Комбинированный сошник для разноуровневого посева семян и внесения удобрений

Полезная модель относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к устройствам для посева семян и внесения удобрений.
Из уровня техники известен комбинированный сошник для разноуровневого посева семян и внесения удобрений, включающий стойку с долотом в форме клина, семянаправитель, тукопровод, крепежные пластины и уплотнительную пластину. За стойкой сошника жестко закреплен приемник-распределитель высеваемого материала, представляющий собой жесткую конструкцию в виде металлической коробки, внутри которой жестко закреплены одна продольная и три поперечные крепежные пластины для жесткой фиксации тукопровода и семянаправителя с распределителем семян и отражательной пластиной. Клин долота представляет собой пластину из твердосплавного металла, а нижняя часть стойки выполнена с уступом. Патент РФ №192762, опубликован 30.09.2019.
Из уровня техники известно решение, выбранное в качестве ближайшего аналога представляющее собой сошник для разноуровневого посева семян и внесения удобрений, включающий стойку с долотом в форме клина, за которой жестко закреплен приемник-распределитель высеваемого материала, внутри которого жестко закреплены одна продольная и одна поперечная крепежные пластины для жесткой фиксации туконаправителя и семянаправителя. Сошник включает пластину-уплотнитель почвы и отражательную пластину. Долото выполнено накладным, по форме повторяющей радиус стойки, и съемно закреплено с внутренней стороны стойки, в ее нижней части. В нижней части приемника-распределителя под туконаправителем и семянаправителем жестко закреплены две пластины-уплотнители почвы, при этом к боковым стенкам приемника-распределителя прикреплены две скатные пластины, а к задней стенке приемника-распределителя с помощью болтового соединения прикреплена отражательная пластина. Патент РФ №204018, опубликован 04.05.2021.
Технический результат заявляемого решения заключается в эффективности посева.
Эффективность посева определяется, в частности, максимальной всхожестью семян и качеством проросших растений, и достигается, в частности, за счет создания комфортных условий для выращивания семян; максимальной подачей удобрений и семян из высевающего аппарата и накопительной емкости для удобрений сеялки, непосредственно, в соответствующие ложа, без их утери в процессе их поступления к корпусу; отсутствия контакта удобрений с семенами, исключающего химический ожог семян удобрениями; правильного распределения семян в заданном соотношении с подаваемым удобрением; своевременного закрывание высеянного материала; снижения сопротивления сошника, исключающего торможение хода сеялки и, как следствие, нарушающего равномерность распределения семян по длине борозды.
Заявленный технический результат достигается за счет того, что комбинированный сошник для разноуровневого посева семян и внесения удобрений включает стойку, с передней стороны которой закреплен наральник, к передней части которого прикреплена твердосплавная пластина, с тыльной стороны стойки установлен корпус приемника-распределителя, содержащий туковый патрубок и семенной патрубок, между которыми установлена пластина, а под семенным патрубком установлен рассеиватель, с боковых сторон стойки закреплены лемеха, при этом, к туковому и семенному патрубкам прикреплены тукопровод и семяпровод соответственно, при этом верхние части тукопровода и семяпровода закреплены с соответствующими патрубками сдвоенной воронки, содержащей перегородку, разделяющую воронку на полости для семян и удобрений.
За счет того, что туковый и семенной патрубки корпуса стойки через тукопровод и семяпровод соответственно, верхней части соединены с соответствующими патрубками сдвоенной воронки, содержащей перегородку, разделяющую воронку на полости для семян и удобрений, достигается возможность повышения эффективности посева, за счет одновременного раздельного внесения семян и удобрений на разных уровнях, в туковое и семенное ложа. При этом удобрения вносятся ниже уровня семян на три-пять сантиметров, что исключает химический ожог семян удобрениями, и способствует развитию корневой системы в питательном слое почвы. Заявленная конструкция также отличается простотой, поскольку на пути следования высеваемого материала от бункера до почвы отсутствуют резкие перепады по сечению и смены вектора движения высеваемого материала, которые могли бы способствовать ухудшению подачи веществ, их неравномерному распределению в почве, и, как следствие, ухудшению эффективности высева. Неравномерное распределение удобрений и семян в почве может также привести к недостатку удобрений для одного количества посаженных семян, и к чрезмерному количеству удобрений для другого количества семян, что в целом негативно сказывается на урожайности. Таким образом, заявленная конструкция сдвоенной воронки сошника позволяет без риска смешения удобрения и семян упростить конструкцию сеялки, повысить ее эффективность и обеспечить повышение урожайности.
