ВЫСЕВАЮЩИЙ АППАРАТ ДЛЯ ТОЧНОГО ВЫСЕВА ПРОПАШНЫХ КУЛЬТУР И ЛОКАЛЬНОГО ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОГО ВНЕСЕНИЯ УДОБРЕНИЙ

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности высевающим аппаратам сеялок точного высева пропашных культур.
Современные реалии выдвигают новые требования к сеялкам точного высева пропашных культур, а именно наличие технических устройств, обеспечивающих индивидуальное дозированное внесение удобрений, синхронизированное с высевом семян.
Такой подход трактуется как припосевное локальное дифференцированное внесение удобрений. По определению, локальное внесение удобрений - это внесение удобрения, обеспечивающее его размещение в почве очагами различной формы (рядковое, ленточное, порционное) [1, 2], а дифференцированное внесение удобрений - это внесение в почву удобрений с переменной дозой, рассчитанной на основе анализа плодородия почв и/или состояния посевов [3].
Задача припосевного локального внесения удобрений решена практически на всех современных отечественных и зарубежных сеялках точного высева. Техническое исполнение этих сеялок предусматривает наличие отдельных бункеров и дозаторов для минеральных гранулированных удобрений и обеспечивает их локальное внесение в виде непрерывных рядков или лент, расположенных на определенном удалении от посеянных семян [4].
Такое техническое решение весьма эффективно для пропашных культур с небольшим расстоянием между семенами в ряду (например соя). Однако при посеве таких пропашных культур как подсолнечник, кукуруза, сахарная свекла и др. (с увеличенным расстоянием между семенами в ряду) непрерывная локальная подача удобрений имеет затратный характер, в следствии их нерационального использования.
Наиболее перспективным решением для таких культур является дозированное внесение удобрений в виде очагов или порций, расположенных и ориентированных на определенном расстоянии от посеянных семян.
Частично эта задача решена рядом технических решений, определяющих приспособление для очагового внесения минерального удобрения, например [5]. Данное приспособление (сошник) имеет бороздообразователь с двумя щитами, а также диски с приваренными Г-образными и установленными Z-образными пластинами и с плоскостями дисков образуют стенки прямоугольных ячеек с возможностью регулирования их объема. Конструкция данного устройства обеспечивает дозированное внесение удобрений в виде очагов.
Недостатком данного технического решения является невозможность изменения дозы внесения удобрения во время работы вследствии заклинивания гранул удобрений между Г-образными и Z-образными пластинами, а также отсутствие синхронизации с высевом семян.
В определенной степени задача синхронизации высева семян пропашных культур и внесения порций удобрений решена в сеялке для пропашных культур [6].
Данная сеялка имеет устройство для точечного высева семян и устройство для точечного внесения удобрений, имеющих общий привод вращения, кинематически связанный с опорным колесом сеялки. Такое исполнение обеспечивает синхронизацию внесения удобрений с высевом семян, но при этом не обеспечивает точную локализацию и ориентацию порций внесенных удобрений относительно посеянных семян, особенно на повышенных скоростях работы, вследствии с разноуровневым расположением устройств для высева семян и внесения удобрений.
В полеводстве задача синхронизации высева и дифференцированного внесения удобрений решена в ряде патентов, например [7], за счет интеллектуального микропроцессорного управления электроприводами дозаторов удобрений и высевающих аппаратов.
Данное техническое решение в основном применимо для посева зерновых культур, где локализация удобрений обеспечивается в виде рядка или полосы.
Для пропашных культур интерес представляет ряд патентов, например [8], описывающий пневматический высевающий аппарат сеялок точного высева, который позволяет одновременно высевать семена различных культур (например мелких и крупных). Предлагаемое устройство содержит высевающий диск выполненный сквозными отверстиями для присасывания семян. Для присасывания мелких семян накладка снабжена равномерно распределенными по окружности группами сквозных вырезов. Семенная камера разделена на две изолированные одна от другой полости - верхнюю и нижнюю. Дно верхней полости выполнено в виде пластинчатой пружины, передний конец которой неподвижен, а задний имеет возможность перемещения и фиксации. Данное исполнение высевающего аппарата позволяет производить одновременное дозирование гранул удобрений и высев семян.
Ограничением применения данного высевающего аппарата для одновременного высева семян и внесения удобрений является невозможность плавного регулирования дозы внесения удобрений.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является устройство для внесения минеральных удобрений с одновременным высевом пропашных культур (прототип) [9], в котором диски для внесения минеральных удобрений и высева семян расположены на одном валу. Диск, предназначенный для внесения минеральных удобрений, по окружности снабжен ячейками с устройствами для механического выталкивания минеральных удобрений из ячеек. Ячейки состоят из гибких U-образных металлических пластин, одним концом прикрепленных к стенке ячейки таким образом, что другой конец выходит за край противоположной стенки ячейки, и выступа на внутренней стенке кожуха, закрывающего диск.
Недостатками этого устройства является отсутствие возможности плавного изменения дозы внесения удобрений во время работы и ориентации очага внесенных удобрений относительно высеяных семян.
