Стерневая сеялка-культиватор

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к легким и универсальным стерневым сеялкам-культиваторам для подпочвенного сплошного, полосного и рядкового сева зерновых, зернобобовых, мелкосемянных, пропашных и технических культур, а также внесения в почву сухих и жидких комплексных удобрений или биопрепаратов.
Известны сеялки-культиваторы, включающие раму с прицепным устройством, бункер с высевающими аппаратами, опорные колеса, дисковые сошники с семяпроводами и рассекателями, установленные на раме в шахматном порядке, прикатывающий каток (патенты РФ на полезную модель №№ 117248, 126887, 139374, 140754, 156152, все кл. А01С 7/00).
К недостаткам известных сеялок-культиваторов можно отнести громоздкость конструкции, большой вес и длительное время настройки из транспортного положения в рабочее и обратно.
За прототип выбрана сеялка-культиватор, включающая раму, прицепное устройство, опорные колеса, бункер для семян, дисковые сошники, установленные в два ряда в шахматном порядке, уплотнительное орудие в виде прикатывающих колес (патент РФ на полезную модель № 49415, кл. А01В 49/06).
К недостаткам прототипа можно отнести громоздкость конструкции, большой вес и длительное время настройки из транспортного положения в рабочее и обратно.
Целью полезной модели является обеспечение быстрого времени настройки из транспортного положения сеялки-культиватора в рабочее и обратно, а также создание простой, универсальной и легкой конструкции.
Указанная цель достигается тем, что в качестве уплотнительного орудия используется блок уплотнительных колес из пневматиков низкого давления, установленных по осям сошников, блоки опорных и уплотнительных колес установлены на рычагах, шарнирно установленных на раме, и рычаги связаны тягами, а на раме установлен домкрат, взаимодействующий с одним из рычагов. Причем домкрат может быть связан с рычагом уплотнительных колес, и при выдвижении штока домкрата, сеялка-культиватор переходит в транспортное положение, а при уменьшении его длины - в рабочее положение. При уменьшении длины штока домкрата уплотнительные колеса смещаются назад и вверх, а передние опорные колеса - вперед и вверх.
Домкрат может быть выполнен электромеханическим на базе, например, винтового механизма, либо домкрат может быть выполнен в виде гидроцилиндра, причем шток домкрата имеет устройство, ограничивающее его ход при уменьшении длины.
На раме сеялки-культиватора установлен бак для жидких комплексных удобрений (или биопрепаратов, гербицидов, фунгицидов) и система их поверхностного распыления. Жидкие компоненты могут распыляться в зоне высева семян при помощи форсунок, установленных внутри дисков сошников.
Кроме того, расход семян, сухого удобрения и жидких препаратов, направление распыливания жидких препаратов, а также перевод сеялки из транспортного положения в рабочее и обратно осуществляется при помощи бортового компьютера из кабины трактора.
Сошники крепятся к раме посредством коробов, причем сошник крепится в коробе с возможностью отклонения назад, против движения, на угол 1-10° (угол атаки), с последующей фиксацией, а короб крепится к раме с возможностью поворота перпендикулярно движению, по часовой стрелке и против часовой стрелки, на угол от 1 до 15° (угол крена), с последующей фиксацией.
Причем короб выполнен сборно-разборным из унифицированных элементов - двух одинаковых боковин и трех одинаковых поперечин и собран при помощи болтовых соединений, либо при помощи сварки.
На рис. 1 изображена предлагаемая стерневая сеялка-культиватор в транспортном положении, вид сбоку; на рис. 2 - схема приведения сеялки-культиватора из транспортного в рабочее положение; на рис. 3 - конструкция дискового сошника; на рис. 4 - конструкция короба; на рис. 5 - стерневая сеялка-культиватор без бункера и бака.
