Высевающие аппараты

Высевающие аппараты должны подавать семена в семяпроводы равномерно и не повреждая их.

Высевающие аппараты различаются по принципу действия:  механические и пневматические. В России на данный момент больше механических высевающих аппаратов, нежели пневматических. Механические высевающие аппараты в свою очередь делятся на катушечные и дисковые. В катушечных аппаратах дозирование семян происходит непрерывным потоком, а в дисковых – единичным отбором семян.

Катушечные высевающие аппараты имеют штифтовые и желобчатые версии. Штифтовые аппараты применяются для высева минеральных (гранулированных) удобрений, желобчатые аппараты – универсальные. В механических системах они используются для индивидуального дозирования семян крупяных, зерновых колосовых, овощных, технических, зернобобовых, лесных и плодовых культур, в пневматических системах — для централизованного и группового дозирования семян.

Рис. 1. Схемы работы желобчатого [а] и штифтового [б] катушечных аппаратов; устройство желобчатого аппарата [в].

1) – Корпус аппарата;

2) – Желобчатая катушка;

3) – Розетка;

4) – Вал высевающего аппарата;

5) – Клапан (донышко);

6) – Регулировочная гайка;

7) – Вал клапанов;

8) – Штифтовая катушка;

9) – Задвижка;

10) – Вал высевающего аппарата;

11) – Муфта.

Катушка (2) [рис. 1, а, в] закреплена на валу (4) с помощью штифта и вставлена в корпус (1), который прикреплён к дну семенного ящика напротив выходного отверстия. Отверстия, расположенные в боковинах корпуса (1), закрыты розеткой (3) слева и муфтой (11) справа. Розетка вставлена в обойму, которая закреплена на левой боковине корпуса. Рёбра катушки входят в прорези розетки. Муфта надета на хвостовик катушки. Муфта проходит своими выступами в вырезы, расположенные на правой боковине корпуса, а от осевых смещений (относительно вала) она фиксируется шайбой и шплинтом. Снизу корпус (1) закрыт донышком (5), которое надето на вал (7) механизма опорожнения и зафиксировано болтом с гайкой (6).

Для того чтобы поток семян был непрерывным (желобки катушки переходят край донышка постепенно, а не сразу по всей длине), задний край донышка скошен. Когда один из них находится у конца заднего края донышка, то следующий за ним располагается у начала. Донышко (5) имеет регулировочный болт с гайкой и пружиной и выполняет роль клапана. Между катушкой и донышком есть зазор для выхода семян. Зазор устанавливается посредством болта — ослабление либо поджимание пружины. В аппарате предусмотрен только нижний высев, иными словами катушка (2) вращается вместе с валом (7) и выгребает из-под себя семена. Розетка (3) вращается вместе с катушкой (2), а муфта (11) свободно сидит на хвостовике катушки (2) и не вращается.

Количество высеваемых семян напрямую зависит от частоты вращения длины рабочей либо активной части катушки, иными словами той части, которая располагается внутри корпуса и выгребает семена. Чтобы увеличить количество высеваемых семян необходимо вдвинуть катушку в корпус, а чтобы уменьшить – выдвинуть из него. Осевое перемещение вала (7) одновременно и в равных долях изменяет количество семян, которые высевают все посаженные на него катушки. В том случае, когда требуется изменить количество высеваемых семян только для одной из катушек — смещают корпус (1). Для этого необходимо ослабить болты крепления его к семенному ящику и сдвинуть в нужную сторону в продолговатых отверстиях под болты.

Частота вращения катушки регулируется изменением передаточного отношения коробки передач (между приводным колесом и валом высевающих аппаратов). Освободить зерновой ящик от семян можно одновременным опусканием всех клапанов (донышек) посредством поворота вала (7) рычагом группового опорожнения.

Штифтовые катушки используют для высева туков минеральных удобрений. На рисунке [1, б] показана схема работы туковысевающего аппарата зернотуковой сеялки.

Дисковые высевающие аппараты. Высевающие аппараты подразделяются на три типа:

1) с вертикальной осью вращения (с горизонтальным диском);

2) с горизонтальной осью вращения (с вертикальным диском);

3) с наклонной осью вращения (с наклонным диском).

Наибольшее распространение получили высевающие аппараты с горизонтальной и вертикальной осями вращения. Высевающие аппараты с горизонтальной осью вращения используются на свекловичных сеялках, также они могут применяться при высеве сои, проса, гречихи. Высевающие аппараты с вертикальной осью вращения применяются  кукурузных и хлопковых (оголённые семена) сеялках. Помимо этого они могут быть использованы также для посадки семян арахиса, подсолнечника, клещевины, бахчевых и прочих культур.

Рис. 2. Дисковые высевающие аппараты с вертикальной (а) и горизонтальной (б) осью вращения.

1) – Ячеистый диск;

2) – Отражатель;

3) – Выталкиватель.

Диск (1) [рис 2, а] с вертикальной осью вращения (смонтированный на днище цилиндрической семенной банки) получает привод от опорно-приводных колёс сеялки. Семена впадают в ячейки диска, и он их перемещает к отверстию в дне семенной банки. По ходу их движения располагается подпружиненный отражатель (2), который счищает своим зубом семена, неполностью уложенные в ячейки диска. В тот момент, когда ячейка с семенем появляется над отверстием дна семенной банки, подпружиненный выталкиватель (3) выталкивает его в раструб сошника. Ячейки, выполненные в диске, отформованы таким образом, что в них помещается только по одному семени. Сеялка оборудована набором дисков для высева разных культур и фракций семян. Норма высева семян регулируется посредством изменения частоты вращения дисков, а также использованием специальных накладок, которые перекрывают часть ячеек диска.

