Результат интеллектуальной деятельности: СЕКЦИЯ СЕЯЛКИ ДЛЯ ПУНКТИРНО-ГНЕЗДОВОГО ВЫСЕВА СЕМЯН БАХЧЕВЫХ КУЛЬТУР

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к высевающим аппаратам для точного высева семян сельскохозяйственных культур.

Известен высевающий аппарат для посева семян овощных и бахчевых культур, включающий горизонтально расположенный ячеистый приводной диск с отражателем семян в виде цилиндрической щетки с осью вращения, перпендикулярной оси вращения диска, закрытой в нерабочей зоне кожухом, и ее привод, а также ворошилку, при этом ворошилке придана форма параболоида вращения, фокус которого расположен выше поверхности ячеистого диска, нижняя кромка ворошилки сопряжена с кромками ячеек, при этом ячейки ограничены с одной стороны вертикальной стенкой семенной банки, а с другой стороны нижней кромкой ворошилки (RU, патент на изобретение №2277766).

К недостаткам данного аппарата относятся отсутствие возможности гнездовой подачи семян с размещением в гнезде пунктиром, сложность конструкции, требования калибровки семян по размеру.

Известен высевающий аппарат, преимущественно для посева семян бахчевых культур, включающий горизонтально расположенный ячеистый диск с отражателем семян в виде цилиндрической щетки с осью вращения, перпендикулярной оси вращения диска, закрытой в нерабочей зоне кожухом, и ее привод, при этом ячейки на диске с очертанием формы семян высеваемой культуры сформированы группами сквозных отверстий, последние в каждой группе выполнены с разным удалением от оси вращения диска, при этом геометрические центры ячеек на периферийной части диска смещены назад от центров внутренних ячеек на величину, равную 2-3 размерам длины семян, на поверхности диска со смещением от периферийной кромки к его центру по концентрическим окружностям выполнены по бокам каждой ячейки перемычки высотой в 1,08-1,15 раза больше, чем толщина семян (RU, патент на изобретение №2195100).

К недостаткам данного высевающего аппарата относятся отсутствие возжности гнездовой подачи семян в сошник и размещение семян в гнезде пунктиром, требование сортировки и калибровки семян по размерам.

Известен высевающий аппарат, включающий бункер, дно которого выполнено с выбросным окном для семян, и расположенный над дном ячеистый высевающий диск с отражателем и выталкивателем, при этом на периферийной части ячеистого диска в радиальных плоскостях с равным угловым шагом образованы группы ячеек, соответствующих форме и размерам семян и разделенных в группах дугообразными направляющими, при этом упомянутый диск зафиксирован в бункере упором в виде кольца, выталкиватель представлен в виде группы дисков, размещен над выбросным окном и соединен подпружиненными поводками с корпусом отражателя, снабженным ориентирующими пальцами, связанными с корпусом разновеликими поводками для ориентации семян в группе ячеек, а ячеистый диск выполнен сменным (RU, патент на обретение №2204332).

К недостаткам данного высевающего аппарата относится сложность конструкции, отсутствие возможности гнездовой подачи семян в борозду и их размещение в гнезде пунктиром.

Известен высевающий аппарат, включающий бункер для семян и расположенный под ним корпус с горизонтальным ячеистым диском, при этом в верхней части диска со стороны слоя семян выполнена кольцевая проточка трапецеидального сечения, в которой расположены ячейки для отбора семян (SU, авторское свидетельство №417108).

К недостаткам данного высевающего аппарата относится наличие зубьев - отражателей, допускающих дробление семян, а также отсутствие возможности пунктирно-гнездовой подачи в сошник.

Известен высевающий аппарат, включающий семенной ящик, на дне которого смонтирован транспортер, имеющий ячейки, активные направляющие и отражатель, при этом размещенная на ведущем, обводном и натяжном барабанах ведущая ветвь транспортера имеет наклонный к горизонту и вертикальный участки, дно семенного ящика размещено над наклонным участком, а отражатель в виде щеточного барабана смонтирован за вертикальным участком и обводным барабаном и снабжен имеющим возможность перемещения отсекателем, закрепленным под углом к горизонту на задней стенке семенного ящика, при этом активные направляющие в виде упругих прутков установлены на передней стенке семенного ящика параллельно наклонному участку ведущей ветви транспортера, направляющие упругих элементов натяжного барабана размещены параллельно наклонному участку ведущей ветви транспортера, а щеточный барабан отражателя и ведущий барабан привода транспортера кинематически связаны синхронизирующей передачей, тем, что ведущий барабан транспортера установлен над семяпроводом, при этом поверхности ведущего, обводного и натяжного барабанов армированы фрикционным материалом (RU патент на изобретение №2267897).