Стерневая сеялка-культиватор включает раму 1 с прицепным устройством 2. В передней части рамы 1 шарнирно закреплены рычаги 3 блока из двух опорных пневматических колес 4, а в задней части рамы - рычаги 5 блока уплотнительных колес 6 из шести пневматических колес низкого давления. В рычагах передних и задних колес имеются устройства 7 фиксации их положения относительно рамы 1 в транспортном положении для безопасного обслуживания и транспортировки сеялки-культиватора. На раме 1 установлен домкрат 8, взаимодействующий с рычагом 5. Домкрат 8 может быть выполнен электромеханическим, на базе, например, винтового механизма, либо гидравлическим (как показано на рис. 1). Шток домкрата 8 имеет устройство, ограничивающее его ход при уменьшении длины. В простейшем случае это может быть гайка 9, навернутая на резьбу в нерабочей части штока домкрата 8. Рычаги 3 и 5 связаны двумя тягами 10 (рис. 2 и 5) так, что при уменьшении длины штока домкрата уплотнительные колеса 6 смещаются назад и вверх, а передние опорные колеса 4 - вперед и вверх. При этом сеялка-культиватор занимает рабочее положение.
На раме 1 закреплен двухсекционный бункер 11 для семян и сухого удобрения с высевающими аппаратами 12 и семятукопроводами 13. Семена и сухое удобрение (туки) подаются в неподвижные трубчатые каналы шести дисковых сошников 14, установленных в раме 1 в два ряда в шахматном порядке, причем шесть уплотнительных колес 6 установлены по осям сошников 14.
С рамой 1 жестко связана опорная площадка 15, на которую устанавливается бак 16 для жидких комплексных удобрений (или биопрепаратов, гербицидов, фунгицидов). Бак 16 через управляемый кран 17 связан с системой поверхностного распыления жидкости 18 либо с форсункой 19 (рис. 3), установленной в полости диска сошника 14 и направленной в сторону движения сеялки-культиватора.
Расход семян, сухого удобрения и жидких препаратов, направление распыливания жидких препаратов, а также перевод сеялки-культиватора из транспортного положения в рабочее и обратно осуществляется из кабины трактора при помощи бортового компьютера, установленного в герметичном корпусе в раме 1, и соответствующих исполнительных механизмов.
Сошники 14 состоят из стойки-держателя с жестко закрепленным в нижней ее части сферическим режущим диском. В полости стойки-держателя неподвижно установлен трубчатый канал 20 для подачи семян и сухих удобрений с закрепленным на его выходе легкосъемным и упругим соединением рассеивателем 21, который выполнен в виде расширяющейся вниз плоскости, направленный в сторону, противоположную движению сошника 14. В полости трубчатого канала 20 закреплен второй трубчатый канал 22 меньшего диаметра для подачи жидких материалов, на выходе из которого закреплена форсунка 19.
Дисковые сошники 14 крепятся к раме 1 посредством шести коробов 23, причем корпус подшипникового узла 24 сошника крепится в коробе двумя болтами в отверстиях 25 с возможностью отклонения назад, против движения на угол от 1 до 10°, с последующей фиксацией двумя болтами в дуговых отверстиях 26. Короб 23 крепится к раме 1 двумя болтами в отверстиях 27 с возможностью поворота перпендикулярно движению, по часовой стрелке и против часовой стрелки, на угол от 1 до 15°, с последующей фиксацией двумя болтами в дуговых отверстиях 28.
Короб 23 выполнен сборно-разборным из унифицированных элементов - двух одинаковых боковин и трех одинаковых поперечин и собран при помощи болтовых соединений (рис. 4) либо при помощи сварки.
Бортовой компьютер и аккумулятор установлены в герметичном и виброзащищенном корпусе 29 (рис. 5) на раме 1.
