СЕЯЛКА ЗЕРНОВАЯ

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, к посевной технике, а именно к сеялкам зерновым, и может быть использована при посеве семян яровых зерновых культур гребнистым ленточно-разбросным способом на осушенных землях Нечерноземной зоны России.
Возделыванию злаковых культур во всех странах и во все времена отводилась особая роль. Злаки составляют основу не только нашего рациона, но также являются главной кормовой базой для животноводства. На рынке сельскохозяйственного оборудования зерновые сеялки пользуются особым спросом. Выбор подобного оборудования огромен, отечественные и зарубежные компании, конкурируя между собой, предлагают как простые, недорогие агрегаты, так и мощные, многофункциональные посевные комплексы. (Источник: https://tractorreview.m/navesnoe-i-pricepnoe-obomdovanie/seyalki/seyalka-sz-3-6-tehnicheskie-harakteristiki.html).
Определяющая роль в общем комплексе технологических операций при возделывании зерновых культур принадлежит посеву. Основная агротехническая задача посева - равномерное распределение семян по площади, заделка семян каждой культуры на оптимальную глубину и точный высев заданной нормы на единицу площади семян и удобрений. Соблюдение агротехнических требований создает благоприятные условия для дружных и равномерных всходов культурных растений, их развития и обработки, определяет получение высоких урожаев.
Известны способы посева мелких сыпучих семян в посевные гряды, включающие сдвигание верхнего слоя почвы и без него, образование посевной ленты с технологической колеей, формирование борозд определенной глубины, высев семян; после чего семена заделывают в почву на оптимальную глубину, выравнивают микрорельеф посевной ленты и прикатывают почву (RU №2347347, кл. А01С 7/20, 2007; А.с. СССР №820695, кл. А01С 7/20, 1981; А.с. СССР №371883, кл. А01С 7/20, 1973; А.с. СССР №203345, кл. А01С 7/20, 1967; А.с. СССР №1812924, кл. А01С 7/20, 1993; А.с. СССР №1521328, кл. А01С 7/00, 1986; А.с. СССР №1136755, кл. А01В 49/04, 1982). пат. РФ №2083075, кл. А01С 7/00, 1992).
При выращивании зерновых культур на осушенных почвах предпочтение отдается гребнистому ленточно-разбросному способу их посева.
Известен способ посева зерновых культур на осушенных почвах (пат РФ №2083075, кл. А01С7/00, 1992), включающий посев семян лентой, прикатывание с вдавливанием их в почву и заделку семян слоем почвы путем нагребания ее с междурядий с образованием гребнистой поверхности. Семена распределяют на одном уровне выше дна междурядий, причем почву в междурядиях рыхлят, а нагребание почвы с междурядий производится в процессе рыхления.
Проблема эффективности гребнистого ленточно-разбросного способа посева при выращивании зерновых культур связана с тем, что весной верхняя часть посевного слоя почвы при определенных погодных условиях может быстро просыхать до влажности, не позволяющей получать дружные полноценные всходы (влажность ниже ВРК). При рассеве семян на сухую почву вдавливающие катки вызывают распыление верхнего слоя почвы и не обеспечивают должного вдавливания семян и необходимого контакта их с влажной почвой. Следствием является снижение полевой всхожести семян и изреживание всходов. Наиболее часто такое явление наблюдается на яровых зерновых культурах при сухой ветреной погоде и запоздании с их посевом.
Разработкой и применением выравнивающих почву рабочих органов, предназначенных для сдвигания верхнего слоя почвы (например, RU, №188274, U1), в некоторой степени решена существующая проблема. Однако необходимый контакт семян с влажной почвой не может быть достигнут без эффективного уплотнения почвенных гребней.
Известна сеялка (А.с. СССР №549097, кл. А01С 7/20, 1974), включающая закрепленные на раме бункер для семян с высевающими аппаратами, сошники и установленные за ними прикатывающие катки. Она совмещает операции нарезки борозд, внесения удобрений, посева семян и прикатывания почвы вершин гребней.
Известна сеялка комбинированная для посева сельскохозяйственных культур и формирования грядовой поверхности поля (пат. РФ №2110903, кл. А01В 49/04, А01С 7/00, А01С 7/08, 1996). Для одновременного нарезания борозд, посева семян, прикатывания и формирования гряд сферические диски сеялки размещены впереди сошников по два для нарезки двубортных средних борозд и по одному для нарезки право- и левосторонних крайних борозд, а гладкие катки, прикатывая рядки посевов, завершают формирование гряд. Опорно-приводные колеса располагаются вслед за сферическими дисками, что обеспечивает перекатывание колес по очищенному от комков почвы дну борозды. Семена и минеральные удобрения заделываются в бороздках осыпающейся со стенок почвой и уплотняются катками, которые также рыхлят почвенные комки и выравнивают полотно гряды.