Корпус приемника-распределителя, установленный с тыльной стороны стойки, содержащий туковый патрубок и семенной патрубок, необходим для приема, соответственно, удобрения и семян из воронки через тукопровод и семяпровод и подачи их в почву.
Рассеиватель обеспечивает распределение семян по всей ширине семенного ложа, обеспечивающее их максимальную всхожесть. Предпочтительно рассеиватель закреплен в нижней части пластины, под семенным патрубком, под углом в 5-7° к его оси. Такое исполнение дополнительно обеспечивает эффективность высева и максимальную всхожесть за счет более равномерного распределения количества семян относительно внесенного удобрения, позволяет более эффективно рассеивать семена по всей ширине захвата сошника, обеспечивает наиболее правильное отражение семян, от прикрепленного к ней рассеивателя, на необходимую длину и ширину и погружение их в соответствующее ложе для обеспечения оптимальной плотности всхожих растений, повышающих эффективность урожая.
При креплении рассеивателя под углом менее 5° к его оси семена могут просыпаться мимо рассеивателя и не будут распределяться по всей ширине семенного ложа. При креплении рассеивателя под углом более 7° к его оси может произойти забивание семенного патрубка семенами.
Накладка, установленная с тыльной стороны корпуса стойки посредством резьбовых крепежных элементов, закрывающая рассеиватель, обеспечивает равномерное распределение семян по всей ширине семенного ложа, предотвращает выброс семян из семенного ложа на поверхность почвы и, следовательно, повышает всхожесть семян.
Наральник, прикрепленный к стойке с передней ее стороны, необходим для формирования тукового ложа, обеспечивающего питание семян и рост растений. Кроме того, наральник, с закрепленными на нем твердосплавными пластинами, позволяет снизить тяговое сопротивление сошника, что повышает эффективность сеялки и обеспечивает ее долговечность. Твердосплавные пластины также обеспечивают точный разрез слоев почвы, формируя борозду нужной глубины и ширины, что также обеспечивает эффективность внесения удобрения. Предпочтительно опорная поверхность наральника расположена ниже уровня выходной части тукового патрубка, что позволит разделить ложе для семян и ложе для удобрений по высоте, дополнительно снижая риск ожога семян. Более предпочтительно, чтобы опорная поверхность наральника была расположена ниже уровня щитка тукового ложа на пять сантиметров. Такое расстояние обеспечит достаточное обогащение семян нужными активными веществами удобрений, не повреждая их.
С боковых сторон к корпусу посредством резьбовых крепежных элементов с потайной головкой прикреплены лемеха, необходимые для рыхления почвы с подрезанием сорных растений, своевременного засыпания семян почвой, уплотнения дна семенного ложа, разрушения капилляров, тем самым предотвращая потерю влаги почвой, что обеспечивает комфортную среду для всхода семян. С передней торцевой стороны лемехов на стойке закреплены щеки, предпочтительно сужающиеся в направлении к наральнику, исключающие забивание корпуса и лемехов, растительными остатками, что может привести к неполному засеиванию посевной борозды. Кроме того, наличие щек обеспечивает повышение эффективности сеялки за счет снижения лобового сопротивления сошника в почве, и, следовательно, снижения энергозатрат на движение сеялки. Предпочтительно, лемеха и/или щеки выполнены из стали 65Г с напылением порошка ПР-НХ17СР4. Данный материал обладает достаточными прочностными характеристиками для осуществления их функций, и вместе с тем, сравнительно небольшим весом, снижающим нагрузки на сошник, и, как следствие, повышающим эффективность сеялки за счет снижения ее энергозатрат и, следовательно, повышение урожайности.
Щиток тукового ложа, установленный под рассеивателем, позволяет обеспечить закрывание тукового ложа, с внесенным в него удобрением, слоем почвы, и отражение от нее семян. Такая конструкция обеспечивает изолированность удобрения от семян в почве для исключения ожога семян, негативно сказывающегося на урожайности.
