Результат интеллектуальной деятельности: ГРЕБНЕВАЯ СЕЯЛКА

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к сеялкам для гребневого посева пропашных культур.

Известна гребневая сеялка [Гребневая сеялка. Патент RU №2334385. - Опубл. 27.09.2008 г., Бюл. №27], включающая закрепленные на раме гребнеобразователи, высевающие аппараты в виде полых барабанов с установленными внутри них плунжерными выталкивателями семян, прикатывающие катки и дисковые загортачи. Высевающие аппараты расположены внутри прикатывающих катков. Прикатывающие катки имеют эластичную наружную обечайку, а плунжерные выталкиватели семян связаны с эластичной наружной обечайкой.

Однако известное устройство имеет ряд недостатков, к которым можно отнести:

- неудовлетворительное качество посева пропашных культур;

- низкое качество образованных гребней почвы.

Цель изобретения - повышение качества посева и образования гребней почвы над высеянными семенами.

Указанная цель достигается тем, что гребнеобразователи содержат стойку, стрельчатую лапу, отвал и кронштейн. Кронштейн устанавливают на стойке. На кронштейне жестко закрепляют регулировочный диск с осью. Под регулировочным диском с возможностью поворота вокруг своей оси устанавливают дополнительный диск. Регулировочный и дополнительный диски имеют отверстия, расположенные по периферии на одинаковом расстоянии от их центра, а под дополнительным диском жестко закрепляют направляющий кронштейн с полуосью и отвалом. Отвал выполняют плоским и устанавливают на полуоси с возможностями изменения своего положения по высоте вдоль стойки относительно режущих кромок стрельчатой лапы и угла атаки в горизонтальной плоскости, а также фиксирования в требуемом положении, причем отвалы каждой пары гребнеобразователей устанавливают симметрично относительно линии высеянных семян под углами α, раствор которых направляют в сторону движения гребневой сеялки. Прикатывающие катки содержат раму, сферические диски, прикатывающие кольца, ось, штангу с пружиной и расположены за гребнеобразователями, причем диаметр d прикатывающих колец имеет размер, определяемый соотношением

где h - величина смятия почвы прикатывающими кольцами, м;

r_кп - радиус комка почвы, м;

φ₁ - угол трения между поверхностями прикатывающего кольца и комка почвы, град;

φ₂ - угол трения между поверхностями комка почвы и почвы, град, а диаметр сферических дисков соответственно определяют по формуле D=d+2(H+h₂),

где H - высота гребня почвы, м;

h₂ - глубина погружения каждого сферического диска в почву, м.

На фиг. 1 изображена гребневая сеялка, вид сверху, на фиг. 2 - то же, вид сбоку, на фиг. 3 - гребнеобразователь, вид сбоку, на фиг. 4 - гребнеобразователь, вид сверху, на фиг. 5 - сечение гребнеобразователя по линии A-A.

Гребневая сеялка содержит раму 1, высевающие аппараты 2 и прикатывающие катки 3. На раме 1 в каждой посевной секции установлены гребнеобразователи 4.

Каждый гребнеобразователь 4 содержит стойку 5, ножевидную стойку 6, стрельчатую лапу 7. На стойке 5 установлен кронштейн 8. На кронштейне 8 жестко закреплен регулировочный диск 9 с осью 10. Под регулировочным диском 9 с возможностью поворота вокруг своей оси установлен дополнительный диск 11. Регулировочный диск 9 и дополнительный диск 11 имеют отверстия 12, расположенные по периферии на одинаковом расстоянии от их центра. Под дополнительным диском 11 жестко закреплен направляющий кронштейн 13 с полуосью 14 и отвалом 15. Полуось 14 установлена в направляющем кронштейне 13. На отвале 15 закреплен цилиндрический корпус 16 с подшипником 17. Отвал 15 выполнен плоским и посредством подшипника 17 установлен на полуоси 14 с возможностью вращения вокруг своей оси, изменения своего положения по высоте вдоль стойки 5 относительно режущих кромок стрельчатой лапы 7 и изменения угла атаки в горизонтальной плоскости. Необходимое положение отвала 15 по высоте относительно режущих кромок стрельчатой лапы 7 устанавливают перемещением полуоси 14 вместе с отвалом 15 в пазу направляющего кронштейна 13 и фиксируют гайкой 18, наворачиваемой на резьбовую часть полуоси 14. Требуемый угол установки отвала 15 устанавливают вращением дополнительного диска 11 вместе с направляющим кронштейном 13 и полуосью 14 вокруг оси 10 регулировочного диска 9 и фиксируют в требуемом положении болтом 19, вставляемым в одно из отверстий 12. Отвалы 15 каждой пары гребнеобразователей 4 установлены симметрично относительно линии высеянных семян под углами α, раствор которых направлен в сторону движения гребневой сеялки.

Прикатывающие катки 3 на раме 1 гребневой сеялки закреплены посредством кронштейнов 20.

