СЕКЦИЯ СЕЯЛКИ-КУЛЬТИВАТОРА
SEEDER-CULTIVATOR SECTION

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для подготовки почвы к посеву с внесением в почву сухих удобрений по стерневому и необработанному фону с одновременным проведением подпочвенного сплошного, полосового и рядкового посева зерновых, зернобобовых, мелкосемянных, пропашных, технических, бахчевых культур и травосмесей.
Известна секция сеялки-культиватора, включающая подвеску, грядиль, копирующее колесо, механизм регулировки положения копирующего колеса, держатели и рабочие органы: в зависимости от вида работы - это сошники якорного типа (стрельчатая лапа, долото), и/или полольные орудия (стрельчатые лапы и/или плоские ножи) (патенты на изобретение RU 2268561, 2222881, 2541656, 2667158 МПК А01С 7/20, а также Гершевич М.Г. Технологические основы и техническое обеспечение интенсификации возделывания сои на Дальнем Востоке. Часть II, БСХИ, Благовещенск, 1991, с. 32-33).
Недостатками данных секций сеялки-культиватора является невозможность работы по высокому травостою (забурьяненные поля, пожнивные остатки подсолнечника или кукурузы, плети бахчевых культур, мелкая древесная поросль и др.) вследствие забивания межсошникового пространства крупными фрагментами растительных остатков, смешанных с землей; высокое тяговое сопротивление, создаваемое рабочими органами якорного типа; создание неровной поверхности и вынос влажной почвы на дневную поверхность; открытие поверхности посевного ложа и создание гребнистой поверхности поля; при наезде копирующих колес на бугорки рабочие органы якорного типа становятся на пятку и выглубляются, а в случае попадания в понижение опираются на носок и заглубляются, создавая невыровненное семенное ложе, что снижает качество сева; режущие кромки рабочих органов якорного типа быстро изнашиваются и требуют замены или ремонта; установленные с отклонением от продольной оси грядиля на боковых кронштейнах орудия якорного типа (стрельчатые лапы и/или плоские ножи) создают нагрузки, деформирующие грядиль.
Известно комбинированное орудие для предпосевной обработки почвы (патент на изобретение RU 2587769), включающее дисковые ножи и плоскорежущие рабочие органы, установленные на стойках, рыхлительный барабан, выполняющий роль копирующего колеса, выполненный в виде полого цилиндра с установленными на его поверхности выступающим дисковым ножом большего диаметра и рыхлительными зубьями, шарнирно установленный с помощью стоек на поводках на раме комбинированного орудия, выполненного секционным, где секции установлены на раме с перекрытием ширины захвата. Недостатком данного орудия является ограниченность функционала только предпосевной подготовкой поверхности поля к севу, низкая надежность выполнения технологического процесса вследствие выглубления стрельчатой лапы орудия при наезде на препятствие из-за шарнирного крепления поводков секций орудия к раме в одной точке без использования параллелограммного механизма подвески секций рабочих органов (патент SU 191926), налипание верхнего слоя почвы на поверхность барабана между рыхлительными зубьями при его работе по влажной почве; вследствие чего происходит забивание как межсошникового пространства, так и пространства между рыхлительным барабаном и стойкой стрельчатой лапы; вследствие чего работа данного комбинированного орудия станет невозможной. Кроме того, во время работы стойки и ножи стрельчатых плоскорежущих лап обволакиваются растительными остатками, что делает невозможным работу по полям с растительными остатками на поверхности.
Известна сеялка-культиватор, имеющая дисковые сферические сошники, с установленным перед ними барабаном-измельчителем, с блоком уплотнительных колес из пневматиков низкого давления, за которым установлены загортачи (патент РФ на полезную модель №197185, кл. А01С 7/00 и А01В 49/06). Недостатком данной сеялки-культиватора является забивание межсошникового пространства крупными фрагментами растительных остатков, смешанными с землей, которые не измельчаются из-за несовершенства конструкции барабана-измельчителя, не имеющего вертикальных дисковых ножей, а также невозможность сохранения заданной глубины высева семян при перемещении по не выровненной поверхности поля из-за жесткого крепления барабанов-измельчителей и дисковых сошников к раме, что делает невозможным копировать микрорельеф поля. Кроме того, опытно-экспериментальный образец данной сеялки-культиватора был сложен в изготовлении и имел высокую металлоемкость, сложность в ремонте и техническом обслуживании из-за ограниченного доступа к рабочим органам.