Предлагаемой полезной моделью решается задача локального дифференцированного внесения удобрений с одновременным высевом семян пропашных культур, что позволит повысить урожайность сельскохозяйственных культур и увеличить эффективность применения удобрений.
Поставленная задача решается тем, что устройство, содержащее аппарат сеялок точного высева, с системой внесения удобрений, отличается тем, что на вал высевающего диска устанавливается барабан с ячейками обеспечивающими регулирование объема заполнения удобрениями, при этом количество приемников семян равно количеству приемников удобрений. Кроме того, вал выполнен с шлицевыми пазами обеспечивающие смещение ячеек семян относительно ячеек удобрений.
На фиг. 1 изображен высевающий аппарат для точного высева пропашных культур и локального дифференцированного внесения удобрений, вид вдоль борозды; фиг. 2 - барабан дозатор удобрений, вид сбоку; фиг. 3. - барабан дозатора удобрений со смещением ячеек семян относительно ячеек удобрений, с измененным объемом ячейки дозатора удобрений, вид сбоку.
Высевающий аппарат для точного высева пропашных культур и локального дифференцированного внесения удобрений, содержит семенной бункер 1 и бункер для удобрений 2, высевающий диск 3 и барабан для дозирования удобрений 4, тукопроводы 9 для сошника внесения удобрений и семян. Высевающий диск 3 смонтирован в семенном бункере 1 и одной стороной примыкает к вакуумной камере 5. Барабан дозатор удобрений 4 размещен на валу 6 высевающего диска 3 и соединен с бункером удобрений 2. Барабан дозатор удобрений 4 имеет ячейки 7 с установленными в них подвижными лопастями 8 обеспечивающие изменение объема ячейки, за счет привода 10. Барабан дозатор удобрений 4 устанавливается на шлицевой вал высевающего диска и имеет возможность смещения ячеек семян и удобрений относительно друг друга, что позволяет обеспечить оптимальную схему внесения удобрений.
Технологический процесс высева пропашных культур и локального дифференцированного внесения удобрений осуществляется следующим образом. Перед началом работы устанавливается смещение ячеек семян относительно ячеек удобрений на заданный угол за счет поворота барабана дозатора удобрений на шлицевом валу. В процессе работы аппарата семена из бункера 1 высевающим диском 3 по одному подаются в тукопровод 9. В этот же момент в барабан дозатор удобрений 2 подается питательная смесь, при этом в зависимости от потребного количества удобрений изменяется объем ячеек 7 с помощью лопастей 8, управляемые приводом 10, через систему управления.
Заявленное техническое решение позволит повысить урожайность сельскохозяйственных культур и увеличить эффективность применения удобрений.
Источники информации:
1. ГОСТ 28718-2016. Техника сельскохозяйственная. Машины для внесения твердых органических удобрений. Методы испытаний. - Москва: Стандартинформ, 2017. - 38 с.
2. Агрохимия / Под ред. Б.А. Ягодина. - М.: Колос, 2002. - 584 с.
3. ГОСТ Р 56084-2014. Глобальная навигационная спутниковая система. Система навигационно-информационного обеспечения координатного земледелия. Термины и определения. - Москва: Стандартинформ, 2014. - 27 с.
4. Автоматизированная справочная система «Сельхозтехника» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.agrobase.ru.
5. Патент №2352094 РФ. МПК А01С 15/06. Сошник для многоуровнего очагового внесения минеральных удобрений / Скурятин Н.Ф., Курсенко П.Р., Сахнов А.В., Уваров Г.И.; заявитель и патентообладатель федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Белгородская государственная сельскохозяйственная академия»; заявл. №2007117269/12 от 08.05.2007; опубл. 20.04.2009. Бюл. №11.
6. Патент №2316928 РФ, МПК А01С 7/00. Сеялка пропашных культур / Скурятин Н.Ф., Курсенко П.Р., Сахнов А.В.; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО «Белгородская государственная сельскохозяйственная академия». - заяв. №2006109409/12 от 24.03.2006; опубл. 20.02.2008. Бюл. №5.
7. Патент №2643258 РФ, МПК А01В 79/02, А01С 17/00, А01С 5/08. Способ и устройство одновременного дифференциального внесения сыпучих агрохимикатов и сева / Михаиленко И.М.; заявитель и патентообладатель ФГБНУ АФИ. - заяв. №2016121476 от 31.05.2016; опубл. 31.01.2018. Бюл. №4.
8. Патент №2148900 РФ, МПК А01С 7/04. Пневматический высевающий аппарат / Зубрилина Е.М., Бертов А.А., Валуев Н.В.; заявитель и патентообладатель Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия. - заяв. №98120612/13 от 17.11.1998; опубл. 20.05.2000. Бюл. №14.
9. Патент №2295847 РФ, МПК А01В 79/02, А01В 49/06. Способ внесения минеральных удобрений одновременно с посевом семян пропашных культур и устройство для его осуществления / Скурятин Н.Ф., Курсенко П.Р., Сахнов А.В., Алейник С.Н.; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО «Белгородская государственная сельскохозяйственная академия». - заяв. №2005109904/12 от 05.04.2005; опубл. 27.03.2007. Бюл. №9.