Известен способ посева семян (А.с. СССР №371883, кл.А01С 7/00, 1970), включающий сдвигание верхнего слоя почвы с образованием базовой поверхности, нарезку борозды на заданную глубину от базовой поверхности, высев и заделку семян. Заделку семян производят путем обрушивания стенок борозды без последующего выравнивания микрорельефа почвы.
Общим недостатком известных сеялок и способов является недостаточная плотность верхнего слоя почвы, которые обеспечивают удовлетворительную заделку семян по глубине лишь в узкие бороздки, поскольку семена заделываются в бороздках осыпающейся со стенок почвой.
Наиболее близкой по конструкции, предназначенной для посева семян зерновых культур на осушенных почвах гребнистым ленточно-разбросным способом, защищенным патентом РФ №2083075, является сеялка зерновая (пат. на ПМ №188274, кл. А01С 7/00, 2019), включающая ряд одинаковых посевных секций, равномерно установленных на раме сеялки, каждая из которых состоит из последовательно установленных на раме выравнивающего, высевающего, прикатывающего и заделывающего рабочих органов, при этом прикатывающий и заделывающий рабочие органы выполнены соответственно в виде установленных на раме шарнирно посредством поводков прикатывающего катка и дугообразной культиваторной лапы, и поперечный вал механизма перевода сеялки из рабочего положения в транспортное.
Известная сеялка зерновая не обеспечивает в достаточной мере плотность верхнего слоя почвы, образованного путем нагребания почвы с междурядий в процессе ее рыхления с образованием гребнистой поверхности. В результате наблюдаем недружные всходы, что является следствием неравномерной заделки семян, и снижение урожайности зерновых культур.
Задача, решаемая полезной моделью, заключается в разработке конструкции сеялки зерновой, предназначенной для гребнистого ленточно-разбросного способа посева семян зерновых культур с созданием оптимальных условий для их дружных всходов на осушенных почвах путем эффективного и качественного послепосевного прикатывания почвы.
Технический результат от решения поставленной задачи заключается в обеспечении эффективного и качественного послепосевного прикатывания почвы и создания необходимого контакта семян зерновых культур с влажной почвой, в получении дружных всходов и повышении урожайности зерновых культур.
Поставленная полезной моделью задача решена тем, что сеялка зерновая включает ряд одинаковых посевных секций, равномерно установленных на раме сеялки. Каждая посевная секция состоит из последовательно установленных на раме выравнивающего, высевающего, прикатывающего и заделывающего рабочих органов, при этом прикатывающий и заделывающий рабочие органы выполнены соответственно в виде установленных на раме шарнирно посредством поводков прикатывающего катка и дугообразной культиваторной лапы. Кроме того, сеялка зерновая включает поперечный вал механизма перевода сеялки из рабочего положения в транспортное. Сеялка зерновая дополнительно снабжена установленными в рамках за дугообразными культиваторными лапами по всей ее ширине уплотняющими катками с жестко закрепленными на их рамках прочищающими пружинными лапами. При этом рамки шарнирно установлены на поперечном валу механизма перевода сеялки из рабочего положения в транспортное, а прочищающие пружинные лапы расположены за уплотняющими катками. Количество прочищающих пружинных лап равно количеству дугообразных культиваторных лап, а каждая прочищающая пружинная лапа установлена в одной вертикальной плоскости с дугообразной культиваторной лапой.
В конкретном исполнении за дугообразными культиваторными лапами по всей ширине сеялки установлены три уплотняющих катка, а прочищающие пружинные лапы выполнены дугообразными.
Послепосевное уплотнение почвенных гребней уплотняющими катками с прочищающими пружинными лапами обеспечивает эффективное вдавливание семян и необходимый контакт их с влажной почвой, повышая качество выполнения технологического процесса посева семян зерновых культур гребнистым ленточно-разбросным способом, благодаря чему создаются оптимальные условия для их дружных всходов на осушенных почвах. Результат проявляется в получении дружных всходов семян зерновых культур (табл. 2).
Полезная модель иллюстрируется чертежами.
