].
Высевающий аппарат, содержащий корпус с высевным окном в боковой стенке, регулировочную заслонку и размещенный в корпусе валик с лопастями, отличающими тем, что с целью повышения качества высева семян за счет равномерности их подачи и исключения возможных повреждений задние кромки смежных лопастей расположены на валике на разных расстояниях от боковой стенки с высевным окном [4].
Вибрационные высевающие аппараты. Одним из перспективных направлений совершенствования механических высевающих аппаратов многие исследователи считают использование вибрации для высева семян в семяпровод. Сыпучие материалы в состоянии вибрации начинают вести себя как вязкие жидкости. Сооб-
щая массе семян колебательные движения с высокой частотой и малой амплитудой добиваются свободного равномерного истечения их из емкости [1].
Преимущества высевающего аппарата перед остальными способами заключаются в следующем:
- высокочастотные колебания делают высевающую систему устойчивой по отношению к внешним факторам;
- создаются значительные силы, способные разрушать любую связь между отдельными элементами тела;
- изменяя частоты и амплитуды колебаний в широких диапазонах с помощью простых устройств, позволяют значительно изменять режимы вибрации и, следовательно, количество перемещаемой массы;
- вибрация может быть вызвана механическим, электромагнитным, пневматическим или гидравлическим способами [1].
Вибрационный высевающий аппарат конструкции Н.Е. Кудрявцева имеет полую трубку. Один конец, которой находится внутри бункера, а другой выведен наружу. При помощи ячеистого диска, ролика и рычагов от ходового колеса трубке сообщается колебание. Для лучшего отбора семян заборный конец трубки скошен под углом 45°, на нем закреплены продольная планка и призма. Под действием вибрации семена отбираются скошенным концом трубки и цепочкой подаются в семяпровод [2].
Высевающий аппарат конструкции
Н.В. Антонова состоит из бункера и вибрирующего лотка. При помощи заслонки регулируется размер выпускного отверстия, т. е. количество высева. Угол установки лотка 8е, частота колебаний лотка 27 Гц. С изменением угла наклона лотка высев колеблется в широких пределах [2].
Аппарат конструкции Н.В. Сегеды также относится к лотковому типу и имеет упругую закрепленную консольно пластинку. К пластинке жестко крепится лоток треугольного сечения и вибратор. Размеры выпускного отверстия регулируется заслонкой. Угол наклона пластинки с лотком к горизонту выбирается меньше, чем угол трения семян об их поверхность, чтобы не было самопроизвольного высыпания. Под действием вибратора пластина совершает изгибо-
колебательные движение высокой частоты. Этот аппарат более равномерно высыпает семена вдоль рядка, чем катушечный. С изменением угла наклона он также изменяет высев в значительной степени, что является одним из основных недостатков вибрационных аппаратов лоткового типа, так как с изменением угла наклона поля изменяется высев семян [2].
Вибрационный высевающий аппарат конструкции Р.Г. Кузнецовой состоит из бункера и днища с калиброванными высевающими отверстиями. Колебания подаются на днище, которое связано с бункером гибкой связью, семена проходят через отверстия в семяпроводы. Данная конструкция не чувствительна к наклонам местности в пределах ±25° и возможен равномерный высев несыпучих трав [1].
В Румынии создана сеялка МJС-I с вибрирующим бункером, вибратором и разбросным диском. Материал под действием вибрации высыпается из бункера через щели дозатора, поступает в приемный раструб, а оттуда — на разбрасывающий диск [1].
Вибрационный высевающий аппарат сеялки состоит из бункера. Две трубчатые штанги с высевными отверстиями расположены под углом к горизонту. Штанги связаны между собой закрепленными на них роликами и диаметрально расположенными кулачками вибропривода. Наличие диаметрально установленных кулачков в каждый момент времени независимо от положения и массы штанг с материалом (в период развода и в период свода штанг) обеспечит устранение неуравновешенных инерционных сил и работу высевающего аппарата в режиме динамической уравновешенности [5].
Вибрационный высевающий аппарат содержит установленный в бункере с заслонкой вибрационный лоток, кинематически связанный с механизмом привода и расположенным под ним семяпроводом. Под вибрационным лотком установлен и соединен с ним каналом дополнительный вибрационный лоток с пнев-моприводном, а в семяпроводе между лотками смонтирован датчик плотности потока семян, который кинематически связан посредствам струйного элемента (сопло приемный канал) пневматического
усилителя мощности с пневмоприводом дополнительного лотка [6].
Вибрационный высевающий аппарат, разработанный в ОАО АНИТИМ, выполненный в виде короткого цилиндра с боковыми стенками, внутри корпуса которого на валу установлено виброднище, совершающее вращательные колебания с частотой 90-110 Гц и амплитудой 1,83,6° от среднего положения заданного углом ф. На цилиндрической поверхности корпуса находится отверстие, имеющее форму равностороннего треугольника с направленной вверх вершиной.
Перечисленные приспособления и аппараты имеют ряд существенных недостатков:
- не могут дозировать потоки толщиной меньше, чем максимальный размер гранул;
- все питатели создают сосредоточений поток, который может быть направлен только в один семяпровод. Для подачи ко многим точкам необходимо ставить дополнительные распределительные устройства или увеличивать количество аппаратов.
В 1943 г. И.Л. Слуцким для посева зерновых культур была предложена конструкция пневматического высевающего аппарата, представляющая собой полый цилиндр с отверстиями. При создании в полости вращающего цилиндра вакуума семена присасываются к отверстиям с наружной стороны цилиндра и выносятся из бункера [2].
Пневматические высевающие аппараты применяются в основном на посевных почвообрабатывающих комплексах. Они состоят из бункеров, имеющих один общий или групповой дозаторы и двух- или одноступенчатые распределительные системы с цилиндрическими или плоскими делительными головками и вентиляторами. В качестве дозатора используется катушка или другие устройства. Для подачи и распределения по
сошникам используется энергия воздушного потока.
Выводы
Рассмотренные высевающие аппараты имеют ряд конструктивных и технологических недостатков. Работа автора направлена на изучение и создание принципиально нового вибрационного высевающего аппарата лоткового типа с двумя параллельно работающими и симметрично расположенными лотками внутри трубчатого вибрирующего корпуса. На выходе зерна с лотков в корпусе выполнены окна с регулируемым заслонками проходным сечением. В установившемся режиме проходное сечение окон не изменяется. Симметричные лотки позволяют устранить влияние уклонов местности на качество дозирования, свойственное многим вибрационным высевающим аппаратам лоткового типа.
Библиографический список
1. Кардашевский С.В. Высевающие устройства посевных машин / С.В. Кар-дашевский. М.: Машиностроение. 1973.
2. Бузенков Г.М. Машины для посева сельскохозяйственных культур / Г.М. Бузенков, С.А. Ма. М.: Машиностроение. 1976.
3. Любушко Н.И. Новые тенденции в создании и использовании комбинированных агрегатов / Н.И. Лобушко, В.Н. Зволинский // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1997. № 9.
4. Описание изобретения к авторскому свидетельству № 2015635
А01С7/16. Автор: С.П. Мухин. 1994.
5. Описание изобретения к авторскому свидетельству № 1371562
4А01С7/00,7/16. Авторы: Б.Г. Холин, Л.Г. Кирный, В.К. Иванова. 1981.
6. Описание изобретения к авторскому свидетельству № 719528
5А01С7/04. Авторы: В.П. Иванов,
Т.Ф. Петунина. 1980.
+ + +
