Устройство для посева зерновых культур по необработанному полю мульчированному соломой
DEVICE FOR SOWING GRAIN CROPS IN UNTREATED FIELD MULCHED WITH STRAW

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к технике для обработки почвы и посева зерновых культур, и может быть использовано при посеве зерновых культур без предварительной обработки почвы с разбросанной по ней измельченной соломой.
Известны отечественные устройства посева зерновых культур (RU 2293460, 20.02.2007; RU 2293460, 10.11.2005). Эти устройства содержат раму, бункер с высевающим аппаратом, сошники и использование их на почвах с уплотненным поверхностным слоем требует значительных энергозатрат.
Известны также сеялки, включающие раму, дисковые ножи и сошники, установленные по следу дисковых ножей (RU 2092998, 20.11.97; RU 2242109, 20.12.2004). Такие аналоги позволяют снизить энергозатраты, но при работе по необработанному полю не обеспечивают качественный посев из-за неровностей микрорельефа.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранное в качестве прототипа устройство для посева зерновых культур за один проход по необработанному полю (RU 2483518, 10.06.2013), которое включает раму, смонтированный на раме, по крайней мере, один грядиль, на котором последовательно установлены самоустанавливающийся дисковый нож, сошник с семяпроводом, прижимно-прикатывающие катки.
Такое устройство позволяет копировать рельеф поля с сохраненной стерней, однако, при посеве по необработанному полю с равномерно разбросанной соломой (Технология возделывания зерновых культур в Нечерноземной зоне России / Васько В.Т., Загробский А.И., Нечипорук З.М. - М.: Профи-информ, 2004. - 128 с.), в зависимости от вида культуры, от которой получена солома, влажности растительных остатков и почвы требуются дополнительные затраты энергии для работы дискового ножа, а при высокой влажности растительные остатки плохо поддаются резанию и затягиваются в посевную борозду, создавая дополнительное сопротивление не только для дискового ножа, но и для сошника, что увеличивает энергозатраты, а также препятствует распределению семян на одинаковой глубине. Кроме того, заделанная в почву солома рядом с семенами плохо влияет на развитие и рост растений.
Задачей настоящего изобретения является повышение качества укрытия мульчей посевного материала за счет предотвращения ее сгруживания перед самоустанавливающимся дисковым ножом, или внимания в почву.
Технической сущностью настоящего изобретения является создания эффекта противорежущей пластины в момент разрезания мульчи самоустанавливающимся ножом.
Данная задача решается тем, что в устройстве для посева зерновых культур по необработанному полю, мульчированному соломой, включающем раму, смонтированный на раме один или несколько грядилей, на котором последовательно установлены самоустанавливающийся дисковый нож, сошник с семяпроводом, прижимно-прикатывающие катки, параллельно дисковому ножу, по крайней мере, с одной его боковых сторон, установлен прижимной диск, выполненный с возможностью копирования рельефа поля и изменения положения относительно передней части режущей кромки дискового ножа.
Прижимной диск установлен с возможностью самоустанавливаться совместно с дисковым ножом, возможностью изменения положения в горизонтальной и вертикальной плоскости и возможностью регулирования зазора между дисками дискового ножа и прижимного диска. Прижимной диск снабжен упругим элементом.
Установка съемного прижимного диска перед дисковым ножом, по крайней мере, с одной стороны, с возможностью копирования рельефа поля, когда точка пересечения проекции окружностей дискового ножа и прижимного диска совпадают с точкой вхождения дискового ножа в почву и точкой касания прижимного диска с поверхностью поля, обеспечит прижатие растительных остатков к почве перед дисковым ножом на участке, соответствующем зоне резки, и их надежное подпорное резание без затягивания в почвенную щель. Выполнение прижимного диска съемным позволит использовать его по мере необходимости в зависимости от вида соломы, влажности растительных остатков и почвы. При этом возможность прижимного диска самоустанавливаться совместно с дисковым ножом позволит обеспечить параллельность их хода, копировать рельеф поля и надежную работу устройства, а возможность изменения положения прижимного диска в горизонтальной и вертикальной плоскости позволит обеспечить установку, при которой точка пересечения проекции окружностей дискового ножа и прижимного диска совпадают с точкой вхождения дискового ножа в почву и точкой касания прижимного диска с поверхностью поля.
Кроме того, возможность регулирования зазора между дисками дискового ножа и прижимного диска позволит обеспечить надежную резку соломы с минимальными энергозатратами с учетом длины измельченных растительных остатков и сопротивления их резке, а при установке прижимных дисков с двух сторон дискового ножа (фиг. 3, вариант 2) повысит эффективность резания соломы независимо от длины ее измельчения за счет не только прижатия, но и натяжения растительных остатков. При этом обеспечивается очистка дискового ножа прижатыми растительными остатками (как щеткой) при вхождении в почву, что также способствует снижению энергозатрат. К тому же снабжение прижимного диска упругим элементом обеспечит копирование им микрорельефа поля и надежную работу устройства, а снабжение прижимного диска ободом из эластичного материала с рифленой наружной поверхностью обеспечит трение, соответствующее вращению прижимного диска по полю без скольжения и надежное прижатие растительных остатков.
