ПОСЕВНАЯ СЕКЦИЯ ДЛЯ ПОСЕВА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к посевной секции для посева семян зерновых, кормовых и технических культур различными способами.
Известна посевная секция по патенту №179958 (МПК А01С 7/00 опубл. 29.05.2018. Бюл. №16), состоящая из корпуса с параллелограммным подвесным устройством с пружиной растяжения для поджатая посевной секции, опорного колеса с механизмом регулирования глубины, анкерного сошника и прикатывающего колеса с пружиной сжатия. В процессе работы опорное колесо копирует рельеф поверхности поля, изменяя или удерживая глубину хода анкерного сошника, а сзади идущее прикатывающее колесо с пружиной сжатия прикатывает почву по следу сошника.
Недостатками этой посевной секции являются образование вырывов почвы анкерными сошниками при работе на твердых почвах, неравномерная глубина обработки при копировании рельефа поверхности поля.
Наиболее близким к заявляемой посевной секции является посевная секция по патенту №192232 (МПК А01С 7/00 опубл. 09.09.2019. Бюл. №25), состоящая из корпуса с параллелограммным подвесным устройством с кронштейном крепления посевной секции к раме сеялки, пружины сжатия, опорного колеса, совмещенного на оси с дисковым ножом, и прикатывающего колеса, которые соединены между собой регулируемой по длине тягой и составляют с нижней частью корпуса посевной секции четырехзвенный механизм, на кронштейнах которого выполнены отверстия для регулирования силы сжатия прикатывающего колеса на почву, а в нижней части корпуса посевной секции выполнены отверстия для установки через элементы крепления сменных сошников, при этом в качестве сменных сошников используют двухдисковые, анкерные с одно- и двухстрочным посевом семян, килевидные и лаповые сошники, а прикатывающее колесо в зависимости от используемого типа сошника имеет ширину и форму обода, равную ширине и форме полосы выбранного способа посева.
Недостатками прототипа являются недостаточное копирование рельефа поверхности поля из-за малых длины, шага и жесткости пружины сжатия, установленной в параллелограммном подвесном устройстве, а также невозможность посева на большую глубину из-за осыпания почвы в бороздки и образования вырывов почвы за следом сошника на твердых почвах из- за несоответствия ширины дискового ножа и стойки сошника.
Задачей полезной модели является повышение урожайности возделываемых культур за счет улучшения копирования посевной секцией рельефа поверхности поля, обеспечения возможности посева на большую глубину во влажный слой почвы и устранения вырывов почвы при посеве на твердых почвах.
Поставленная задача выполняется тем, что в посевной секции для посева сельскохозяйственных культур, состоящей из корпуса с параллелограммным подвесным устройством с кронштейном крепления посевной секции к раме сеялки, пружины сжатия, опорного колеса, совмещенного на оси с дисковым ножом, и прикатывающего колеса, которые соединены между собой регулируемой по длине тягой и составляют с нижней частью корпуса посевной секции четырехзвенный механизм, на кронштейнах которого выполнены отверстия для регулирования силы сжатия прикатывающего колеса на почву, а в нижней части корпуса посевной секции выполнены отверстия для установки через элементы крепления сменных сошников, при этом в качестве сменных сошников используют двухдисковые, анкерные с одно- и двухстрочным посевом семян, килевидные и лаповые сошники, а прикатывающее колесо в зависимости от используемого типа сошника имеет ширину и форму обода, равную ширине и форме полосы выбранного способа посева, в отличие от прототипа для улучшения копирования рельефа поверхности поля корпус посевной секции на уровне ее центра тяжести связан с кронштейном крепления посевной секции к раме через тягу, установленную вертикально с расположенной в ней пружинной сжатия с регулируемой величиной предварительного сжатия в зависимости от состояния почвы, длиной, шагом и жесткостью, обеспечивающими копирование рельефа поверхности поля и прикатывание почвы с определенным усилием на опорном и прикатывающем колесах.
Для посева семян в засушливые периоды во влажный слой почвы на большую глубину на стойку сошника с двух сторон установлены отвальчики, регулируемые по высоте за счет их перестановки в отверстия, выполненные в стойке, и образующие бороздки треугольной формы выше требуемой глубины заделки семян в зависимости от глубины расположения влажного слоя почвы.
Кроме того, для устранения вырывов почвы при посеве на твердых почвах в качестве дискового ножа установлен турбодиск, образующий бороздку шириной, равной ширине стойки.
Предлагаемая конструкция посевной секции сохраняет все положительные качества прототипа.