Прикатывающие катки 3 содержат составную раму, состоящую из боковых балок 21, продольных балок 22 и поперечных балок 23 и 24. На боковых балках 21 выпуклостью к оси симметрии катка установлены сферические диски 25, имеющие возможность изменять угол установки к направлению движения гребневой сеялки вместе с боковыми балками 21, которые фиксируются в нужном положении поперечной балки 23 с помощью стопорных болтов 26, вставляемых в отверстия 27. На продольных балках 22 установлена ось 28. На оси 28 расположены свободно вращающиеся на ней прикатывающие кольца 29. Прикатывающие катки 3 содержат также штангу 30 с пружиной 31. Прикатывающие катки 3 расположены за гребнеобразователями 4, с возможностями изменения своего положения в вертикальной плоскости и регулирования давления на почву посредством пружины 31, а продольные оси симметрии прикатывающих катков 3 совпадают с линией высеянных семян. Диаметр d прикатывающих колец 29 имеет размер, определяемый соотношением

где h - величина смятия почвы прикатывающими кольцами, м;

r_кп - радиус комка почвы, м;

φ₁ - угол трения между поверхностями прикатывающего кольца и комка почвы, град;

φ₂ - угол трения между поверхностями комка почвы и почвы, град, а диаметр сферических дисков соответственно определяют по формуле D=d+2(H+h₂),

где H - высота гребня почвы, м;

h₂ - глубина погружения каждого сферического диска в почву, м.

Высевающие аппараты 2 соединены семяпроводами 32 с установленными на раме 1 лапами-сошниками 33. Лапы-сошники 33 установлены перед гребнеобразователями 4.

Гребневая сеялка работает следующим образом. Предварительно при помощи высевающих аппаратов 2 устанавливают требуемую норму высева семян. Устанавливают требуемую глубину заделки семян с помощью лап-сошников 33. В зависимости от требуемых размеров гребня почвы (высоты гребня почвы Н, ширины верхнего основания В и угла естественного откоса γ гребня почвы) над высеянными семенами устанавливают необходимые глубину хода стрельчатых лап 7 и глубину погружения отвалов 15 в почву, а также необходимые углы атаки α отвалов 15 к направлению движения гребневой сеялки. Сжатием пружин 31 устанавливают необходимое давление прикатывающих катков 3 на образованный бугорок почвы. В зависимости от диаметра (максимального размера) комков почвы на поверхности поля перед посевом, по выражению вычисляют необходимый диаметр прикатывающих колец 29 и устанавливают их на прикатывающие катки 3. Например, угол φ₁=20…24° для чернозема, а угол φ₂=48° [Зыкин Е.С. Способ посева пропашных культур с разработкой катка-гребнеобразователя. Дисс.…канд. техн. наук. - Пенза, 2007. - 181 с.]. Тогда при r_кп=0,03 м и h=(0,04…0,05) м, диаметр прикатывающих колец составит d=0,25 м.

Соответственно диаметр сферических дисков определяют по формуле D=d+2 (H+h₂). Например, d=0,25 м (рассчитано выше), H=0,08 м, h₂=0,03 м (согласно экспериментальных исследований в лабораторных и полевых условиях на черноземных почвах при влажности почвы 19...23%). Тогда D=0,25+2 (0,08+0,03)=0,47 м.

При движении гребневой сеялки лапы-сошники 33 со стрельчатыми лапами 7 гребнеобразователей 4 рыхлят почву и подрезают сорняки. Высевающие аппараты 2 через семяпроводы 32 направляют семена к лапам-сошникам 33, которые укладывают семена на требуемую глубину, а следом идущие гребнеобразователи 4 с отвалами 15 присыпают семена рыхлым и прогретым слоем почвы, сдвигаемой из междурядий, тем самым образуя бугорок почвы над высеянными семенами требуемых размеров. Прикатывающие катки 3 перекатываются по образованным почвенным бугоркам, копируя их рельеф, и уплотняют: сферические диски 25, установленные выпуклой стороной к оси симметрии прикатывающего катка 3 для более равномерного уплотнения почвы, вместе с прикатывающими кольцами 29 и за счет давления пружины 31 - формируют гребень почвы, уплотняя его с трех сторон. При этом прикатывающие кольца 29 разрушают комки почвы в зоне их вращения на верхнем основании гребня почвы и одновременно уплотняют вершину гребня почвы, а сферические диски 25 уплотняют боковые стороны бугорка почвы и окончательно формируют гребень почвы требуемых размеров и плотности.

Выполнение гребнеобразователей 4 в виде стрельчатых лап 7 с отвалами 15, закрепленных на раме 1 в шахматном порядке, и установка отвалов 15 каждой пары гребнеобразователей 4 симметрично относительно линии высеянных семян под углами α, раствор которых направлен в сторону движения гребневой сеялки - позволяет образовывать гребни почвы над высеянными семенами требуемых размеров.

Наличие расположенных за гребнеобразователями 4 прикатывающих катков 3, содержащих составную раму, сферические диски 25, ось 28, прикатывающие кольца 29, штангу 30 с пружиной 31, с возможностями изменения положения прикатывающего катка 3 в вертикальной плоскости и регулирования его давления на почву, а также изменять угол атаки сферических дисков 25 к направлению движения гребневой сеялки, повышает качество образования гребней почвы над высеянными семенами, за счет доведения плотности почвы в гребне до требуемого значения, так как образованный над высеянными семенами гребнеобразователями 4 бугорок почвы уплотняется прикатывающими катками 3 с трех сторон с необходимым давлением, способствуя сохранению формы окончательно сформированных гребней почвы в течение всего вегетационного периода. Это повышает качество посева и улучшает температурный режим, водный и воздушный условия для развития растений.

Предварительный расчет необходимого диаметра d прикатывающих колец 29 в зависимости от максимальных размеров комков почвы, расположенных на поверхности поля, по выражению позволит прикатывающим кольцам 29 эффективно разрушить комки почвы.

Соответствующий расчет необходимого диаметра D сферических дисков по формуле D=d+2 (H+h₂) позволит осуществлять выбор сферических дисков для образования требуемой высота H гребней почвы.

Таким образом, поверхность поля после посева будет соответствовать агротехническим требованиям, предъявляемым к посеву сельскохозяйственных культур.