Сошник
COULTER

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, в частности, к рабочим органам - сошникам сеялок для заделки семян и гранулированных минеральных удобрений в почву.
Известен сошник сеялки-культиватора СКП-2,1 (Сеялка-культиватор зернотуковая для полосного посева СКП-2,1 (базовая модель) и ее модификации. Руководство по эксплуатации СКП-2,1. 00.00.000 РЭ, г. Омск; Каталог справочник запасных частей к сеялке СКП-2,1 и ее модификациям ООО ГП Сибзавод Агро, г. Омск 2010). Сошник содержит полую криволинейную стойку, в нижней задней части которой имеется лоток с гибким отражателем для установки семяпровода, а в нижней передней части к профилированному носу стойки присоединяется двумя болтами стрельчатая лапа или анкерный наральник, передняя рабочая поверхность которого выполнена в виде плоского косого двухгранного клина, имеющего угол крошения и угол сдвига. Снизу стойки закреплен фигурный экран для предохранения внутренней полости стойки от забивания влажной почвой. В верхнем конце стойки сошника расположена втулка, а в средней ее части сзади - два кронштейна с отверстиями, которые служат для шарнирного соединения сошника с кронштейном и регулировочной тягой с предохранительной пружиной, закрепленных на раме сеялки-культиватора. Сошники со стрельчатыми лапами применяются в том случае, когда есть необходимость производить совместно с посевом предпосевную обработку для подрезания сорных растений. На полях, чистых от сорняков, сошники оборудуют анкерными наральниками. Это позволяет за счет меньшей площади обработки почвы каждым сошником снизить потери влаги и энергозатраты на выполнение технологического процесса посева.
Недостатком сошника-прототипа, оснащенного стрельчатой лапой, является то, что при посеве по фонам с низким содержанием почвенной влаги сошники заглубляют, для того, чтобы семена попали во влажный слой и дали гарантированные всходы. Поскольку стрельчатая лапа формирует дно борозды, на которое укладываются семена, рыхлению подвергается весь слой почвы - от поверхности до дна борозды. При этом происходит просыхание обработанного слоя почвы и потеря до 10-12 мм продуктивной влаги, что неблагоприятно отражается на всхожести высеянных семян и вызывает значительные потери урожая. Недостатком является то, что интенсивная обработка почвы данным орудием снижает количество пожнивных растительных остатков покрывающих поверхность почвы на 30-40%. Это снижает эрозионную устойчивость полей (водную и ветровую) и является причиной снижения плодородия почв.
Кроме того, большая глубина обработки вызывает повышение тягового сопротивления сошников, что приводит к росту энергозатрат на выполнение технологического процесса посева и требует дополнительного расхода горючесмазочных материалов (ГСМ).
Недостатком сошника-прототипа, оснащенного анкерным наральником, является то, что при посеве по необработанным фонам, в том числе прямом посеве (посев по стерневому фону, необработанному механическим способом), не обеспечивается качественное выполнение технологического процесса, во-первых, из-за значительной ширины наральника (4 см) происходит излишнее рыхление почвы, сопровождающееся значительными потерями почвенной влаги, уничтожением стерни, повышенной энергоемкостью, увеличивающей расход топлива, и, во-вторых, выходное окно лотка расположено достаточно далеко от носка наральника, образующего посевную бороздку, поэтому поток семян попадает из лотка в бороздку в момент осыпания ее стенок, в связи с чем часть семян не достигает дна, в результате они заделываются на разную глубину, что влечет неравномерность появления всходов культурных растений.
Известен сошник для беспахатной обработки почвы Двуреченского В.И. KZ(A) №20181 17.11.2008, бюл. №11 отличающийся тем, что во внутренней нижней части стойки наклонно расположен семянаправитель, который направляет семена непосредственно под наральник. Недостатком сошника для беспахотной обработки почвы Двуреченского В.И. при работе без полольных бритв является узкая полоса разброса полосового сева не более 4 см.