На фиг. 1 изображена конструктивная схема посевной секции сеялки зерновой, вид сбоку; на фиг. 2 - схема расположения рабочих органов сеялки зерновой, вид сверху; на фиг. З показана форма гребней и расположение семян в гребне при посеве сеялкой зерновой - прототипом; на фиг. 4 - форма гребней и расположение семян в гребне при посеве заявленной сеялкой зерновой; в таблице 1 показано влияние послепосевного уплотнения гребней на объемную массу почвы; в таблице 2 - влияние давления катков и послепосевного прикатывания почвы на полевую всхожесть овса и полбы.
Заявленная сеялка зерновая предназначена для гребнистого ленточно-разбросного способа посева семян зерновых культур. Она включает 12 одинаковых посевных секций, равномерно установленных на раме 1 сеялки. Каждая посевная секция состоит из последовательно установленных на раме 1 выравнивающего, снимающего поверхностный слой почвы, высевающего, прикатывающего и заделывающего рабочих органов (фиг. 1). При этом сеялка зерновая включает установленные на раме 1 равномерно и последовательно друг за другом 12 выравнивающих, снимающих поверхностный слой почвы, 12 высевающих, 12 прикатывающих, 13 заделывающих рабочих органов, 3 уплотняющих катка, 13 прочищающих пружинных лап (фиг. 2).
Выравнивающий рабочий орган сеялки выполнен в виде ряда одинаковых установленных в каждой посевной секции на раме 1 сеялки посредством подпружиненных поводков 2 выравнивающих рабочих пластин 3 прямоугольной формы с углом заточки рабочей кромки 60°. Длина каждой выравнивающей рабочей пластины 3 не меньше длины прикатывающего катка 4. Угол заточки рабочей кромки выравнивающих рабочих пластин 3, равный 60°, универсален и позволяет легко и качественно снимать верхний слой почвы, независимо от ее структуры. Конструкция выравнивающего рабочего органа устойчива, позволяет качественно снимать поверхностный слой почвы на высоту 20 мм, осуществляя при этом копирование поверхности поля. Небольшой вес выравнивающего рабочего органа, изготовленного из пластин нержавеющей стали, обеспечивает небольшое тяговое сопротивление. Все выравнивающие рабочие пластины 3 установлены в одной вертикальной плоскости, перпендикулярной продольной оси сеялки, на равном друг от друга расстоянии.
Прикатывающими катками 4 представлены прикатывающие рабочие органы, которые посредством коротких поводков 5 шарнирно установлены на раме 1 и подпружинены. Для заделки семян служат дугообразные культиваторные лапы 6 прямоугольного поперечного сечения, соединенные с длинными поводками 7 заднего ряда, которые установлены на раме 1 шарнирно.
За дугообразными культиваторными лапами 6 в рамках 8, установленных шарнирно на поперечном валу 9 механизма перевода сеялки из рабочего положения в транспортное, по всей ширине сеялки установлены уплотняющие катки 10. Продольные оси уплотняющих катков 10 перпендикулярны продольной оси сеялки. На рамках 8 за уплотняющими катками 10 жестко установлены прочищающие пружинные лапы 11.
Прочищающие пружинные лапы 11 выполнены дугообразными, количество их равно количеству дугообразных культиваторных лап 6. Дугообразные культиваторные лапы 6 и прочищающие пружинные лапы 11 расположены в одной вертикальной плоскости. Таким образом, за каждой дугообразной культиваторной лапой 6 сзади уплотняющего катка 10 следует прочищающая пружинная лапа 11.
Конструкция заявленной сеялки зерновой включает (2n+1) установленных за дугообразными культиваторными лапами 6 уплотняющих катков 10, где n=0, 1, 2. Нечетное количество уплотняющих катков 10 обусловлено нечетным количеством дугообразных культиваторных лап 6 в конструкции сеялки, следовательно, и нечетным количеством прочищающих пружинных лап 11. Установить их равномерно по всей ширине сеялки возможно на рамках 8, в которых установлено нечетное количество уплотняющих катков 10.
При n=0 может быть выполнен один установленный в рамке 8 за дугообразными культиваторными лапами 6 уплотняющий каток 10 с 13-ю прочищающими пружинными лапами 11, жестко закрепленными на его рамке 8. В данном исполнении сеялки зерновой сложно обеспечить качественное копирование поверхности поля и качественное послепосевное прикатывание почвы.
При n=2 может быть выполнено пять установленных в рамках 8 за дугообразными культиваторными лапами 6 уплотняющих катков 10. В данном исполнении сеялки зерновой обеспечивается качественное копирование поверхности поля, эффективное и качественное послепосевное прикатывание почвы. Недостаток такой конструкции заключается в увеличении металлоемкости сеялки и ее энергоемкости.
