Способ посева пропашных культур
METHOD FOR SOWING ROW CROPS

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к способам посева семян пропашных культур.
Существующие сеялки располагают механизмом контроля нормы дифференцированного высева, то есть с автоматическим изменением нормы посева в зависимости от прохождения того или иного участка поля. Известна сеялка [1], которая с помощью долотовидных сошников обеспечивает точность укладки и заделки посевного материала на вспаханном поле, на обработанном культиватором поле и по прямому посеву. При этом глубина посева централизованно устанавливается на каждой группе сошников с помощью рукоятки. Сошники имеют параллелограммную подвеску, что предотвращает возможность несоблюдения желаемой глубины посева при различных или изменяющихся скоростях (вверх-вниз, на развороте, при различной плотности почвы и т.д.) и прочих неровностях почвы. Механизм дозирования высева семян снабжен гидромотором, изменяющим частоту вращения выходного вала по команде управляющих воздействий бортового компьютера, в который закладывается карта увлажнения - с выделением поливных и неполивных зон почвы на поле и алгоритм изменения норм высева, в зависимости от наличия влаги в почве. Таким образом, достигается равномерное распределение семян в рядке и уменьшение или увеличение нормы высева на разных участках поля.
Данный способ не позволяет оперативно управлять координатами высева семян на площади и глубиной заделки при посеве каждого семени.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ посева пропашных культур [2], заключающийся в том, что перед посевом в электронное управляющее устройство сеялки предварительно загружают программу управления исполнительными механизмами подачи семян нечетных и четных секций сеялки, произвольный шаг посева t, координаты линий отсчета расстояний, перпендикулярных направлению движения сеялки, при достижении которых активируется или деактивируется измерительное устройство, установленное на сеялке для измерения пройденного пути и связанное с электронным управляющим устройством сеялки, которое в начале первого прохода посредством электрической цепи управляет включением исполнительных механизмов подачи семян нечетных секций сеялки при пересечении сеялкой линии отсчета расстояний, включением исполнительных механизмов подачи семян четных секций на расстоянии t/2 в направлении движения сеялки от линии отсчета расстояний и последующим включением исполнительных механизмов подачи семян четных и нечетных секций сеялки на расстоянии заданного шага t посева после предыдущего включения исполнительных механизмов подачи семян соответствующих секций сеялки, а также сохраняет в своей памяти расстояние х от места последнего срабатывания исполнительного механизма подачи семян нечетных или четных секций сеялки до линии отсчета расстояний в направлении движения сеялки.
В качестве недостатков можно отметить то, что при реализации этого способа высев семян производится включением или выключением четных и нечетных секций сеялки, что не обеспечивает возможность дифференцированно распределять семена каждым высевающим сошником по глубине и площади посева.
Технической задачей настоящего изобретения является обеспечение дифференцированного распределения семян в почве на основе цифрового мониторинга границ поля и характеристик поля и почвы, что обеспечивает рациональную площадь питания растениям и позволит сократить затраты на семенной материал.
Поставленная задача достигается тем, что перед посевом в терминал управления сеялкой загружают результаты цифрового мониторинга границ поля и характеристики поля и почвы, полученные, например, с помощью беспилотных летательных аппаратов. Используя спутниковую систему навигации, устанавливают сеялку на линию первого прохода. С помощью терминала управления виртуально разбивают площадь поля на прямоугольные участки со сторонами, равными ширине захвата и кинематической длине сеялки, определяют количество семян, которое нужно распределить на участке и генерируют координаты высева и глубины заделки каждого семени последовательно для каждого участка в отдельности. Начинают движение сеялки и с помощью гидравлических устройств, управляемых с терминала управления, в соответствии с полученными координатами настраивают положение высевающих игольчатых сошников индивидуально в горизонтальной плоскости, задавая величину хода и скорость возвратно-поступательного перемещения по направлению движения сеялки и перпендикулярно направлению движения сеялки для выхода на координаты высева. По сигналу с терминала управления производят дифференцированный по глубине высев каждого семени, задавая величину хода и скорость возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости высевающего игольчатого сошника также с помощью гидравлического устройства. Скорость перемещения высевающих игольчатых сошников контролируется терминалом управления, причем при достижении координат высева семени высевающим игольчатым сошником на время его срабатывания на глубину заделки семени и выхода в исходное положение скорость перемещения относительно поверхности почвы поддерживается нулевой. Координаты срабатывания крайних высевающих игольчатых сошников сеялки сохраняются в памяти терминала управления и затем используются для определения координат срабатывания высевающих игольчатых сошников при втором и последующих проходах сеялки.
