Модернизация загрузчика семян сеялки (конструкторская часть дипломного проекта)

Загрузчик семян в сеялки состоит из бункера 1, на дне которого смонтирован горизонтальный шнековый транспортер 2, предназначенный для выгрузки из бункера 1 семян. Горизонтальный шнековый транспортер 2 функционально связан с наклонным шнековым транспортером 3, предназначенным для загрузки бункеров сеялок. Шаг спиральной навивки выгрузного горизонтального шнекового транспортера 2 и шаг спиральной навивки загрузочного наклонного шнекового транспортера 3 равны между собой. Шнековый транспортер 3 выполнен поворотным, благодаря установке его на поворотном круге 4. Конструктивно бункер 1 установлен на раме 5.

Рисунок 3.1 – Общий вид пролагаемого устройства
Рама 5 в данном конкретном случае выполнена сварной из швеллеров, но принципиально может быть любой конструкции. Рама 5 покоится на оси 6, на которой с помощью подшипников 7 установлены два колеса 8. Жесткая сцепка 9 выполнена единой с рамой 5 и оканчивается сцепным кольцом 10, служащим для соединения загрузчика семян с тяговым устройством, например трактором. В передней части рамы снизу смонтирован башмак 11, предназначенный для установки загрузчика семян в горизонтальном положении в нерабочем состоянии. Сам бункер 1 загрузчика семян в сеялки состоит из нижней части - каркаса 12 и четырех панелей: передней 13, задней 14 и двух боковых 15. В верхней части бункера установлена крыша 16. В конце горизонтального шнекового транспортера 2 выполнено выгрузное окно 17, а в начале шнекового транспортера 3 предусмотрена загрузочная горловина 18. В конце же шнекового транспортера 3 выполнено выгрузное окно 19. На раме 5 на заднем его бампере 20 установлены два фонаря 21.

Рисунок 3.2 – Вид сверху пролагаемого устройства

Фонари 21 получают электроэнергию по кабелю 22 от вилки 23. Загрузочный люк 24 смонтирован на крыше 16 бункера 1. Загрузочный люк 24 состоит из двух крышек: правой 25 и левой 26. Кинематически правая крышка 25 связана через систему рычагов 27 со штурвалом 28. Левая крышка 26 аналогично, как и правая 25, но уже через систему рычагов 29 связана со штурвалом 28. Привод горизонтального шнека 2 осуществлен через фрикционную муфту 30, которая одета на ось шнека и является предохранительной. Фрикционная муфта 30 кинематически связана с цепной передачей 31, имеющей ведущую 32 и ведомую 33 звездочки, а также натяжное устройство 34. Ведущая звездочка 32 жестко надета на вал 35 и кинематически связана через жесткую клемозажимную муфту 36 с ведомым валом 37 одноступенчатого редуктора 38. Ведущий вал 39 редуктора 38 связан через карданную передачу 40 с валом отбора мощности (ВОМ) транспортного средства, например трактора. Внутри нижней части бункера 1, на каркасе 12, над горизонтальным шнековым транспортером 2 установлены заслонки 41, которые выполнены подвижными. Привод наклонного шнекового транспортера 3 осуществлен от оси горизонтального шнекового транспортера 2 через карданную передачу 42. Кинематически карданная передача 42 связана с приводным валом 43 наклонного шнека 3. В конце приводного вала 43 смонтирована цепная передача 44, состоящая из ведущей звездочки 45, надетой на приводной вал 43, и ведомой звездочки 46, надетой на ось наклонного шнека 3. Гидравлическое устройство 47 наклонного загрузочного шнекового транспортера 3 предназначено для его поворота, в зависимости от необходимости, например, в транспортное положение или же для загрузки бункеров сеялок. Заслонки 41 закреплены подвижно на дополнительном каркасе 48, который в свою очередь закреплен на каркасе 12 бункера 1. Винтовые пары 49 предназначены для регулирования заслонок 41. Тяга 50 винтовой пары 49 шарнирно закреплена на заслонке 41, а его гайка закреплена на каркасе 12 бункера 1. Загрузчик семян оснащен устройством для протравливания семян, которое состоит из насоса 51, бака 52 для раствора ядохимикатов, неподвижного трубопровода 53. На трубопроводе 53 смонтирован запорный кран 54, распределитель 55 и три гибких трубопровода 56. Гибкие трубопроводы 56 соединены с соплами 57. Навивка выгрузного горизонтального шнека 2 перекрывает его выгрузное окно 17 на 1/4 шага навивки шнекового транспортера. Таким образом, сконструированое пространство, ограниченное кожухом горизонтального выгрузного шнека 2 и горловиной загрузочного шнека 3, представляет собой камеру протравливания 58. В данном конкретном примере в камере протравливания 58 установлены два сопла 57, но их количество может быть иным. Названные два сопла 57 расположены в плоскости, перпендикулярной оси шнека, на расстоянии в 60° от вертикали. Но сопла могут быть расположены и равномерно по окружности шнека. Третье дополнительное сопло 57 для протравливания семян установлено на расстоянии 1,5-2,0 шагов спиральной навивки шнека, считая от начала загрузочного шнека. Привод насоса 51 осуществлен с помощью ременной передачи через приводной шкив 59, который закреплен на валу 35 контрпривода и связан через ремень 60 со шкивом 61 насоса 51.