Диск (1) [рис 2, б] с горизонтальной осью вращения расположен под бункером с семенами и получает привод от опорно-прикатывающего колеса сеялки. Ячейки диска заполняются семенами из бункера и перемещаются диском к отражателю (2), который имеет вид рифлёного капронового ролика и служит для удаления лишних семян. В нижней части высевающего аппарата выброс семян из ячеек производится пластинчатыми клиновыми выталкивателями (3), которые входят в узкие канавки, проточенные по центрам ячеек. В комплекте с аппаратом идёт набор дисков для высева семян различных фракций. При выборе высевающего диска следует учесть, что в ячейку должно укладываться только одно зерно.

Норма высева семян устанавливается изменением частоты вращения ячеистых дисков и числа работающих на них ячеек. Применяя специальные накладки, перекрывающие один ряд ячеек диска, можно уменьшить число работающих ячеек.

Число семян, которые высеваются на 1 метр рядка, рассчитывается по формуле:

n = zi/(πD),

где z – число рабочих ячеек на диске;

i – передаточное отношение;

D – диаметр приводного колеса, м.

Пневматические высевающие аппараты. Подобные высевающие аппараты по характеру дозирования могут быть как с единичным отбором семян, например, сеялки точного высева, так и дозированным потоком, например рядовые сеялки.

Для единичного отбора семян в высевающих аппаратах применяется не только избыточное давление, но и вакуум. Все они имеют различную конструкцию, но подразделяются на две группы: барабанные и дисковые. Всасывающие отверстия в барабанных высевающих аппаратах располагаются на цилиндрической поверхности, а в дисковых – на плоскости диска.

Отечественные пневматические сеялки точного высева основаны на использовании дискового всасывающего аппарата с горизонтальной осью вращения [рис 3]. На квадратном конце валика (3) этого аппарата смонтирован высевающий диск (6), который образован соединёнными между собой основанием и тонкой металлической накладкой со сквозными отверстиями, расположенными равномерно по окружности. Валик (3) получает привод от опорно-приводного колеса сеялки. С одной стороны диска в крышке корпуса расположена камера вакуума (разряжения) подковообразной формы, которая соединена воздуховодом (10) с вентилятором, который всасывает воздух. С другой стороны диска расположена заборная камера (камера питания) для семян.

Рис. 3. Принципиальная (а) и рабочая (б) схемы пневматического аппарата для сеялок точного высева.

1) – Бункер;

2) – Отсекатель семян;

3) – Валик;

4) – Чистик;

5) – Сошник;

6) – Высевающий диск;

7) – Корпус;

8) – Ворошитель;

9) – Тукопровод;

10) – Воздуховод.

Из бункера (1) семена через приёмное окно поступают в камеру питания. В камере разряжения с помощью вентилятора создаётся вакуум, вследствие чего к отверстиям высевающего диска присасываются семена. Отсекатель (2) счищает лишние семена, поэтому на каждом отверстии остаётся по одному семени. Присосавшиеся семена выносятся вращающимся диском в нижнюю часть аппарата, где нет вакуума, поэтому семена отпадают от диска и под воздействием собственной силы тяжести через окно корпуса (7) падают на дно борозды. Чистик (4) необходим для очистки прорези либо отверстий диска.

Сеялки с пневматическими аппаратами комплектуют несколькими наборами высевающих дисков с различным диаметром и числом отверстий, что даёт возможность производить посев различных культур, соблюдая установленную норму высева.

Схемы высева, используемые в пневматических сеялках:

с индивидуальным дозированием и бесступенчатым распределением;

с групповым дозированием и одноступенчатым распределением;

с общим дозированием и одно- либо двухступенчатым распределением.

Распределительные системы различаются конструкциями распределительных головок и вентиляторов, а также схемами разделения потоков семян. В пневматических рядовых сеялках применяют вентиляторы высокого давления (частота вращения – 2500-5000 мин^-1). Распределительные системы выполняются по одно- либо двухступенчатой схеме [рис. 4]. Системы с одноступенчатой схемой используются в пневматических аппаратах как с групповым, так и с централизованным (общим) дозированием. В первом варианте основной поток разделяется на несколько групп из 4-11 дозирующих устройств, от которых семена по трубопроводам (диаметр – 50-60 мм) направляются к распределительным головкам.

Рис. 4. Схема высевающей системы пневматической сеялки для рядового посева с одноступенчатым распределением семян.

1) – Катушечный дозирующий аппарат;

2) – Вентилятор;

3) – Воздуховод;

4) – Диффузор;

5) – Материалопровод;

6) – Распределительная головка;

7) – Отражатель;

8) – Материалопровод.

Семена из центрального бункера, проследовав через дозатор (1) (катушечный дозирующий аппарат), попадают в диффузор (4), откуда воздушным потоком, который нагнетается вентилятором (2) переносятся по материалопроводу (5) к распределительной головке (6). Из распределительной головки семена по материалопроводам (8) попадают в сошники.

В сеялках, ширина захвата которых составляет 8 метров и более, монтируется по два высевающих аппарата с крупногабаритными (d – 114 мм, l – 148 мм) желобчатыми катушками.

Отражающая поверхность у делительных головок может быть вогнутой, выпуклой либо плоской. Достичь лучшей равномерности распределения семян позволяет регулирование головок относительно оси колонки, а также при их интенсивном вращении (до 1000 мин^-1), производимом посредством небольшого гидромотора. В отечественных системах, оборудованных головками с регулируемыми отражателями, равномерность распределения составляет порядка 4-9%.

Трубопроводы выполнены из прозрачных пластмассовых либо металлических трубок, которые иногда соединяются гибкими шлангами. Допустимая скорость движения воздуха при пневмотранспортировании семян 16-27 м/с.