Результат интеллектуальной деятельности: ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЙ ПРИЦЕПНОЙ ПОСЕВНОЙ КОМПЛЕКС

Предлагаемое изобретение относится к устройствам для посева зерновых, зернобобовых и других сельскохозяйственных культур, а потому может быть использовано в сельскохозяйственном производстве и относится к сельскохозяйственному машиностроению.

Известен энергосберегающий прицепной посевной комплекс «HORSCH АГРО-СОЮЗ» SW10500, состоящий из прицепляемой к тракторной подвеске оборудованной гидравликой, воздушными коллекторами (распределителями) и пневмошлангами складывающейся сошниковой рамы с опорными и прикатывающими колесами, дисковыми сошниками и пружинными боронами, расположенного на своей раме двухсекционного бункера на двух опорных колесах с установленными под секциями дозаторами, магистралями и прицепленного к сошниковой раме, складывающегося в походное положение загрузочного шнека бункера с приемником семян (удобрений), закрепленного на кронштейне на задней части рамы двухсекционного бункера центробежного гидровентилятора [1, 2].

Данный прицепной посевной комплекс «HORSCH АГРО-СОЮЗ» SW10500, агрегатируемый колесным трактором «Джон Дир» мощностью 500 л.с., имеет ряд конструктивных и технологических недостатков.

Вследствие того, что двухсекционный бункер расположен позади сошниковой рамы колеса бункера вдавливают почву глубже вместе с посевами. Это влечет неравномерность всходов на следовых полосах колес бункера и накопление в следовых полосах излишней влаги, а также переносимых ветром семян сорняков.

В данном посевном комплексе применяются неустойчивые, особенно на засоренных пожнивными остатками, соломой и камнями полях сошники дискового типа, что также отрицательно влияет на равномерность всходов.

Кроме того, пневматическое колесо, от которого осуществляется привод высевной цепной коробки передач, проскальзывает (особенно когда влажная почва) по поверхности опорного колеса бункера, что вызывает пропуски в подаче катушечными дозаторами семенного материала и удобрения при посеве. Это тоже влияет на качество посева, следствием которого является снижение урожайности.

Далее, дроссельная заслонка, расположенная в выходном окне корпуса гидровентилятора, не позволяет осуществлять достаточно плавное регулирование скорости воздушного потока, особенно в положении, близком к закрытию заслонки, обуславливая резкое падение скорости в пневмотранспортной системе посевного комплекса, что приводит к появлению заторов высеваемого материала в пневмотранспортной системе и ухудшает в итоге качество высева семян и удобрения.

Данные обстоятельства не обеспечивают возможность высокого качества технологического процесса по высеву семян и внесения удобрений посевным комплексом, что ведет к получению низких урожаев.

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату к предлагаемому изобретению относится энергосберегающий прицепной посевной комплекс «Агратор-8500», содержащий прицепляемый к тракторной подвеске расположенный на раме двухсекционный бункер на двух опорных колесах с установленными под секциями дозаторами, пневмотранспортной трубой и с закрепленным складывающимся в походное положение загрузочным шнеком с приемной воронкой для семян (удобрений), впереди которого расположен центробежный вентилятор с двигателем, а позади прицеплена оборудованная гидравликой, воздушными коллекторами (распределителями) и гофрированными пневмошлангами складывающаяся сошниковая рама с регулируемыми передними опорными и задними прикатывающими колесами, между которыми расположены в шахматном порядке подпружиненные сошники, и трехрядными пружинными боронами [3].

Энергосберегающий прицепной посевной комплекс «Агратор-8500», выпускаемый ООО «ПК АГРОМАСТЕР» с шириной захвата при посеве 8540 мм и предназначенный для работы с тракторами с мощностью двигателя не менее 200 л.с. (в частности, с тракторами типа К-700А), имеет ряд конструктивных и технологических недостатков.