Установка пружины сжатия вертикально на уровне центра тяжести посевной секции, длиной, шагом и жесткостью, обеспечивающими копирование рельефа поверхности поля и прикатывание почвы с определенным усилием на опорном и прикатывающем колесах, обеспечивают заданную глубину заделки семян с отклонениями в допустимых агротребованиями пределах. Установка впереди сошника турбодиска с шириной рыхления, равной толщине стойки, устраняет вырывы почвы при работе на твердых почвах.
При заделке семян в засушливые годы во влажный слой на большую глубину (до 15 см) для обеспечения заделки семян на глубину 3-7 см установлены отвальчики, регулируемые по высоте, для образования бороздки треугольной формы с последующим прикатыванием почвы катком соответствующей формы.
Такая схема посева обеспечивает заделку семян и удобрений на уплотненное семенное ложе на заданную глубину 3-7 см при общей глубине хода сошника до 15 см, каток, идущий за сошником, уплотняет бороздку снизу, создавая контакт между семенами и почвой и с боков бороздки, устраняя возможность осыпания почвы. После всходов семян ростки лучше развиваются в увлажненной бороздке, которая образуется за счет перепада температур от поверхности до глубины заделки семян и атмосферной ирригации.
Предлагаемая посевная секция устанавливается на все типы сеялок с механическим или пневматическим высевом семян.
На фиг. 1 изображена посевная секция вид сбоку (передняя крышка корпуса снята).
На фиг. 2 изображены сошник с отвальчиками, прикатывающее колесо и опорное колесо с турбодиском.
Посевная секция (фиг. 1) состоит из корпуса 4, который связан с рамой сеялки через параллелограммное подвесное устройство 1, корпус 4 посевной секции на уровне центра тяжести связан с кронштейном 23 крепления посевной секции к раме через тягу 24, установленную вертикально с расположенной в ней пружиной сжатия 2 и регулировочной гайкой 3, турбодиска 5 и опорного колеса 6, расположенных на общей оси стойки 7, прикатывающего колеса 8 со стойкой 9. Опорное 6 и прикатывающее 8 колеса снабжены чистиками 10 и 11 для очистки от залипшей почвы. Кронштейн 12 стойки 7 опорного колеса 6 и кронштейн 13 стойки 9 прикатывающего колеса 8 связаны между собой регулируемой по длине тягой 14, длина которой регулируется ручкой 15. Тяга 14 служит для регулирования глубины хода сошника 16 с отвальчиками 25. Сошник 16 крепится к корпусу 4 посевной секции через основной болт 17 и срезной болт 18, который служит для предохранения сошника 16 от поломок при наезде на препятствие. За стойкой сошника 16 расположен патрубок 27, который укладывает семена и удобрения на семенное ложе, образованное долотом 20 и кронштейном 19. При внесении удобрений и семян на одинаковую глубину различные типы сошников устанавливаются на место сошника 16.
При изменении глубины заделки семян при высеве семян различных культур отвальчики 25 переставляются по высоте в отверстия 26 на стойке сошника 16. (Фиг. 2.)
Посевная секция предназначена для посева семян зерновых, технических и кормовых культур по стерне и по обработанному фону. Для посева этих культур различными способами на место сошника 16 (фиг. 1) устанавливаются сменные сошники: двухдисковые, анкерные с однострочным посевом семян, анкерные с двухстрочным посевом семян, килевидные и лаповые сошники. Анкерные сошники для образования семенного ложа для семян снабжены кронштейном 19, который уплотняет осыпавшуюся почву.
Положительный эффект от установки пружины сжатия в тяге, расположенной вертикально, заключается в следующем. На посевную секцию в процессе работы действуют следующие силы, (Фиг. 1):
G - сила тяжести посевной секции, кН;
X
Z
R, R - суммарные горизонтальная и вертикальная составляющие сил, действующих на сошник с учетом сил, действующих на отвальчики, долота и кронштейн создания семенного ложа для семян, кН;
X0
Z0
Q, Q - горизонтальная и вертикальная составляющие сил, действующих на опорное колесо, кН;
XП
ZП
Q, Q - горизонтальная и вертикальная составляющие сил, действующих на турбодиск, кН;
Qxn, Qzn - горизонтальная и вертикальная составляющие сил, действующих на прикатывающее колесо, кН;
F - сила предварительного сжатия пружины, кН.