На чертеже приведена принципиальная схема способа посева пропашных культур, где 1 - гидравлические устройства; 2 - высевающий игольчатый сошник;  - кинематическая длина сеялки.
Практически предложенный способ может быть реализован следующим образом.
Перед посевом в терминал управления сеялкой загружают результаты цифрового мониторинга границ поля, характеристики поля и почвы. Данные для цифрового мониторинга характеристик поля и почвы могут быть получены при помощи спутниковых систем и беспилотных летательных аппаратов.
Используя спутниковую систему навигации, устанавливают сеялку на линию первого прохода и с помощью терминала управления виртуально разбивают площадь поля на прямоугольные участки со сторонами, равными ширине захвата сеялки и кинематической длине сеялки  (фиг.). Определяют количество семян, которое нужно распределить на участке и генерируют координаты высева и глубины заделки каждого семени. Эту операцию проводят вначале на участке, располагающемся перед сеялкой, а в дальнейшем последовательно на других участках по мере перемещения сеялки.
Начинают движение сеялки и с помощью гидравлических устройств 1 (фиг.), управляемых с терминала управления, в соответствии с полученными координатами настраивают положение высевающих игольчатых сошников 2 (на фиг. показан крайний высевающий игольчатый сошник) индивидуально. Для этого высевающие игольчатые сошники 2 сеялки по сигналу с терминала управления с помощью гидравлических устройств 1 осуществляют с заданной величиной хода и скоростью возвратно-поступательное перемещения по направлению движения сеялки и перпендикулярно направлению движения сеялки для выхода на координаты высева.
Высев семени происходит следующим образом. При движении сеялки по сигналу с терминала управления каждый высевающий игольчатый сошник 2, перемещаясь перпендикулярно линии движения и по ходу движения со скоростью, превышающей скорость движения сеялки, выходит на координаты высева семени в горизонтальной плоскости, производит дифференцированный по глубине высев семени, в соответствии с заданной величиной хода и скоростью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости, высевающий игольчатого сошника осуществляет прокол почвы и сброс семени на строго заданную глубину. Причем скорость перемещения высевающего игольчатого сошника 2 контролируется терминалом управления, при достижении координат высева семени высевающим игольчатым сошником на время его срабатывания на глубину заделки семени и выхода в исходное положение скорость его перемещения относительно поверхности почвы поддерживается нулевой
Координаты срабатывания крайних высевающих игольчатых сошников сеялки сохраняются в памяти терминала управления и используются для определения координат срабатывания высевающих игольчатых сошников при втором и последующих проходах сеялки.
Таким образом, предложенный способ посева семян обеспечивает возможность оперативно в реальном масштабе времени на основе данных мониторинга дифференцировать распределение каждого семени при посеве, управляя положением и скоростью перемещения высевающих игольчатых сошников, т.е. распределять семена при посеве по трем координатам, обеспечивая рациональную площадь питания и глубину посева семени для конкретного участка поля. Это позволит сократить затраты на семенной материал.
Список источников
1. Сеялка PRIMERA DMC с цифровым управлением нормы высева при дифференцированном посеве в зависимости от плодородия почвы / В.А. Милюткин, М.А. Канаев, А.В. Калашников [и др.] // Цифровая трансформация сельского хозяйства: проблемы и перспективы: матер. Всерос.науч.-практич. конф. Чебоксары, 2020. С. 50-57.
2. Пат. №2709967 РФ, МПК А01С 7/18. Способ посева пропашных культур / А.Ю. Попов. - №2019125365; заявл. 2019.08.12, опубл. 2019.12.23.