Предпочтительно угол между опорной поверхностью наральника и опорной поверхностью стойки составляет 9-13°. Такой угол является идеальным для обеспечения плавности хода сошника за счет снижения сопротивления от прорезаемой почвы и, вместе с тем, точности погружения наральника на необходимую глубину, что дополнительно обеспечивает снижение нагрузки на сошник и, как следствие, повышает эффективность сеялки, а также способствует созданию комфортной среды для всхода семян за счет создания борозды с необходимой глубиной и уплотненными ровными стенками; продлевает срок службы корпуса и стойки, за счет уменьшения площади соприкосновения с почвой. При угле между опорной поверхностью наральника и опорной поверхностью стойки менее 9° может произойти прекращение поступления углубления на заданную глубину в туковое ложе, подготовленное наральником, может также произойти забивание тукового патрубка, что в целом, снижает износ стойки. При угле между опорной поверхностью наральника и опорной поверхностью стойки более 13° может также произойти забивание тукового патрубка.
Предпочтительно угол атаки лемехов по ходу движения составляет 0-2°. Также, предпочтительно, угол атаки лемехов в плане составляет 0-2°д. Такая конструкция дополнительно снижает лобовое сопротивление сошника и, вместе с тем, позволяет наиболее качественно осуществить взрыхление почвы, что также улучшает условия посадки и роста семян. При конструкции с углом атаки лемехов по ходу движения или в плане менее 0° и более 2°° снижается эффективность подрезания сорняков, патрубки для семян и удобрений могут забиться землей, что может привести к прекращению высева с последующим разрушением фона поля.
Предпочтительно наральник прикреплен к стойке с наружной ее стороны посредством резьбовых крепежных элементов. Такая конструкция позволяет с легкостью демонтировать наральник для его замены, в случае износа, или очистки от застрявших растений, для восстановления работоспособного состояния сошника, обеспечивающего эффективность сеялки и высева семян.
В предпочтительном варианте тукопровод и семяпровод прикреплены к туковому и семенному патрубкам посредством червячных хомутов. Предпочтительно верхние части тукопровода и семяпровода закреплены с соответствующими патрубками сдвоенной воронки посредством червячных хомутов. Такая конструкция повышает надежность соединения элементов конструкции, обеспечивающих непрерывный поток семян и удобрений, без риска их непроизвольного рассоединения в процессе работы под действием нагрузки, которое может привести к утере семян и удобрений из подаваемых потоков.
Заявляемое техническое решение далее поясняется с помощью фигур, на которых условно представлен один из возможных вариантов исполнения комбинированного сошника для разноуровневого посева семян и внесения удобрений.
На фиг. 1 представлен общий вид сошника с фронтальной стороны.
На фиг. 2 представлен общий вид сошника с тыльной стороны.
На фиг. 3 представлен боковой вид сошника в разрезе.
На фиг. 4 представлен фрагмент сошника (без сдвоенной воронки) сбоку.
На фиг. 5 представлен фрагмент сошника (без сдвоенной воронки) спереди.
На фиг. 6 представлен общий вид сдвоенной воронки.
На фиг. 7 представлен боковой вид сдвоенной воронки в разрезе.
На фигурах 1-7 изображена конструкция заявленного технического решения, цифрами отмечены следующие элементы:
- стойка (1);
- наральник (2);
- туковый патрубок (3);
- семенной патрубок (4);
- пластина (5);
- рассеиватель (6);
- лемех (7);
- твердосплавная пластина (8) наральника (2);
- щека (9);
- щиток тукового ложа (10);
- сдвоенная воронка (11);
- семенной патрубок (12) сдвоенной воронки (11);
- туковый патрубок (13) сдвоенной воронки (11);
- перегородка (14) сдвоенной воронки (11);
- полость (15) для семян;
- полость (16) для удобрений сдвоенной воронки (11);
- тукопровод (17);
- семяпровод (18);
- хомут (19) червячный;
- накладка (20).
Далее со ссылками на фигуры описан предпочтительный вариант исполнения конструкции комбинированного сошника для разноуровневого посева семян и внесения удобрений.