К недостаткам данного высевающего аппарата относятся низкая точность высева, отсутствие возможности пунктирно-гнездовой подачи семян в сошник с заданным интервалом.

Известен высевающий аппарат, включающий бункер, установленное в бункере дозирующее устройство, воронку регулятор нормы высева, при этом дозирующее устройство выполнено в виде сборного диска с горизонтальной осью вращения, снабженного ячейками на периферийной части, выполненными группами щетинок, закрепленных по периметру диска посредством перфоленты, каждой группе щетинок придана U-образная форма, свободные концы щетинок размещены в смежных перфорациях упомянутой ленты, при этом ей придана форма кольца и она размещена в канавках сборного диска, названные канавки выполнены на внутренних торцевых стенках фланцев, взаимно сопряженных посредством дистанционного кольца, а концы перфоленты в оппозитно установленных канавках фланцев зафиксированы цилиндрическим стопором с канавками на своей поверхности, при этом фланцы и дистанционное кольцо сборного диска взаимно сопряжены крепежными элементами, а в центре сборного диска выполнено отверстие в виде правильной полой призмы, на сопрягаемых внутренних торцевых стенках фланцев сборного диска выполнены фаски под углом 30-45° с размерами не менее 1/5-1/7 длины высеваемых семян, толщина дистанционного кольца в 1,05-1,10 раз больше длины высеваемых семян, при этом смежные концы в каждой группе щетинок удалены на ширину высеваемых семян (RU патент на изобретение №2199849).

К недостаткам данного высевающего аппарата относится сложность конструкции, низкая точность высева, отсутствие возможности гнездового размещения семян в борозде.

Известен высевающий аппарат, включающий ячеистый приводной диск с отражателем семян, закрытым в нерабочей зоне диска кожухом и привод ячеистого диска, при этом ячеистый диск установлен под углом к горизонтальной плоскости, ячейки выполнены по форме и размерам семени и размещены на периферийной части диска группами, количество ячеек в группе равно числу семян, высеваемых в гнездо, а расстояние между группами пропорционально принятому шагу посева (расстоянию между гнездами), между ячейками предусмотрены кольцевые выступы шириной 1,5…2,0 мм и высотой, равной 0,6…0,7 толщины семени, отражатель семян выполнен в виде эластичного фартука, прикрепленного к боковой стенке семенного ящика и имеет в зоне выбросного окна над сошником эластичные выступы - выталкиватели семян, а сверху закрыт кожухом, при этом семенной ящик у периферийной части диска имеет параболическое скругление вертикальной стенки, а конический привод ячеистого диска закрыт кожухом (RU патент на изобретение №2275784).

К недостаткам высевающего аппарата относятся отсутствие возможности подачи семян пунктирно-гнездовым способом, низкая вероятность заполнения всех ячеек и возможность выпадения семян из ячеек при вертикальных колебаниях аппарата.

Известна сошниковая секция сеялки, включающая дисковый нож в виде плоского кольца с режущей кромкой на внешнем диаметре, снабженный бороздообразователем в виде оппозитно установленных большими основаниями полых усеченных конусов, сопряженных с ребордами в виде полых цилиндров, семяпровод, при этом диаметр плоского кольца бороздообразователя составляет 340-400 мм, диаметр больших оснований усеченных конусов составляет 300-360 мм, диаметр малых оснований конусов 180-220 мм, а расстояние между малыми основаниями конусов 55-60 мм, причем семяпровод установлен сопряжено с наружным диаметром плоского кольца на уровне поверхности почвы и имеет закругление в нижней части, за семяпроводом смонтирован прикатывающий каток в виде оппозитно установленных малыми основаниями усеченных конусов, диаметр больших оснований которых составляет 200-50 мм, а малых 110-120 мм, при этом ширина прикатывающего катка 90-100 мм, расстояние установки прикатывающего катка от оси бороздообразователя составляет 300-350 мм, причем бороздообразователь присоединен к раме с помощью поводков и имеет стойку для крепления высевающего аппарата с семяпроводом, для регулировки усилия заглубления бороздообразователя в почву предусмотрена пружина сжатия, прикатывающий каток соединен со ступицей бороздообразователя поводками, а необходимое уплотнение и закрытие бороздки обеспечивается пружиной сжатия (RU патент на изобретение №2374818).

К недостаткам данной сошниковой секции относятся значительная неравномерность заделки семян на глубине, отсутствие возможности рыхления почвы и уничтожения сорняков в зоне рядка.

