СЕЯЛКА ПОЛОСНОГО ПОСЕВА
STRIP SOWING MACHINE

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к сеялкам для прямого полосного посева семян трав с одновременным внесением стартовой дозы минеральных удобрений.
Известна конструкция сошниковой группы сеялки прямого посева, рабочий орган которой - сошник на базе стрельчатой культиваторной лапы, посредством параллелограммной подвески соединен с рамой машины. Верхняя и нижняя горизонтальные стороны подвески соединены между собой с одной стороны плоской пружиной посредством прижимных пластин и шарнира, а с другой - скобой со стяжной гайкой, закрепленной на шарнирах. Боковые стороны параллелограммной подвески сошника регулируются по длине в зависимости от режима работы. (Пат. 51815 Российская Федерация, А01В 35/20. Почвообрабатывающий рабочий орган / Ковтунов В.Е., Зарипова Н.А., Жетписбаев А.Ш. Опубл. 10.03.2006. Бюл. №7).
Недостатком данного устройства является низкое качество предпосевной обработки почвы стрельчатой лапой, в особенности при прямом посеве в дернину или стерню, а также то, что изгиб плоской пружины под нагрузкой происходит по всей ее длине, изменяя расстояние между шарнирами параллелограммной подвески. Таким образом, не соблюдается условие равной длины противоположных сторон параллелограммной подвески сошника, что делает невозможным параллельное перемещение сошника относительно рамы. В этом случае при повышении сопротивления обработки почвы движение сошника при выглублении происходит по некоторому радиусу с уменьшением глубины хода его носка относительно крайних точек крыльев лапы, что ухудшает качество почвообработки и посева.
Известна сеялка прямого посева, оснащенная сошниковыми группами, каждая из которых содержит стойку с сошником и прикрепленным к стойке трубчатым семяпроводом, параллелограммный механизм соединения стойки с рамой машины, пружину, опорно-прикатывающий каток, копирующий каток и дисковый нож, причем опорно-прикатывающий каток шарнирно соединен поводком с копирующим катком, расположенным впереди сошника и выполненным с возможностью движения по следу дискового ножа. Для рыхления верхнего слоя почвы и формирования борозды рабочая поверхность копирующего катка выполнена в форме усеченного конуса, а его боковые поверхности снабжены кольчато-шпоровыми зубьями (Пат. 78396 Российская Федерация, А01С 7/00. Сошниковая группа / Косьяненко В.П., Латынцев Н.Ф., Мяленко В.В. Опубл. 27.11.2008. Бюл. №33).
Недостатком данного устройства, помимо отсутствия возможности внесения стартовой дозы минеральных удобрений вместе с посевом семян и больших габаритных размеров сошниковой группы, является низкое качество предпосевной обработки дернового слоя почвы, так как ширина образованной борозды слишком мала для обеспечения благоприятных условий развития высеваемых семян вследствие повышенной конкуренции со стороны существующего фитоценоза поля, луга или пастбища.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является сеялка полосного посева семян трав в дернину, включающая раму, на которой расположены опорно-приводные колеса, фрезерная секция, имеющая механизм регулировки глубины обработки и закрытая кожухом, на выходных валах которой установлены диски с Г-образными ножами, бункера для семян и удобрений с высевающими аппаратами и их приводом, семя- и тукопроводы, туконаправители и прикатывающие катки. Под кожухом позади фрезы и по оси обработанной полосы расположены туконаправители, регулируемые по высоте относительно кожуха и связанные тукопроводами с бункером для удобрений. Кожух имеет выравниватели поверхности почвы в обработанных полосах и на нем шарнирно закреплен брус крепления, на котором по оси обработанной полосы, между кожухом и прикатывающими катками на прицепах пружин кручения расположены сошники, связанные семяпроводами с бункером для семян (Пат. 2641073 Российская Федерация, А01В 49/06, А01С 7/00. Способ полосного посева семян трав в дернину и сеялка для его осуществления / Сысуев В.А., Демшин СЛ., Черемисинов Д.А., Доронин М.С.Опубл. 15.01.2018, Бюл. №2).