Оптимальным вариантом конструкции заявленной сеялки является вариант с тремя установленными в рамках 8 за дугообразными культиваторными лапами 6 уплотняющими катками 10 (n=1). В данном исполнении сеялки зерновой обеспечивается достаточно качественное копирование поверхности поля, эффективное и качественное послепосевное прикатывание почвы, а непосредственно сеялка обладает гораздо меньшей металлоемкостью и энергоемкостью.
Высевающие рабочие органы представлены зернотуковым бункером 12 с высевающими аппаратами 13.
Для обеспечения хорошего контакта с почвой все посевные секции подпружинены. Рама 1 снабжена опорными колесами 14 и посредством навесного устройства присоединена к транспортному средству (не показано).
Заявленная сеялка зерновая работает следующим образом.
Перед проведением посевных работ проверяют комплектность сеялки и соответствие состояния рабочих органов техническим требованиям. Проводят регулировки сеялки зерновой на специальной регулировочной площадке.
Технологический процесс посева семян зерновых культур осуществляют следующим образом.
Засыпанные в семенное отделение зернотукового бункера 12 семена стекают через отверстия в дне бункера на высевающие аппараты 13 и лентой ложатся на предварительно подготовленную почву. Выравнивающие пластины 3, предназначенные для снятия поверхностного слоя почвы в каждой посевной секции, непосредственно перед рассевом семян освобождают ложе для семян от пересохшей «пленки» путем сдвига почвенного слоя толщиной 20 мм в междурядья, вместе с тем выравнивая поверхность почвы для эффективной работы прикатывающих катков 4. В каждой посевной секции работает свое выравнивающее устройство, не влияющее на работу выравнивающих устройств остальных посевных секций, за счет чего выравнивающий рабочий орган качественно выполняет технологический процесс сдвигания верхнего сухого слоя почвы, обеспечивающего необходимый контакт семян с влажной почвой. Поэтому семена ложатся на влажную и выровненную почву.
Следующие за высевающим аппаратом 13 прикатывающие катки 4 вдавливают семена в подготовленное ложе, обеспечивая их плотный контакт с почвой. Дугообразные культиваторные лапы 6 заделывают семена слоем почвы путем нагребания ее с междурядий в процессе рыхления в них почвы с формированием гребнистой поверхности. Уплотняющие катки 10, следующие за дугообразными культиваторными лапами 6, выравнивают и уплотняют нагребенную дугообразными культиваторными лапами 6 почву с междурядий, а идущие следом за уплотняющими катками 10 дугообразные прочищающие пружинные лапы 11 прочищают междурядья от излишней почвы, сгребая ее в стороны на боковую поверхность каждого гребня, уплотняя ее, тем самым совершенствуя технологический процесс посева зерновых культур гребнистым ленточно-разбросным способом, обеспечивая эффективное вдавливание семян и необходимый контакт их с влажной почвой, что не может быть достигнуто уплотнением почвенных гребней только прикатывающими катками 4.
Качественное выполнение технологического процесса посева семян зерновых культур гребнистым ленточно-разбросным способом обеспечивает дружность всходов, дальнейшее благоприятное произрастание зерновых культур на осушенных почвах и повышение их урожайности.
Проведенные во ВНИИМЗ многолетние исследования по возделыванию зерновых культур на профилированной поверхности подтвердили, что для гребнистого ленточно-разбросного способа посева семян зерновых культур растения лучше развиваются и обладают более высокой продуктивностью. В 2019 году исследования были продолжены на овсе и полбе. Для посева использовали сеялку С3-3,6 с выравнивающим рабочим органом (RU, 188274 U1, прототип) и заявленную с дополнительными уплотняющими катками 10 и прочищающими пружинными лапами 11, опытный образец которой изготовлен и испытан. Экспериментально доказано, что новая зерновая сеялка с дополнительными уплотняющими катками 10 и прочищающими пружинными лапами 11 путем послепосевного уплотнения почвенных гребней повышает эффективность гребнистого ленточно-разбросного способа посева семян зерновых культур, что отражено в таблицах 1 и 2. Положительное влияние послепосевного уплотнения гребней на полевую всхожесть овса и полбы достигнуто конструкцией сеялки зерновой с дополнительными уплотняющими катками 10 и прочищающими пружинными лапами 11.
Заявленная сеялка зерновая работоспособна, осуществима и воспроизводима и может быть изготовлена промышленным способом. Небольшая ее энергоемкость обусловлена простой конструкцией без большого тягового сопротивления, что не повлияет на себестоимость продукции возделываемых сельскохозяйственных культур. Она может быть рекомендована для использования как в небольших фермерских хозяйствах, так и в крупных промышленных сельскохозяйственных комплексах.