Известна секция сеялки для разноглубинного посева семян пропашных, бахчевых и крупяных культур, включающая четырехзвенную шарнирно-рычажную систему для соединения с рамой сеялки, корпус с семенным ящиком, высевающий аппарат в виде транспортерной ленты с пластинными, имеющими пазы для установок вставок с ячейками и активными направляющими, и сошник, при этом сошник имеет щеки, между которыми на разной высоте размещены пяты для формирования бороздок, а семяпровод разделен на отсеки, при этом ячейки высевающего аппарата выполнены по форме, сходной с формой и размерами семян, и размещены на ленте в шахматном порядке для подачи семян из каждого ряда в соответствующий отсек семяпровода, причем в передней части сошника установлен вертикальный дисковый нож, а размеры ячеек высевающего транспортерной ленты определены из следующих соотношений:

- ширина ячейки , мм;

- глубина ячейки , мм;

высота активных направляющих , мм;

где - средняя ширина семени, мм;

- средняя толщина семени, мм;

Δ₁ и Δ₂ - зазоры между семенами и ячейкой, соответственно равные (1,2…1,6) и 0,3 мм, дисковый нож установлен в плоскости размещения центральной пяты сошника, нижняя часть каждой пяты сошника выполнена клинообразной (RU патент на изобретение №2266632).

К недостаткам секции относятся отсутствие возможности высева семян пунктирно-гнездовым способом, значительное тяговое сопротивление, невозможность фиксации семян вдоль оси рядка, низкая точность высева. Данная секция сеялки принята нами в качестве наиближайшего аналога.

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, пунктирно-гнездовой посев семян бахчевых культур в борозду с расстоянием между семенами в гнезде 1…2 см, фиксация семян вдоль оси рядка, снижение тягового сопротивления.

Технический результат - обеспечение оптимальной площади питания растений, снижение возможности повреждения растений при прореживании всходов, экономия семян, увеличение полевой всхожести, повышение урожайности.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной секции сеялки для пунктирно-гнездового высева семян бахчевых культур, включающей четырехзвенную шарнирно-рычажную систему для соединения с рамой сеялки, корпус с семенным ящиком, высевающий аппарат с ячейками и активными направляющими, и сошник, согласно изобретению высевающий аппарат включает ячеистый приводной диск, установленный под углом к горизонтальной плоскости, большим угла внутреннего трения семян, с ячейками, выполненными по форме и размерам семян высеваемой культуры и размещенными на периферийной части диска группами, при этом группы размещены в два ряда, ячейки наружного ряда сопряжены между собой и разделены перемычкой, ячейки внутреннего ряда перекрывают перемычки наружного ряда, в верхней части ячейки имеют семязахватный козырек, который расположен в задней части ячейки и перекрывает верхнюю часть ячейки на половину длины семени, козырек сопряжен с задней стенкой ячейки по радиусу, равному половине длины ячейки, параметры ячейки, установленные экспериментально, определены из следующих соотношений:

длина ячейки ширина ячейки глубина ячейки (толщина ячеистого диска) где , , - средняя длина, ширина и толщина семени, на наружной поверхности диска выполнены активные направляющие (ориентирующие выступы) высотой 1…3 мм и шириной 0,5…1 мм, ячеистый диск опирается на поддон, выполненный из материала с низким коэффициентом трения о замоченные и проращенные семена бахчевых культур, привод ячеистого диска от опорно-приводного колеса сеялки, ячеистый диск сменный в зависимости от высеваемой культуры выполнен из материала с низким коэффициентом трения о замоченные и проращенные семена бахчевых культур, высевающий аппарат установлен на грядиле, к которому крепится сошник, опирающийся на копирующее колесо, состоящее из дискового ножа с ребордами, сошник включает стрельчатую плоскорежущую лапу, закрепленную к клинообразной стойке, в створе у носка плоскорежущей лапы установлен конический бороздообразователь, режущая кромка которого размещена ниже плоскости резания стрельчатой лапы, у задней стенки клинообразной стойки установлен семяпровод, а за стрельчатой плоскорежущей лапой закреплен регулируемый по высоте прикатывающий каток в виде оппозитно установленных малыми основаниями усеченных конусов.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 представлен высевающий аппарат, вид сбоку с разрезом по оси ячеек.

На фиг.2 - вид А на фиг.1.

На фиг.3 - секция сеялки для пунктирно-гнездового высева семян бахчевых культур, вид сбоку.

На фиг.4 - вид В на фиг.3.

На фиг.5 - вид С на прикатывающее колесо.