Наиболее близким аналогом к заявленному изобретению является секция сеялки-культиватора, которая содержит параллелограммную подвеску для грядиля, на котором на держателях последовательно установлены рабочий орган для измельчения растительных остатков с функцией копирующего колоса, сошник, загортачи, прикатывающее орудие (патент RU 2541656 С1, 20.02.2015). Недостатками прототипа являются ограниченный функционал в виде возможности сева только семян пропашных, бахчевых и овощных культур по предварительно подготовленному полю, невозможность работы по необработанному полю с растительными остатками (сорная растительность, пожнивные остатки подсолнечника, кукурузы, пожнивные остатки зерновых, бахчевых и др. культур) вследствие неспособности механического уничтожения сорняков, забивания межсошникового пространства крупными фрагментами растительных остатков, смешанных с землей, сложность конструкции, низкая надежность работы.
Целью изобретения является расширение возможностей применения секции сеялки-культиватора для подготовки поля к севу, для сплошного, полосового и рядкового посева зерновых, зернобобовых, мелкосемянных, пропашных, технических, бахчевых культур и травосмесей, в том числе по стерневому и необработанному агрофону со 100% механическим уничтожением сорняков, с одновременным внесением в почву сухих удобрений, для междурядной обработки пропашных культур, а также повышение эксплуатационной надежности и универсальности данной секции с возможностью ее монтажа на различные типы рам.
Указанная цель достигается тем, что секция сеялки-культиватора, содержащая параллелограммную подвеску для грядиля, на котором последовательно установлены рабочий орган для измельчения растительных остатков с функцией копирующего колеса, сошник, загортачи, прикатывающее орудие, согласно изобретения имеет закрепленный в передней части грядиля свободно вращающийся каток-измельчитель, поверхность которого образована ребрами, выполненными из уголков, установленных между боковыми стенками катка так, что одни грани уголков образуют поверхность катка, обеспечивающую его свободное качение по обрабатываемой поверхности, а на других гранях уголков, перпендикулярных поверхности катка, закреплены съемные ножи, выступающие над поверхностью катка; к боковым стенкам катка прикреплены плоские дисковые ножи, диаметр которых равен или больше диаметра катка по кромкам лезвий ножей, закрепленных на его поверхности. На грядиле за катком-измельчителем в держателе установлен сошник с возможностью регулировки его положения как по высоте от обрабатываемой поверхности, так и по удалению от катка. Сошник содержит кронштейн, соединенный с полой стойкой-семяпроводом, в нижней части которой в подшипниковом узле закреплен сферический диск, расположенный вогнутой сферой к обрабатываемой поверхности, к внутренней вогнутой поверхности которого под полой стойкой-семяпроводом при помощи ребер прикреплен съемный конический рассеиватель. Угол атаки сошника устанавливается изменением верхнего звена параллелограммной подвески; за сошником установлены загортач и прикатывающее орудие.
Изобретение поясняется чертежами. На рис. 1 изображена секция сеялки-культиватора, вид сбоку; на рис. 2 - секция сеялки-культиватора, вид сверху; на рис. 3 - каток, выполняющий функцию копирующего колеса в аксонометрии; на рис. 4 - он же в разрезе; на рис. 5 - сошник в разрезе.
Секция сеялки-культиватора содержит подвеску 1, нижнее звено 2, верхнее регулируемое звено 3, ограничитель нижнего перемещения подвески в виде цепи 4, грядиль 5. На грядиле в замке 6 со стопорным болтом 7 установлена стойка 8, в которой установлен каток-измельчитель, выполняющий функцию копирующего колеса, поверхность которого образована ребрами из уголков 9. К ребрам катка, перпендикулярным его поверхности, и с выступом над ней закреплены съемные ножи 10, а к боковым стенкам катка прикреплены плоские дисковые ножи 11, выступающие над поверхностью катка.