Ввиду того, что катушки дозаторов посевного комплекса расположены вдоль, а не поперек продольной оси бункера, струя семенного материала (как и удобрения) в пневмотранспортной трубе направляется узкой боковой частью навстречу воздушному потоку. Это ухудшает расслоение струи и транспортирование ее воздухом в пневмотранспортной системе посевного комплекса, обуславливая применение вентилятора с большим расходом и давлением воздуха для создания оптимальных режимов функционирования посевного комплекса.

Кроме этого такое расположение дозаторов требует очень скрупулезной и точной настройки их шиберов, так как неточность настройки существенно влияет на аэродинамические характеристики всей пневмотранспортной системы посевного комплекса и ведет к нарушению технологического процесса высева семян - либо к снижению, либо к увеличению нормы высева семян, что в итоге влияет на равномерность высева и всхожесть семян.

Далее из-за ограниченной длины шиберной заслонки дозаторов посевной комплекс имеет сравнительно узкий диапазон регулирования нормы высева семян различных культур.

Также опорные колеса бункера, идущие впереди сошниковой рамы, уплотняют почву перед посевами, что, в свою очередь, даже после прохождения позади бункера подпружиненных сошников и трехрядных пружинных борон влечет неравномерные всходы на следовых полосах колес бункера. Это обусловлено тем, что уплотненная после колес почва ухудшает условия для рассева под почвенным слоем семян и удобрения воздушным потоком, так как посев в уплотненной почве требует повышения давления воздуха в пневмошлангах сошников, идущих по следовым полосам опорных колес бункера. Это, в свою очередь, ухудшает условия функционирования всей пневмотранспортной системы посевного комплекса из-за неравномерного распределения в ней давления и пульсаций воздуха (из-за перетекания воздуха из сошников с высоким сопротивлением почвы в сошники с меньшим сопротивлением почвы).

Следовательно, известному устройству также присущи отмеченные выше недостатки, что и аналогу.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что у известного энергосберегающего прицепного посевного комплекса, содержащего прицепляемый к тракторной подвеске расположенный на раме двухсекционный бункер на двух опорных колесах с установленными под секциями дозаторами, пневмотранспортной трубой и с закрепленным складывающимся в походное положение загрузочным шнеком с приемной воронкой для семян (удобрений), впереди которого расположен центробежный вентилятор с двигателем, а позади прицеплена оборудованная гидравликой, воздушными коллекторами (распределителями) и гофрированными пневмошлангами складывающаяся сошниковая рама с регулируемыми передними опорными и задними прикатывающими колесами, между которыми расположены в шахматном порядке подпружиненные сошники, и трехрядными пружинными боронами, спиральный корпус вентилятора закреплен на двигатель со стороны выходного конца его коленчатого вала, на котором непосредственно установлено рабочее колесо вентилятора, а установленные под секциями бункера дозаторы получают вращение с применением электромуфты от опорного колеса бункера по схеме: цепная передача - электромуфта - цепная передача - высевная коробка передач - дозаторы, причем подпружиненные сошники, идущие по следовым полосам опорных колес бункера и передних опорных колес сошниковой рамы, по сравнению с другими сошниками установлены ниже на величину Δh=0,020…0,040 м.

В результате анализа литературных источников не обнаружено идентичного выполнения предлагаемого устройства. При этом отличительные от прототипа признаки придают заявляемой совокупности новые свойства, проявляющиеся в положительном эффекте.

Установка спирального корпуса центробежного малогабаритного вентилятора, заимствованного у посевного комплекса «HORSCH АГРО-СОЮЗ» SW1050, непосредственно на двигатель «HONDA GX-690» со стороны выходного конца его коленчатого вала и закрепление рабочего колеса вентилятора также непосредственно на выходном конце коленчатого вала двигателя позволяет снизить металлоемкость и уменьшает трудоемкость монтажа вентилятора.

Привод установленных под секциями бункера дозаторов с применением электромуфты от опорного колеса бункера по схеме: цепная передача - электромуфта - цепная передача - высевная коробка передач - дозаторы улучшает условие равномерности их вращения, обусловливающее качественное распределение семян и внесение удобрений в почву, приводящее в итоге повышение урожайности сельскохозяйственных культур.