Секция сеялки для пунктирно-гнездового высева семян бахчевых культур включает высевающий аппарат, который имеет семенной ящик 1 с размещенным в нем под углом к горизонтальной плоскости, большим угла внутреннего трения семян, ячеистым диском 2. Ячеистый диск 2 опирается на поддон 3, выполненный из материала с низким коэффициентом трения о замоченные и проращенные семена бахчевых культур и закрепленный к днищу 4 семенного ящика 1. На периферийной части диска 2 выполнены по форме и размерам семени ячейки 5, расположенные группами в два ряда. При этом ячейки наружного ряда сопряжены между собой и разделены перемычкой, а ячейки внутреннего ряда перекрывают перемычки наружного ряда. Установлено экспериментально, что число ячеек в группе для семян бахчевых культур должно быть равно трем.

В верхней части ячейки 5 имеют семязахватывающий козырек 6, который расположен в задней части ячейки и перекрывает верхнюю часть ячейки на половину длины семени, козырек 6 сопряжен с задней стенкой ячейки по радиусу равному половине длины ячейки. Параметры ячеек установленные экспериментально определяются по следующим зависимостям:

- длина ячейки

- ширина ячейки

- глубина ячейки (толщина высевающего диска)

где , , - средняя длина, ширина и толщина семени.

Для подачи семян в бороздку, образуемую сошником, служит семяпровод 7.

Для привода ячеистого диска 2 во вращение применена коническая передача 8. К приводному валу конической передачи 8 ячеистый диск закреплен винтом 9.

Для ориентации семян над ячейками на наружной поверхности ячеистого диска 2 выполнены активные направляющие (ориентирующие выступы) 10 высотой 1…3 мм и шириной 0,5…1 мм. Ячеистый диск 2 выполнен из материала с низким коэффициентом трения о замоченные и проращенные семена бахчевых культур.

Высевающий аппарат 1 установлен на грядиле 11, к которому крепится сошник, состоящий из клинообразной стойки 12, в нижней части которой на регулируемом по высоте кронштейне 13 установлен прикатывающий каток 14. Прикатывающий каток 14 выполнен в виде оппозитно установленных малыми основаниями усеченных конусов. В передней части клинообразной стойки 12 установлена стрельчатая плоскорежущая лапа 15. В створе лапы 15 у носка установлен конический бороздообразователь 16, режущая кромка которого размещена ниже плоскости резания стрельчатой лапы. Опорой сошника служит копирующее колесо, состоящее из дискового ножа 17, к боковинам которого закреплены реборды 18. К раме 19 сеялки секция крепится с помощью четырехзвенной шарнирно-рычажной системы 20. Привод высевающего аппарата производится от опорно-приводного колеса 21 сеялки.

Секция сеялки для пунктирно-гнездового высева семян бахчевых культур работает следующим образом.

Перед началом посева в семенной ящик 1 устанавливается ячеистый диск 2, ячейки которого соответствуют форме и размерам семян высеваемой культуры.

Семенной ящик 1 заполняется замоченными и проращенными семенами вместе с водой, в которой они замочены.

При вращении ячеистого диска 2 ориентирующие выступы 10 воздействуют на нижний слой семян и обеспечивают разворот эллипсовидных семян большой осью эллипса по направлению вращения, ориентируя семена над ячейками. Семязахватывающие козырьки 6 направляют семена в ячейки 5, при этом в ячейке может разместиться только одно семя, так как размеры ячейки соответствуют размерам семени.

При подходе к семяпроводу 7 сначала выпадает семя из крайней ячейки 5, затем из ячейки внутреннего ряда и последней выпадает семя из ячейки наружного ряда.

Таким образом, образуется гнездо с пунктирным расположением семян, расстояние между которыми равно 1…2 см.

Секция сеялки для пунктирно-гнездового высева семян бахчевых культур готовится к работе следующим образом.

На дисковый нож 17 устанавливаются реборды 18 в соответствии с необходимой глубиной заделки семян. Соответственно устанавливается высота прикатывающего катка 14.

При работе реборды 18 обеспечивают необходимое заглубление стрельчатой плоскорежущей лапы 15 и образование клиновой бороздки бороздообразователем 16.

При движении стрельчатая лапа 15 обеспечивает рыхление почвы и подрезание сорняков в зоне рядка, создавая благоприятные условия для роста и развития растений. Бороздообразователь 16 выполняет клиновидную бороздку, в которую по семяпроводу 7 поступают семена из высевающего аппарата 1. Прикатывающий каток 14 сжимает стенки клиновидной бороздки и фиксирует семена вдоль оси рядка.

При этом обеспечивается укрытие семян влажным слоем почвы и повышенная их всхожесть.

Пунктирное расположение семян в гнезде обеспечивает оптимальные условия для всхода растений, снижает риск повреждения семян и растений вредителями и предотвращает повреждение всходов при прореживании. Использование ячеистого диска с семязахватным козырьками предотвращает повреждение семян и ростков при высеве, значительно повышает урожайность, а получение продукции плодов бахчевых культур обеспечивается на две недели раньше.