Комбинированный сошник для разноуровневого посева семян и внесения удобрений включает стойку (1), с передней стороны которой прикреплен наральник (2), предпочтительно посредством резьбовых крепежных элементов. С тыльной стороны стойки (1) установлен корпус, содержащий туковый патрубок (3) и семенной патрубок (4), между которыми установлена пластина (5), а под семенным патрубком рассеиватель (6).
С боковых сторон стойки (1), к корпусу предпочтительно посредством резьбовых крепежных элементов с потайной головкой, прикреплены лемеха (7), которые могут быть выполнены из стали 65Г с напылением порошка ПР-НХ17СР4, а к передней части наральника (2) прикреплены твердосплавные пластины (8).
На туковый патрубок (3) посредством червячного хомута (19) одет тукопровод (17), на семенной патрубок (4) предпочтительно посредством червячного хомута (19) одет семяпровод (18), в верхней части тукопровод (17) и семяпровод (18) одеты соответственно на туковый патрубок (13), соединенный с полостью для удобрений (16) и семенной патрубок (12), соединенный с полостью для семян (15) сдвоенной воронки (11), содержащей перегородку (14), разделяющую воронку (11) на полости для семян (15) и удобрений (16).
Предпочтительно рассеиватель (6) закреплен в нижней части пластины (5), под семенным патрубком (4).
Предпочтительно с передней торцевой стороны лемехов (7) на стойке (1) закреплены щеки (9), сужающиеся в направлении к наральнику (2). Щеки (9) также могут быть выполнены из стали 65Г с напылением порошка ПР-НХ17СР4.
Предпочтительно опорная поверхность наральника (2) расположена ниже уровня выходной части тукового патрубка (4). Предпочтительно, выходная часть тукового патрубка (3) расположена ниже рассеивателя (6) семян.
В предпочтительном варианте: угол α между опорной поверхностью наральника (2) и опорной поверхностью стойки (1) составляет 9-13°, угол β наклона пластины (5) к семенному патрубку (4) составляет 5-7°, угол γ атаки лемехов (7) по ходу движения составляет 0-2°, угол δ атаки лемехов (7) в плане составляет 0-2°.
Предпочтительно корпус приемника-распределителя содержит щиток (10) тукового ложа, закрепленный под рассеивателем (6) для исключения попадания семян в ложе для удобрений.
корпус приемника-распределителя содержит щиток тукового ложа для исключения попадания семян в ложе для удобрений, закрепленный под рассеивателем
Комбинированный сошник для разноуровневого посева семян и внесения удобрений работает следующим образом.
Под действием веса сеялки сошник заглубляется в почву. Взаимодействуя с почвой, наральник (2) производит вертикальный разрез слоя почвы, формируя туковое ложе. По туковому патрубку (3), через тукопровод (17), из полости (16) для удобрений сдвоенной воронки (11), через туковый патрубок (13) удобрения, в полном объеме, подаются на дно бороздки, образованной наральником (2) с твердосплавными пластинами (8). При движении сошника щиток тукового ложа (10) засыпает удобрения почвой для исключения контакта между семенами и удобрениями и одновременно формирует ложе для семян, поступающих, также, в полном объеме, из полости (15) сдвоенной воронки (11) посевной патрубок (12) воронки (11) через семяпровод (18) и семенной патрубок (4), попадают на рассеиватель (6), откуда они разбрасываются в свод под лемехами (7) на всю ширину захвата сошника. Лемеха (7), в свою очередь, рыхлят почву, подрезают сорные растения и пожнивные остатки, уплотняют дно семенного ложа, разрушая капилляры, предотвращая потерю влаги почвой, а также своевременно засыпают семена почвой. Центральная часть потока семян, которые не попали в свод под лемехами (7) удерживаются накладкой (20) в центральной части семенного ложа, образованной щитком тукового ложа (10).
Заявленный сошник может быть использован в качестве рабочего органа в конструкции сеялки, в частности, такой как СКП-2,1.
Представленные фигуры, описание конструкции и использования комбинированного сошника для разноуровневого посева семян и внесения удобрений не исчерпывают возможные варианты исполнения и не ограничивают каким-либо образом объем заявляемого технического решения. Возможны иные варианты исполнения в объеме заявляемой формулы.