Кроме этого подпружиненные сошники, идущие по следовым полосам опорных колес бункера и передних опорных колес сошниковой рамы, по сравнению с другими сошниками установлены ниже на величину Δh=0,020…0,040 м. В результате этого происходит лучшее разрыхление уплотненной следовой полосы, что улучшает условие рассева семян в почве из-за уменьшения пульсации воздушного потока во всех сошниках вследствие выравнивания сопротивления почвы в них.

В итоге при работе предлагаемого устройства достигается положительный эффект, значительно превышающий эффект прототипа. Новая совокупность признаков заявляемого устройства, обеспечивающая получение положительного эффекта, обладает существенными отличиями.

На фиг. 1 представлена схема энергосберегающего посевного комплекса, продольно-вертикальный вид. На фиг.2 общий вид бункера с вентилятором и двигателем со стороны прицепного устройства, а на фиг. 3 - общий вид сошниковой группы энергосберегающего прицепного посевного комплекса. На фиг. 4 представлен вид высевной коробки передач, расположенной под бункером. На фиг. 5 представлен вид электромуфты, высевной коробки передач и дозатора удобрений. На фиг. 6 представлен вид шланга, выравнивающего давление между бункером и дозатором.

Энергосберегающий прицепной посевной комплекс изготовлен в ОАО «Малмыжский завод по ремонту дизельных двигателей» (г. Малмыж, Кировская область, Российская Федерация).

Энергосберегающий прицепной посевной комплекс, с расчетной производительностью 8,5 гектар в час, состоит из прицепляемого к задней подвеске трактора К-700А, закрепленного на раме 1, двухсекционного бункера 2 на двух опорных колесах 3. Позади рамы 1 этого бункера 2 прицеплена сошниковая рама 4 с регулируемыми передними 5 опорными и задними 6 прикатывающими колесами, подпружиненными сошниками 7, выполненными в виде стрельчатых лап, и трехрядными пружинными боронами 8.

Сошниковая рама 4 сделана по аналогии с посевным комплексом «Агратор-8500», шириной захвата 8540 мм. Она оборудована гидроцилиндрами 9 и 10 для складывания рамы 4 в походное положение и на поворотных участках поля при посеве, а также для регулирования заглубления сошников 7 при посеве. На раме 4 также находятся воздушные коллекторы (распределители) 11 и гофрированные пневмошланги 12 для подачи семян и удобрения воздушным потоком из бункера 2 в сошники 7 с помощью центробежного вентилятора 13, расположенного в передней части двухсекционного бункера 2. Привод центробежного вентилятора 13 осуществляется от бензинового двигателя 14 «HONDA GX-690». Спиральный корпус вентилятора 13 непосредственно закреплен на двигатель 14 со стороны выходного конца коленчатого вала, и рабочее колесо вентилятора 13 непосредственно закреплено на выходном конце коленчатого вала двигателя 14. Сбоку бункера 2 закреплен складывающийся в походное положение загрузочный шнек 15 с приемной воронкой 16, привод которого осуществляется от гидромотора 17. С противоположного бока бункера 2 снизу расположена высевная коробка передач 18.

Двухсекционный бункер 2 сеялки имеет оригинальную конструкцию, включающую в себя положительные качества бункерной части посевных комплексов «HORSCH АГРО-СОЮЗ» SW10500 [1] и «Агратор-8500» [3]. Бункер 2 имеет две раздельные секции - переднюю для зерна и заднюю для удобрения с загрузочными люками 19. Внизу каждой секции соответственно имеются катушечные дозаторы 20 семян и удобрения, которые сообщаются с пневмотранспортной трубой 21. Катушечные дозаторы 20 семян и удобрения заимствованы от посевного комплекса «HORSH АГРО-СОЮЗ» SW10500. Их катушки расположены поперек продольной оси бункера 2, что позволяет подавать струю зернового материала перпендикулярно воздушному потоку пневмотранспортной системы сеялки. В связи с этим улучшается расслоение зерновой струи (как и струи удобрения) воздухом, обуславливающее более легкие условия транспортированию высеваемого материала в сошники 7. Кроме этого каждый из дозаторов 20, с торцевой части, сообщается со своей секцией через гофрированные пневмошланги, натянутые на нижнюю часть загнутых в верхней части, в виде отводов, металлических труб и проходящих вертикально внутри секций бункера 2 для выравнивания давления (баланса) воздуха между верхней частью этих, заполненных высеваемым материалом, секций, и катушечной частью дозаторов 20. Установленные под секциями бункера 2 дозаторы 20 получают вращение с применением электромуфты от опорного колеса 3 бункера 2 по схеме: цепная передача - электромуфта - цепная передача - высевная коробка передач - дозаторы. Спереди бункера 2 установлен топливный бак 22 для двигателя «HONDA GX-690».