Сравнение заявляемого решения с аналогами и другими известными техническими решениями в данной области позволило выявить признаки, отличающие заявленное решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «существенные отличия».
На фиг. 1 дана общая схема устройства для посева зерновых культур по необработанному полю, мульчированному соломой, в момент установки на поле
На фиг. 2 - вид А, вариант размещения прижимного диска с одной стороны дискового ножа.
На фиг. 3 - вид А, вариант размещения прижимного диска с двух сторон дискового ножа.
На фиг. 4 - фрагмент самоустанавливающегося дискового ножа с прижимным диском, вид сбоку (в момент установки на поле).
Устройство включает, по крайней мере, один грядиль 1, смонтированный на раме 2, на котором последовательно установлены самоустанавливающийся дисковый нож 3, сошник 4 и прижимно-прикатывающий каток 5 (фиг. 1).
Дисковый нож 3 крепится на стойке 6 с прямоугольным коленом 7 и винтовым механизмом 8 для регулирования глубины нарезки щели. При этом прямоугольное колено 7 в месте изгиба перпендикулярно стойке 6 снабжено горизонтальным кронштейном 9, на котором жестко установочным винтом 10 крепиться кронштейн 11 прижимного диска 12.
Прижимной диск 12 выполнен с возможностью копирования рельефа поля и изменения положения относительно передней части режущей кромки дискового ножа 3.
Прижимной диск 12 с ободом 13 из эластичного материала установлен на оси 14 с упругим элементом (например, пружиной) 15 и с регулирующей гайкой 16. Ось 14 жестко связана с одним концом подпружиненной штанги 17, другой конец которой с помощью шарнира 18, снабженного резьбовым фиксатором 19, соединен с кронштейном 11.
Устройство для посева зерновых культур за один проход по необработанному полю, мульчированному соломой, работает следующим образом.
При движении агрегата закрепленный на грядиле 1 рамы 2 дисковый нож 3 заглубляется на глубину нарезки щели, установленную винтовым механизмом 8 на рычаге 6, и благодаря прямоугольному колену 7 самоустанавливается. Прижимной диск 12 благодаря ободу 13, выполненному из эластичного материала с рифленой наружной поверхностью, надежно прижимает солому к почве. По следу дискового ножа 3 проходит сошник 4 и прижимно-прикатывающие катки 5 (фиг. 1).
Прижимной диск 12 устанавливается до начала работы на горизонтальном кронштейне 9 прямоугольного колена 7, обеспечивая необходимый зазор L между дисками прижимного диска 12 и дискового ножа 3 (фиг. 2). Для этого регулировочный винт 10 ослабляется, рычаг 11 легко сдвигается на кронштейне 9. При этом возможен и свободный поворот рычага 11 на кронштейне 9, что, совместно с поворотом подпружиненной штанги 17 (при ослаблении резьбового фиксатора 19) вокруг шарнира 18, обеспечивает установку прижимного диска 12 в положении, когда точка пересечения d боковой проекции оси прижимного диска 12 совпадает с вертикальной плоскостью, в которой лежит точка вхождения окружности дискового ножа 3 в почву (таким образом, что проекция оси прижимного диска 12 и точка вхождения дискового ножа 3 в почву находятся на одной линии, перпендикулярной направлению движения устройства).
Допускается смещение точки d в горизонтальной плоскости по ходу движения на Δ1 с учетом прижатия соломы к почве Δ2 (фиг. 4). Высота установки h прижимного диска 12 определяется по формуле: h=Н-(b+2),
где Н - высота установки дискового ножа; b - толщина разбросанной соломы, Δ2 - высота прижатия почвы (определяется в зависимости от ее структуры и влажности).
Затем кронштейн 11 одним концом фиксируется регулировочным винтом 10 на горизонтальном кронштейне 9, а другим вместе с концом подпружиненной штанги 17 жестко зажимается в шарнире 18 резьбовым фиксатором 19.
При возникновении во время работы препятствий происходит саморегулирование угла наклона прижимного диска 12 за счет деформации упругого элемента 15 и подъема подпружиненной штанги 17 совместно с прижимным диском 12. Это обеспечивает не только дополнительное копирование микрорельефа поля прижимным диском 12, но и надежную работу устройства. К тому же изменением положения резьбового фиксатора 16 на оси 14 осуществляется регулировка жесткости упругого элемента 15.
Применение предложенного устройства для посева зерновых культур за один проход по необработанному полю с разбросанной соломой позволит снизить энергозатраты, улучшить качество сева и условия для роста и развития растений.