Работает стерневая сеялка-культиватор следующим образом. Снаряженная сеялка-культиватор, заправленная семенами, сухими удобрениями (туками) и жидкими компонентами, связанная посредством прицепного устройства 2 с трактором (малой мощности, до 30 л.с., на рисунках не показан), с собранными штепсельными разъемами связи пульта управления в кабине трактора с бортовым компьютером и электрической системы трактора с аккумулятором бортового компьютера, движется со скоростью около 20 км/ч и останавливается в начале поля. Тракторист удаляет фиксаторы транспортного состояния 7 рычагов 3 и 5 относительно рамы 1, устанавливает гайкой 9 величину заглубления в почву сошников 14. Затем из кабины трактора, управляя бортовым компьютером, выставляет нормы расхода семян (от 0,4 до 400 кг на гектар), сухого удобрения и жидких препаратов, а также направление распыливания жидких препаратов (на почву или на семенное ложе). Трактор медленно трогается, и тракторист включает перевод сеялки-культиватора в рабочее положение. Скорость трактора возрастает до рабочей: 12-15 км/ч. Диски сошников 14 плавно врезаются в почву и начинают вращаться, высевающие аппараты 12 через семятукопроводы 13 подают семена и сухое удобрение в неподвижный трубчатый канал 20 дисковых сошников 14, которые при помощи рассеивателя 21 равномерно распределяются по семенному ложу. Почва плавно сходит со сферической поверхности дисков сошников и равномерно укрывает семена без оборота пласта земли. При этом диски подрезают сорные растения. Поскольку пожнивные остатки и стебли сорняков выносятся на поверхности и не попадают на семенное ложе, исключается приживаемость сорняков, и создается оптимальный мульчирующий слой на поверхности поля, что, в свою очередь, создает поверхность поля, устойчивую к ветровой и водной эрозии. Расположенные строго за каждым сошником 14 прикатывающие пневматические колеса 6 раздавливают почву до мелкокомковатой структуры, прижимая семена к семенному ложу. Это повышает качество посева, обеспечивает наилучший контакт семян с почвой и улучшает водный режим и воздушные условия для развития растений.
Установка сошников 14 на раме 1 сеялки в шахматном порядке позволяет обработать от сорняков всю поверхность поля за счет перекрытия кромок сферических дисков. При отклонении пары сошников навстречу друг другу перекрытие кромок дисков составляет более 50 мм, а если сошники отклоняются в разные стороны, то перекрытие кромок дисков - не менее 10 мм.
Отклонение сошника 14 в любую сторону обеспечивает вращение режущего диска вместе со стойкой-держателем из-за различного уровня усилий сопротивления почвы на боковых сторонах режущего диска. Это обеспечивает снижение тягового сопротивления сеялки-культиватора, что дает также приводит к снижению расхода горюче-смазочных материалов.
Отклонение всех сошников 14 в одну сторону обеспечивает сев любых сельскохозяйственных культур любым из трех  способов: сплошной сев - используется широкий рассеиватель, ширина которого 0,5-0,4 от диаметра режущего диска; узкополосный сев - используется узкий рассеиватель, ширина которого 0,3-0,15 от диаметра режущего диска; рядковый сев - используется очень узкий рассеиватель, ширина которого 0,06 от диаметра режущего диска.
Отклонение каждой пары сошников 14 навстречу друг другу с широкими рассеивателями обеспечивает широкополосный сев зерновых и зернобобовых культур по схеме, например, 50 см ширина засеянной полосы и 20 см ширина междурядья.
В ряде случаев в соответствии с технологией нецелесообразно рассыпать сухие удобрения по семенному ложу. Тогда засыпается семенной материал в обе секции бункера 11, а оба высевающих аппаратов 12 настраиваются на расход 50% семенного материала от нормы.
Дуговые отверстия 26 и 28 на коробе 23 прорезаются на этапе промышленных испытаний опытного образца сеялки-культиватора и выявления целесообразных углов отклонения сошника. В серийных образцах сеялки-культиватора дуговые отверстия будут заменены 2-4 круглыми отверстиями, расположенными по соответствующим дугам.
В серийных образцах предполагается устанавливать электромеханические домкраты. В этом случае регулировать глубину обработки можно будет также из кабины трактора. То же и с фиксацией рычагов колес в транспортном положении. Это обеспечат простые защелки, открытие которых, для перевода в рабочее положение, будет осуществляться электромагнитным приводом из кабины трактора.
Такое конструктивное исполнение сеялки-культиватора позволяет одновременно управлять опорными и уплотнительными колесами, что обеспечивает минимальное времени настройки из транспортного положения сеялки-культиватора в рабочее положение и обратно. При этом упрощается настройка глубины обработки почвы, а модульная конструкция сошниковой секции (сошник + короб) упрощает их обслуживание и ремонт, в том числе и настройку угла атаки и угла крена сошника.