Рисунок 3.3. – Схема привода основного шнека

Работает загрузчик семян в сеялки следующим образом. С помощью транспортного средства, например трактора, загрузчик семян в сеялки подгоняют к складу семян, подготовленных к посадке. Затем с помощью штурвала 28 и системы рычагов 27 и 29 открывают правую 25 и левую 26 крышки загрузочного люка 24. Процесс наполнения бункера 1 семенами, подготовленными к посадке, осуществляют или специальным устройством, например зернометом, или универсальным устройством, например ковшом, навешенным на трактор. После наполнения бункера 1 семенами штурвалом 28 и системой рычагов 27 и 29 закрывают правую 25 и левую 26 крышки загрузочного люка 24. На складе семян тракторист одновременно с загрузкой семян в бункер 1 заправляет и бак 52 устройства для протравливания раствором ядохимикатов. Затем с помощью транспортного средства, например трактора, загрузчик семян в сеялки направляют в поле к посевному агрегату. У посевного агрегата с помощью гидравлического устройства 47 и поворотного круга 4 из кабины транспортного средства загрузочный шнековый транспортер 3 переводят из транспортного положения в рабочее.

Рисунок 3.4 – Устройство для нормированной подачи семян к протравливателю

Для этого загрузочный шнековый транспортер 3 устанавливают так, чтобы его выгрузное окно 19 находилось над люком бункера сеялки посевного агрегата. После этого включают вал отбора мощности (ВОМ) транспортного средства. Таким образом, вращение от ВОМ передают через карданную передачу 40, редуктор 38, клемозажимную муфту 36, цепную передачу 31 и фрикционную муфту 30 на ось выгрузного горизонтального шнекового транспортера 2. Семена, находящиеся в бункере 1 под действием собственного веса через щель, отрегулированную заслонками 41, проходят к выгрузному горизонтальному шнековому транспортеру 2 и занимают пространство между его навивкой. Таким образом, из бункера 1 семена с помощью спиральных навивок выгрузного горизонтального шнекового транспортера 2 подают к выгрузному окну 17. Из выгрузного окна 17 семена подают в камеру протравливания.

Рисунок 3.5 – Схема работы протравливателя


Процесс протравливания семян начинается практически в момент включения ВОМ трактора. Этот процесс происходит следующим образом. Семена с помощью навивки выгрузного горизонтального шнекового транспортера 2 подают в камеру протравливания 58. В камере протравливания 58 семена под действием инерции, а также силы тяжести устремляются вниз. В этот момент происходит их орошение раствором ядохимикатов соплами 57, установленными в камере протравливания. Экспериментально установлено, что при падении зерна идет самое эффективное орошение семян ядохимикатами. Объясняется это тем, что семена в камере протравливания благодаря данной конструкции орошаются в момент падения. Кроме того, орошение происходит с двух сторон. Вместе с тем, поскольку подачу раствора ядохимикатов через сопла 57 осуществляют под давлением 2,3-3,0 атмосферы, происходит протравливание практически всей массы семян, проходящей через камеру протравливания 59. Эффективному протравливанию семян, проходящих через камеру протравливания, способствует также и перемешивание семян в момент их падения. Семена, пройдя камеру протравливания, через горловину 18 попадают в загрузочный шнековый транспортер 3. В это время загрузочный шнековый транспортер 3, вращаясь, перемещает семена в направлении его выгрузного окна 19, установленного над бункером сеялки посевного агрегата. Третье сопло, подающее раствор ядохимикатов, смонтировано на кожухе загрузочного шнекового транспортера 3 на расстоянии 1,5-2,0 шага навивки шнекового транспортера. Это необходимо для достижения более равномерного увлажнения семян раствором ядохимикатов. Таким образом, продвигаясь далее по загрузочному шнековому транспортеру 3, семена, многократно перемешиваясь, направляются к выгрузному окну 19 равномерно протравленными. Все вышеперечисленное создает эффективное и гарантированное протравливание семян. Это подтверждается экспериментально. Установлено, что у выгрузного окна протравливание семян составляет 98-99%, в то время как при использовании прототипа этот показатель составляет всего 88-90%. Подачу семян в выгрузной горизонтальный шнековый транспортер 2 регулируют заслонками 41 с помощью винтовых пар 49 и тяг 50. Расход раствора ядохимикатов регулируют запорным краном 54. Кроме того, подачу раствора ядохимикатов осуществляют согласованно с подачей семян, так как оба процесса и процесс подачи семян в камеру протравливания 58, и процесс подачи туда раствора ядохимикатов под давлением осуществляют от ВОМ трактора.

Рисунок 3.6 – Схема расположения форсунок протравливателя

С увеличением или уменьшением оборотов ВОМ трактора происходит увеличение или уменьшение проходимой массы семян, а также подачи раствора ядохимикатов для протравливания семян. После загрузки бункера первой сеялки прекращают подачу протравленных семян. Для этого отключают ВОМ транспортного средства и меняют позицию загрузчика семян в сеялки для загрузки второй сеялки. Процесс загрузки второй сеялки аналогичен процессу загрузки первой. Так продолжают до тех пор, пока не будет загружен бункер последней сеялки посевного агрегата.