В процессе работы посевной секции при наезде опорного колеса 6 на препятствие высотой Н, (Фиг. 1) центр тяжести (т.О) посевной секции поднимается на величину Н/2, поскольку сошник 16 установлен в середине, между опорным и прикатывающим колесами, а поворот посевной секции происходит относительно точки опоры прикатывающего колеса, что вызывает сжатие пружины и увеличение силы сжатия пружины F, на величину ΔF. При этом величина силы ΔF при вертикальном расположении пружины составляет:
а при расположении пружины под углом α к горизонту по прототипу составляет:
1
где с, c - жесткость пружины в предлагаемой конструкции и по прототипу, кН/м;
1
Тогда для обеспечения силы сжатия ΔF по прототипу c должен быть больше, чем с, т.е.
Кроме того установка пружины сжатия по прототипу в параллелограммном подвесном устройстве abcd ограничивает длину и шаг пружины, что не обеспечивает копирование рельефа поверхности поля и не позволяет быстрое возвращение посевной секции в исходное положение.
Величина силы предварительного сжатия пружины зависит от состояния почвы и может быть определена составлением уравнения моментов относительно точки «а».
1
где: l - расстояния от точки О до точки "а", м;
2
l - расстояния от точки О до оси вращения турбодиска и опорного колеса, м;
3
l - расстояния от точки О до оси вращения прикатывающего колеса, м;
1
h - расстояния от точки «а» до точки приложения сил, действующих на сошник, м;
2
h - расстояния от точки «а» до поверхности поля, м;
3
h - расстояния от точки «а» до оси вращения опорного колеса и турбодиска, м;
4
h - расстояния от точки «а» до точки опоры прикатывающего колеса, м;
Задаваясь допустимыми значениями сил, действующих на опорное и прикатывающее колеса, определив значения сил, действующих на сошник, и известной силе тяжести посевной секции можно определить согласно формуле (3) при известных параметрах сошника значение силы предварительного сжатия пружины F в виде:
0
где М - момент от известных сил, кН/м;
h' - величина предварительного сжатия пружины, м;
Тогда при известной жесткости пружины «с» можно определить величину предварительного сжатия пружины h' в виде:
которая обеспечивает работу посевной секции с выполнением агротехнических требований.
1
1
При установке пружины по прототипу в параллелограммном подвесном устройстве abcd плечо l относительно точки «а» уменьшается, а при ограниченных длине и шаге пружины требуемая величина h' также уменьшается, что вызывает необходимость увеличения жесткости пружины «c» и снижает копирование рельефа поверхности поля и уменьшает устойчивость хода сошника по глубине посева.
Таким образом проведенный силовой расчет показывает, что установка пружины сжатия вертикально в предложенной конструкции обеспечивает лучшее копирование рельефа поверхности поля за счет обеспечения возможности выбора параметров пружины (длина, шаг, жесткость) и улучшает устойчивость хода сошника по глубине посева.
Посевная секция работает следующим образом. Корпус 4 посевной секции при помощи параллелограммного подвесного устройства 1 присоединяется к раме орудия. В процессе работы пружина сжатия 2, установленная в тяге 24, прижимает корпус 4 вместе с сошником 16, опорным 6 и прикатывающим 8 колесами к поверхности поля, степень сжатия которых регулируется гайкой 3. Глубина хода сошника 16 регулируется изменением длины тяги 14 регулировочной ручкой 15. Изменение величины давления прикатывающего колеса 8 на почву после прохода сошника 16 регулируется перестановкой оси крепления тяги 14 в отверстия 21 или 22 кронштейнов 13 и 12.
зад
В зависимости от заданной глубины посева семян а регулируется по высоте положение отвальчиков 25, перестановкой их в отверстиях 26 стойки сошника 16. (Фиг. 2.). При этом глубина хода сошников «а» регулируется изменением длины тяги 14 при помощи ручки 15. (фиг. 1). Прикатывающее колесо 8 имеет форму бороздки, образованной отвальчиками, и прикатывает почву над семенами, создавая контакт между семенами и почвой и уплотняет стенку борозды, предотвращая осыпание почвы в бороздку, (фиг. 2)
Турбодиск 5, установленный впереди сошника, образует бороздку, равную ширине стойки сошника 16, и предохраняет стенки борозды от вырывов почвы при работе на твердых почвах.
Внедрение посевной секции в производство обеспечит посев любых зерновых, технических и кормовых культур на заданную глубину за счет лучшего копирования рельефа поверхности поля, установки отвальчиков и турбодисков, прикатывания почвы по следу сошника в соответствии с выбранным способом посева и позволит получить качественную бороздку без вырывов и осыпаний почвы, что обеспечит дружные всходы, полное использование имеющейся влаги в почве при эффективном использовании удобрений и, в конечном итоге, повышение урожайности возделываемых культур.