За катком-измельчителем, выполняющим функцию копирующего колеса на грядиле 5 в держателе 12 закреплен сошник, который состоит из кронштейна 13, соединенного с полой стойкой сошника 14, в нижней части которой в подшипниковом узле 15 закреплен сферический диск 16 с зубчатым режущим контуром. Зубья выполнены несимметричными с короткими тупыми боковыми ребрами, и длинными острозаточенными ребрами. К внутренней вогнутой поверхности сферического диска под полой стойкой 14 прикреплен съемный конический рассеиватель 17.
За сошником на грядиле установлены загортачи 18 и уплотнительное орудие 19, которые также закреплены на грядиле 5 с помощью держателей 12 с установленными в них стопорными болтами 7.
Перед началом работы настраивают параметры секций сеялки-культиватора следующим образом.
На брусе рамы сеялки-культиватора (не показана) посредством подвески 1 устанавливается необходимое количество секций. Кронштейны 13 сошников устанавливаются в держателях 12 и фиксируются стопорными болтами 7 на грядилях 5 рабочих секций. Если рама сеялки-культиватора состоит из одного бруса, сошники устанавливаются на разном удалении от катка-измельчителя, выполняющего функцию копирующего колеса, как показано пунктиром на рис. 1 и 2 для того, чтобы по ширине бруса рамы сеялки-культиватора сферические диски 16 соседних секций располагались в шахматном порядке, обеспечивая взаимное перекрытие полос обработки. Если рама сеялки-культиватора состоит из двух и более брусов, сошники в секциях устанавливаются на одинаковом расстоянии от катка-измельчителя, выполняющего функцию копирующего колеса, а сами секции устанавливаются на брусьях рамы в шахматном порядке, обеспечивая взаимное перекрытие полос обработки кромками сферических дисков 16.
Стойку 8 катка-измельчителя перемещают в замке 6 и устанавливают на требуемую высоту, которая определяет положение грядиля над обрабатываемой поверхностью, затем фиксируют стопорным болтом 7.
В полости диска каждой секции сеялки-культиватора устанавливается рассеиватель 17 с основанием нужного диаметра, от которого зависит ширина полосы рассева семян и сухих удобрений, либо рассеиватель не устанавливается при севе в строчку пропашных или бахчевых культур. В случае необходимости в полости стойки 14 сошника может быть установлена трубка с форсункой для подачи жидких препаратов в зону высева семян. При этом на раме сеялки-культиватора монтируется емкость с системой фильтрации, насосом и системой подачи жидких препаратов к указанной трубке, либо к системе поверхностного внесения жидких препаратов с форсунками, установленной на раме.
Затем, перемещая в держателе 12 кронштейн сошника 13, устанавливается глубина обработки каждого сошника (обычно 20-100 мм), которая определяется расстоянием между нижней точкой дискового ножа 11 и режущей кромкой сферических дисков 16 с учетом высоты выступа дискового ножа над поверхностью катка, с последующей фиксацией стопорным болтом 7.
Положение загортачей 18 и уплотнительных орудий 19 устанавливается индивидуально и фиксируется стопорными болтами 7 соответствующих держателей 12.
Угол атаки рабочих органов каждой секции устанавливается изменением длины верхнего звена 3 параллелограммной подвески.
В режиме междурядной обработки пропашных культур диски 16 сошников заменяются на диски меньшего диаметра, чем использовались при проведении сева, а секции на брусе рамы перемещаются так, чтобы диски сошников обрабатывали пространство между рядами пропашных культур, пропуская засеянный рядок между полосами обработки. При этом положение секций на брусе рамы сеялки-культиватора позволяет создать условия, при которых сеялка-культиватор при междурядной обработке будет двигаться по той же колее, что и при посеве.