Известен сошник Atom-Jet производства Atom-Jet INDUSTRIES Канада, https://atomjet.com/ Сошник Atom-Jet предназначен для однополосного посева пневматическими сеялками, отличающийся тем, что имеет узкий анкер, защищенный твердосплавными пластинами и крылья для формирования (срезания) посевного ложа на минимальных глубинах без перемешивания поверхностного слоя. Недостатком сошника Atom-Jet является возможность работы только с пневматическими сеялками, используя для разбрасывания семян избыточное давление воздуха.
Наиболее близким по своей технической сущности является механизм посевной секции с анкерным сошником, содержащий стойку, закрепленный на ней с возможностью изменения положения по высоте кронштейн рычага опорно-прикатывающего колеса, нажимную пружину, анкерный сошник с наральником, за тыльной частью которого размещен раструб для подачи семян (RU 188962, 30.04.2019). Посевная секция с анкерным сошником АС-НУР содержит подвеску с нажимной пружиной, грядиль, сошник, прикатывающее колесо. На подвеске перед сошником при помощи кронштейна закреплен пружинный чистик-выравниватель. Сошник выполнен в виде анкера с наклонно установленными семяпроводом и долотом для подачи семян под углом к отражающей пластине. Долото имеет одностороннюю заточку, а с противоположной стороны закреплен твердосплавный режущий элемент. Использование посевной секции с анкерным сошником АС-НУР обеспечивает оптимальные условия для прорастания культурных растений при прямом посеве путем укладки семян во влажную почву без перемешивания с верхним слоем подсушенной почвы с пожнивными остатками и равномерного заглубления сошника в почву.
Недостатком данного сошника является его сложность в конструктивном отношении и металлоемкость. Кроме того, заявленный сошник имеет существенные отличия от известного.
Задачей заявляемого изобретения является повышение качества посева зерновых культур и снижение энергозатрат на выполнение технологического процесса посева, а также предотвращение деградации почвы, за счет меньшего объема крошения почвы и лучшей сохранности пожнивных растительных остатков на поверхности обрабатываемого поля. Технический результат - уменьшение потерь почвенной влаги, повышение всхожести семян, урожайности зерновых культур, снижение тягового сопротивления и затрат топлива при выполнении технологического процесса посева, а также предотвращение деградации почвы.
Для достижения этого технического результата сошник включает сварную полую стойку, состоящую из двух расположенных под углом друг к другу частей, в верхней и средней задней части которой расположены узлы для шарнирного присоединения к кронштейну, закрепленному на раме сеялки, в задней нижней части наклонно установлен лоток для семяпровода, в передней нижней части установлен анкерный наральник в виде клина с узкой (ширина клина в точке вскрытия грунта 2,2 см) наклонной плоской рабочей поверхностью; при этом клин выполнен из стального листа с узкой наклонной рабочей поверхностью, имеющей ширину меньшую ширины стойки, его нижняя плоскость отклонена от горизонтали на задний угол. Внизу на боковых поверхностях клина установлены защитные крылья, левое и правое, а во внутренней нижней части задняя часть клина образует рассекатель для направления семян, к нижней части клина и задней части крыльев прикреплена защитная пластина для предотвращения забивания землей семенного канала. При этом лезвия крыльев расположены незначительно выше нижнего среза клина. Рабочая поверхность клина и крыльев защищены от повышенного абразивного износа напаянными твердосплавными пластинами, сварочные швы, нанесенные на элементы сошника твердосплавными электродами, способствуют направлению почвы на корпус и в заднюю часть сошника и являются дополнительной защитой от преждевременного износа сошника.
Общими существенными признаками предлагаемого технического решения и прототипов являются наличие полой стойки с устройствами для шарнирного соединения с кронштейном, установленным на раме сеялки, анкерного наральника в виде клина, закрепленного в передней нижней части стойки и лотка для установки семяпровода, расположенного в задней нижней части стойки.