Недостатком данного устройства является размещение туконаправителей под кожухом позади фрезерного барабана, что при обработке влажной почвы приводит к забиванию подкожухового пространства растительными остатками и измельченной почвой, так как корпус туконаправителя служит концентратором первоначального обволакивания металлических частей почвенными частицами на внутренней поверхности кожуха, на которые в дальнейшем происходит наслоение последующих слоев почвы и как следствие полное забивание почвой подкожухового пространства. При этом налипшая почва препятствует вращению дисковых фрез и происходит задирание задней части кожуха, что нарушает технологический процесс и ухудшает качество посева семян трав. Также установка сошника для семян на прицепе пружины кручения обуславливает радиальную траекторию его движения при выглублении в случае повышения сопротивления почвы поступательному перемещению сошника, что приводит к снижению качества посева вследствие неравномерного выглубления носка сошника относительно его щек, ограничивающих преждевременное осыпание стенок борозды. Поэтому данный механизм подвеса рекомендуется использовать лишь с сошниками килевидного типа, применение с ним сдвоенных сошников или сошников полозовидного вида нецелесообразно из-за высокой неравномерности высева по глубине.
Заявляемое изобретение направлено на повышение качества посева семян трав в дернину с одновременным внесением стартовой дозы минеральных удобрений сеялкой полосного посева при сохранении компактности конструкции сошниковой группы.
Поставленная задача решается за счет того, что на сеялке полосного посева, содержащей последовательно расположенные на раме опорно-приводные колеса, фрезерную секцию с шарнирно закрепленным на ней брусом крепления катков, имеющую механизм регулировки глубины обработки и закрытую защитным кожухом, на выходных валах которой установлены рабочие органы в виде дисков с Г-образными ножами, бункера для семян и минеральных удобрений с высевающими аппаратами и их приводом, семя- и тукопроводы и прикатывающие катки, согласно предлагаемому изобретению между кожухом фрезы и прикатывающим катком на нижнем звене параллелограммного механизма подвеса сошниковой группы жестко закреплены сошник для туков и сошник для семян, связанные семя- и тукопроводами с бункерами для семян и минеральных удобрений, при этом верхнее звено параллелограммного механизма подвеса жестко связано с брусом крепления прикатывающего катка, вертикальные звенья параллелограммного механизма подвеса или по меньшей мере одно из них выполнены в виде прицепов пружин кручения, оси симметрии витков которых установлены в местах, соответствующих расположению части шарниров параллелограммного механизма подвеса, а вторая часть шарниров этих звеньев закреплена на прицепах пружин, причем усилие заглубления сошников и установочная глубина заделки гранул туков и семян регулируются изменением длины диагонали параллелограммного механизма подвеса, положением по высоте прикатывающего катка относительно бруса крепления и кронштейна крепления бруса на корпусе фрезерной секции, а один из сошников имеет возможность изменения положения по высоте относительно другого сошника.
В результате анализа литературных источников не обнаружено идентичного выполнения предлагаемого устройства. При этом отличительные от прототипа признаки придают заявляемой совокупности новые свойства, проявляющиеся в следующем положительном эффекте.
Размещение сошников для туков вне зоны действия почвообрабатывающей дисковой фрезы позволяет исключить забивание подкожухового пространства смесью растительных остатков и частиц почвы, что повышает надежность технологического процесса и улучшает качество прямого посева.
Предпосевная обработка дернины дисковыми фрезами обеспечивает достаточно высокую степень измельчения и выравнивания почвы для того, чтобы при посеве использовать наральниковые сошники килевидного типа. Данный вид сошников позволяет осуществлять высев гранул минеральных удобрений и семян на уплотненное ложе, что является наиболее оптимальным вариантом их заделки. Последовательное размещение сошника для туков и сошника для семян, при котором один из сошников имеет возможность изменения положения по высоте относительно другого, дает возможность гарантированно создать прослойку почвы необходимой толщины между гранулами туков и семенами трав, тем самым улучшая качество посева.
Установка тандема сошников из сошника для туков и сошника для семян трав на подвесе сошниковой группы в виде параллелограммного механизма, который расположен между двумя опорными элементами в виде механизма регулировки глубины обработки фрезерной секции и прикатывающего катка, обеспечивает достаточно точное поддержание параллельного движения сошников относительно поверхности почвы при изменении их положения по вертикали вследствие изменения сопротивления почвы их поступательному передвижению или при копировании неровностей поверхности поля, что сохраняет постоянный угол вхождения сошников в почву и позволяет стабильно выдерживать установленные параметры рабочего процесса высева гранул туков и семян трав. При этом использование в качестве вертикальных звеньев параллелограмного механизма подвеса прицепов пружин кручения позволяет с более высокой точностью копировать неровности рельефа, так как чрезмерное выглубление или заглубление тандема сошников приводит к изменению их тягового сопротивления, а упругость пружин кручения позволяет сглаживать колебания тягового сопротивления сошников посредством поддержания их установочной глубины бороздообразования.