Работает секция следующим образом. Трактор трогается по полю, и тракторист переводит сеялку-культиватор с настроенными рабочими секциями в рабочее положение. Дисковые ножи 11 и ножи 10 катка-измельчителя разрезают, крошат и рыхлят слой почвы в вертикальной плоскости, перед кромками сферических дисков 16 сошников, снижая тяговое сопротивление сеялки, а также измельчают прямостоящие и лежащие на поверхности поля пожнивные остатки и сорняки. Заглубление ножей катка-измельчителя ограничивают его ребра 9, чем обеспечивается сохранение постоянного положения грядиля с закрепленными на нем рабочими органами над поверхностью поля и надежное копирование рельефа поля.
Если на раме сеялки-культиватора смонтирована емкость с системой фильтрации, насосом и системой подачи жидких препаратов в зону высева семян, либо к форсункам, закрепленным на раме сеялки культиватора (не показаны) для поверхностного внесения жидких препаратов, тракторист включает насос, и жидкие препараты подаются в зону высева семян и/или поверхностно в область между катком и сошником.
Диски 16 сошников плавно врезаются в почву, подрезают все вегетирующие сорняки и создают ровное семенное ложе с неповрежденной природной структурой. Т.к. кромки сферических дисков 16 выполнены в форме несимметричных зубьев с тупой короткой гранью и острой длинной гранью, то обеспечивается непрерывное вращение диска в почве, а также качественное крошение почвы и самоочистка диска от растительных остатков и наплывающей почвы.
Дозирующие устройства сеялки-культиватора (не показаны) через семятукопроводы (не показаны) начинают подавать в осевой канал стоек 14 сошников семена и сухие удобрения, которые при помощи конусных рассеивателей 17 равномерно распределяются по семенному ложу.
Почва и растительные остатки плавно сходят со сферической поверхности дисков 16 сошников и укрывают семена без оборота пласта почвы.
Загортачи 18, например, в виде лемехов, установленные на грядиле за сошником, накрывают высеянные семена слоем мульчи, что защищает поверхность семенного ложа от потерь влаги, посевы от высыхания, поля от эрозии, создает оптимальные условия для развития высеянных семян культурных растений, конденсации паровой влаги и минерализации растительных остатков. При проведении полевых испытаний секции сеялки-культиватора были опробованы различные виды загортачей: пружинные, реечные, лемеховые, барабанные, дисковые, цепные, зубчатые, в виде игольчатых гребенок. Особой разницы в их работе мы не заметили.
Расположенное на грядиле 5 строго за каждым сошником уплотнительное орудие 19, которое может быть выполнено в виде пневматических колес, пластиковых колес, либо ротационной боронки, раздавливает почву до мелкокомковатой структуры, прижимая семена к семенному ложу. Этим повышается качество посева, обеспечивается наилучший контакт семян с почвой и улучшается водный режим и воздушные условия для развития растений.
Поскольку измельченные пожнивные остатки и стебли сорняков выносятся зубчатым сферическим диском сошника на поверхности и не попадают на семенное ложе, исключается приживаемость сорняков, и создается оптимальный мульчирующий слой на поверхности поля, что в свою очередь создает ровную поверхность поля, устойчивую к ветровой и водной эрозии. Создаются благоприятные условия для развития естественной природной микрофлоры почвы и повышения ее плодородия.
Таким образом, не происходит забивание межсошникового пространства крупными фрагментами растительных остатков, смешанных с землей, повышается производительность, качество и надежность работы сеялки - культиватора, и за один проход выполняется одновременно 7 технологических операций:
1. измельчение прямостоящих и лежащих на поверхности почвы длинноплетистых (лозы бахчевых культур, пожнивные остатки технических и зерновых культур) растительных остатков;
2. измельчение земляных комков, выравнивание и разуплотнение поверхности почвы перед дисковым сошником секции;
3. 100% механическое уничтожение сорняков на всей ширине захвата сеялки-культиватора за счет обработки сферическими дисками сошников всей поверхности поля;
4. создание ровного семенного ложа при сохранении его природной капиллярной структуры;
5. высев семян зерновых, зернобобовых, технических, бахчевых, мелкосемянных культур сплошным, широкополосным, узкополосным или рядковым способом в зависимости от требований высеваемой культуры;
6. равномерное укрытие и прикатывание высеянных семян;
7. создание выровненной и замульчированной поверхности поля после прохода сеялки-культиватора.