Заявляемое техническое решение отличается от прототипов тем, что корпус сошника изготовлен из узкой профильной трубы, анкерный наральник выполнен с узкой наклонной плоской рабочей поверхностью в одной детали с рассекателем, внизу на боковых поверхностях которого установлены левое и правое защитные крылья, семянаправитель отсутствует, направление семенам задается лотком для семяпровода расположенным под определенным углом. При этом лезвия крыльев расположены незначительно выше нижнего среза клина. Для защиты от износа крыльев и клина используются твердосплавные напайные пластины и наплавка твердосплавными электродами. Для разброса семян не используется избыточное давление воздуха только сила свободного падения. Зона разброса семян увеличена за счет защищенной зоны от осыпания почвы, которую образуют крылья.
Данные отличительные признаки обеспечивают достижение требуемого технического результата, поскольку при посеве семян на заданную глубину сплошному рыхлению подвергается слой почвы, меньшей ширины и глубины, что способствует уменьшению потерь почвенной влаги, повышению всхожести семян, урожайности зерновых культур и снижению тягового сопротивления и затрат топлива при выполнении технологического процесса посева Кроме того, лучшая сохранность пожнивных растительных остатков обеспечивает высокую эрозионную устойчивость обрабатываемых полей.
Сопоставительный анализ известных технических решений с предлагаемым позволяет сделать вывод об отличии признаков известных решений от признаков предлагаемого технического решения сошника.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен сошник, вид сбоку на фиг. 2 - сошник, вид спереди, на фиг. 3 - разрез сошника по А-А.
Сошник включает сварную полую стойку 1, состоящую из двух расположенных под углом друг к другу частей, с расположенными на ней в верхней и средней задней части узлами для шарнирного присоединения к кронштейну на раме сеялки 2 и 3.
В передней нижней части стойки установлен анкерный наральник в виде клина 4, в задней нижней части стойки закреплен наклонно лоток для установки семяпровода 6, при этом клин выполнен из стального листа с узкой наклонной рабочей поверхностью, имеющей ширину меньшую ширины стойки, а его нижняя плоскость отклонена от горизонтали на задний угол. Внизу на боковых поверхностях клина установлены защитные крылья 5, причем задняя стенка клина во внутренней нижней части стойки образует делитель, распределяющий семена но всей ширине захвата сошника.
К нижней части клина и крыльев закреплена защитная пластина 7. На наклонную рабочую поверхность клина и защитные крылья установлены твердосплавные пластины 8 и 9. К задней поверхности стойки прикреплен гибкий прижим семян 10.
Сошник работает следующим образом.
Сошник, стойка 1 которого с помощью кронштейнов 2 и 3 шарнирно соединена с кронштейном, устанавливаемом на раме, движется совместно с сеялкой поступательно и заглубляется на заданную глубину Клин 4 с углом крошения α и задним углом резания ε, закрепленный на нижней части стойки 1, прорезает своей передней наклонной частью с напайными твердосплавными пластинами в почве посевную бороздку, Семена по семяпроводу (не показан) поступают в лоток 6, откуда подают на делитель (задняя поверхность клина 4) и скатываются на дно борозды. Далее почва со стенок бороздки и защитных крыльев 5 осыпается и заделывает семена.
Благодаря тому, что защитные крылья 5 удерживают почву от осыпания до момента падения семян на дно борозды и зону под проекцией крыльев повышается точность заделки семян на заданную глубину. Защитная пластина 7 предотвращает попадание почвы в полость стойки 1. Гибкий прижим семян 10 дополнительно прижимает семена к посевной бороздке и предотвращает перемешивание с сухой почвой. Поскольку ширина клина меньше ширины стойки сошника, а его нижняя плоскость отклонена от горизонтали на задний угол, уменьшаются повреждение стерни и потери почвенной влаги, что в конечном итоге приводит к снижению энергозатрат и расхода топлива на выполнение технологического процесса и повышению урожайности зерновых культур, кроме того, наличие твердосплавных пластин 8, 9 и наплавки твердосплавным электродом увеличивает износостойкость и уменьшает затраты на ремонт сошников.