Применение в качестве вертикальных звеньев параллелограмного механизма подвеса прицепов пружин кручения, оси симметрии витков которых расположены вместо одной части шарниров вертикальных звеньев параллелограммного механизма подвеса, а вторая часть шарниров этих звеньев закреплена на прицепах пружин кручения, позволяет совместить в одном элементе механизма подвеса функции крепления и копирования рельефа, что значительно повышает компактность конструкции сошниковой группы. При этом замена шарниров на выполняющие их функции пружины кручения делает конструкцию параллелограмного механизма подвеса сошниковой группы более простой и надежной.
Размещение одного шарнира вертикального звена на прицепе пружины кручения и использование в качестве шарнира верхнего звена витков пружины кручения обеспечивает постоянные геометрические размеры параллелограмного механизма подвеса сошниковой группы, так как не происходит изгиба прицепа пружины, а действие упругого элемента осуществляется витками пружины кручения в отличие от пластинчатой пружины, где следящее действие которой обусловлено ее изгибом с сопутствующим изменением геометрических размеров параллелограмного механизма.
Витые пружины кручения преобразуют деформацию кручения пружины в деформацию растяжения и изгиба металла, многократно усиливая ее коэффициент упругости за счет увеличения длины проволоки противостоящей внешнему воздействию, что позволяет использовать пружины с меньшей площадью поперечного сечения. При этом коэффициент упругости витых пружин кручения в отличие от пластинчатых пружин не зависит от длины их прицепов, что делает возможным использование в качестве механизма подвеса сошниковой группы параллелограммного механизма с короткими вертикальными звеньями, тем самым повышая компактность его конструкции.
Так как килевидные сошники, в особенности при посеве семян трав на небольшую глубину, обладают низким тяговым сопротивлением, то использование в качестве следящего органа механизма копирования рельефа поверхности пружин кручения с малой величиной коэффициента упругости обеспечит более высокую его точность. Применение двух или более пружин кручения с меньшим коэффициентом упругости вместо одной более мощной пружины позволяет распределить нагрузку на них, что повышает ее компактность вследствие меньших размеров используемых пружин.
Предварительная настройка сошниковой группы путем установки параллельного положения верхнего звена механизма подвеса в виде бруса крепления катка относительно поверхности почвы в ее рабочем положении, т.е. при опоре фрезерной секции на механизм регулировки глубины обработки в виде опорной лыжи и прикатывающий каток, производится перемещением по высоте относительно поверхности поля кронштейна крепления бруса на корпусе фрезерной секции посредством изменения положения опорно-приводных колес относительно рамы и бруса крепления относительно прикатывающего катка. Точная регулировка усилия заглубления сошниковой группы и установочной глубины заделки гранул туков и семян осуществляется изменением длины диагонали параллелограммного механизма подвеса винтовым или иным механизмом ее регулировки.
Таким образом, использование сеялки полосного посева с предложенной сошниковой группой повысит качество посева семян трав в дернину с одновременным внесением стартовой дозы минеральных удобрений при сохранении компактности конструкции сошниковой группы.
На чертежах представлены схемы, поясняющие сущность изобретения: фиг. 1 - общий вид сеялки полосного посева (вид сбоку); фиг. 2 - общий вид сошниковой группы сеялки полосного посева (вид сбоку).