Энергосберегающий прицепной посевной комплекс оборудован электронной системой контроля «Арыш», информирующей водителя трактора о рабочем состоянии посевного комплекса.

Энергосберегающий прицепной посевной комплекс работает следующим образом.

Для осуществления рабочего процесса секции бункера 2 поочередно заполняются зерном и удобрением. Для этого загрузочный шнек 15 устанавливается в загрузочное положение. Автотранспортное средство осуществляет разгрузку зерна либо удобрения в воронку 16, откуда зерно либо удобрение загрузочным шнеком 15 доставляется через люк 19 в соответствующую секцию бункера 2. После загрузки секций бункера 2 загрузочный шнек 15 возвращается в походное положение и надежно закрепляется сбоку бункера 2. Далее тракторист-машинист запускает двигатель 14 и устанавливает обороты коленчатого вала двигателя 14 до требуемой частоты вращения рабочего колеса вентилятора 13. При движении посевного комплекса по полю подпружиненные сошники 7 и трехрядные пружинные бороны 8 заглубляются с помощью гидроцилиндров 9 и 10.

После этого тракторист-машинист включает электромуфту привода высевной коробки передач 18, которая передает вращение катушкам дозаторов 20. Из дозаторов 20 семена (удобрения) просыпаются в пневмотранспортную трубу 21, где подхватываются воздушным потоком, нагнетаемым вентилятором 13, и далее, проходя по коллекторам 11 и гофрированным пневмошлангам 12, поступают в почву через сошники 7, выполненные в виде стрельчатых лап. Подпружиненные бороны 8 выравнивают посевную полосу и вычесывают соломистые остатки и срезанные стрельчатыми лапами сошников 7 сорняки, а колеса 6 прикатывают посевы.

Контроль за рабочим процессом посевного комплекса ведет тракторист-машинист с помощью электронной системы «Арыш», которая оперативно дает информацию о частоте вращения вентилятора 13, наполненности семенами и удобрением бункера 2, проходимости пневмошлангов 12.

Норму высева семян и внесения удобрений устанавливают с помощью сменных катушек дозаторов и сменных звездочек высевной коробки передач, а также задают скорость движения посевного комплекса.

Оптимальная скорость воздушного потока, нагнетаемого центробежным вентилятором в пневмотранспортную систему, задается с помощью регулирования оборотов двигателя внутреннего сгорания «HONDA GX-690».

Преимуществом предлагаемого изобретения в сравнении с прототипом является повышение качества технологического процесса по посеву семян и внесению удобрений в почву, влекущее в конечном итоге повышение урожайности сельскохозяйственных культур.

Список литературы

1. Посевные комплексы «HORSCH». Российский Агропромышленный сервер [Электронный ресурс]. - URL: http: //www.agroserver.ru/b/posevnye-kompleksy-horsh-207280.htm (дата обращения 05.12.2012).

2. Посевные комплексы «Agromaster» [Электронный ресурс]. - URL: http://www.pk-agromaster.ru, (дата обращения 05.12.2012).

3. Посевной комплекс «Agrator-8500». Руководство по эксплуатации. - Муслюмово: ООО «ПК АГРОМАСТЕР», 2011. - 45 с.