Сеялка полосного посева семян трав в дернину с одновременным внесением стартовой дозы минеральных удобрений (фиг. 1) содержит раму 1, на которой последовательно расположены опорно-приводные колеса 2, фрезерная секция 3, имеющая механизм регулировки глубины обработки 4 (фиг. 2) в виде опорной лыжи и закрытая кожухом 5, на выходных валах которой установлены рабочие органы в виде дисков 6 с Г-образными ножами 7, бункера для семян 8 и минеральных удобрений 9 с высевающими аппаратами и их приводом, семя- 10 и тукопроводы 11 и прикатывающие катки 12. Защитный кожух 5 имеет выравниватель 13 поверхности почвы в профрезерованной полосе. В кронштейне 14 корпуса фрезерной секции 3 шарнирно закреплен брус крепления 15 прикатывающего катка 12, на котором между кожухом 5 и катком 12 размещен параллелограммный механизм подвеса 16 сошниковой группы. Механизм подвеса 16 включает верхнее звено, жестко связанное с брусом крепления 15, и нижнее звено 17, с установленными на нем по оси обработанной полосы почвы сошниками для туков 18 и семян трав 19, а также вертикальные звенья, которые или по меньшей мере одно из них выполнены в виде прицепов пружин кручения 20 (фиг. 2), оси симметрии витков которых установлены в местах, соответствующих расположению части шарниров параллелограммного механизма подвеса, а вторая часть шарниров 21 этих звеньев закреплена на прицепах пружин. Сошник для туков 18 и сошник для семян 19 связаны семя- 10 и тукопроводами 11 с бункерами соответственно для семян 8 и минеральных удобрений 9. Усилие заглубления сошников для туков 18 и семян 19 и установочная глубина заделки гранул туков и семян регулируются за счет изменения длины диагонали параллелограммного механизма подвеса 16 винтовым или иным механизмом ее регулировки, положением по высоте прикатывающего катка 12 относительно бруса крепления 15 и кронштейна крепления 14 бруса 15 на корпусе фрезерной секции 3 относительно поверхности почвы, причем один из сошников имеет возможность изменения положения по высоте относительно другого сошника.
Сеялка полосного посева работает следующим образом. При движении сеялки полосного посева Г-образные ножи 7, установленные на дисках 6 фрезерной секции 3, фрезеруют полосы почвы в дернине. Выравниватели 13 поверхности почвы, расположенные в задней части защитного кожуха 5, устраняют неровности рельефа, образованные при выбросе почвы из обработанной полосы под действием ножей 7 фрезерной секции 3. Сошники для туков 18 и семян трав 19, установленные на нижнем звене 17 параллелограммного механизма подвеса 16, формируют посередине обработанных полос бороздки с уплотненным ложем, в которые через них по туко- 11 и семяпроводам 10 из бункеров соответственно для удобрений 9 и семян 8 подаются гранулы туков и семена трав. Катки 12 производят послепосевное прикатывание для обеспечения лучшего контакта высеянных гранул туков и семян с почвой.
При движении сеялки копирование поверхности поля осуществляется посредством опорных элементов в виде механизма регулировки глубины обработки 4 фрезерной секции 3 и прикатывающего катка 12, которые, перемещаясь по поверхности почвы, копируют ее рельеф. При этом изменяется положение верхнего звена параллелограммного механизма подвеса 16 в виде бруса крепления 15 прикатывающего катка 12 и соответственно положение сошника для туков 18 и сошника для семян трав 19, закрепленных на нижнем звене 17 механизма подвеса, что обеспечивает их параллельное движение относительно поверхности почвы с постоянной установочной глубиной высева гранул туков и семян трав. Кроме того использование в качестве вертикальных звеньев параллелограмного механизма подвеса 16 прицепов пружин кручения 20 дает возможность более точно копировать неровности рельефа, так как чрезмерное выглубление или заглубление тандема сошников приводит к изменению их тягового сопротивления, а упругость пружин кручения 20 позволяет сглаживать колебания тягового сопротивления сошников посредством поддержания их установочной глубины бороздообразования.
Усилие заглубления сошников для туков 18 и семян 19 и установочная глубина заделки гранул туков и семян регулируются посредством изменения положения по высоте прикатывающего катка 12 относительно его бруса крепления 15 и кронштейна крепления 14 бруса 15 на корпусе фрезерной секции 3, а также варьированием длины диагонали параллелограммного механизма подвеса 16 винтовым или иным механизмом ее регулировки. Регулировка толщины почвенной прослойки между туками и семенами производится посредством изменения положения по вертикали одного из сошников относительно другого сошника.
Использование сеялки полосного посева обеспечивает наиболее благоприятные условия для прорастания и развития высеянных в дернину семян трав за счет повышения качества предпосевной обработки почвы и посева семян с одновременным внесением стартовой дозы минеральных удобрений при сохранении компактности конструкции ее сошниковой группы.