Результат интеллектуальной деятельности: СЕКЦИЯ ГРЕБНЕВОЙ СЕЯЛКИ

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

Известна секция сеялки-культиватора [Секция сеялки-культиватора. Патент RU №2268561. - Опубл. 27.01.2006 г., Бюл. №3], включающая подвеску, грядиль, копирующее колесо, механизм регулировки копирующего колеса, держатели и рабочие органы - сошники или полольные лапы. Копирующее колесо смонтировано на грядиле с возможностью перестановки по длине грядиля. Секция дополнительно снабжена спаренными опорными колесами с механизмом регулировки их положения.

Однако известное устройство имеет недостаток, к которому можно отнести:

- низкое качество формируемых гребней почвы;

- низкое качество разрушения комков почвы кольцами на вершине и боковых сторонах формируемого гребня почвы;

- неудовлетворительное качество посева пропашных культур.

Технический результат - повышение качества посева пропашных культур.

Технический результат достигается тем, что гребнеобразователи содержат стойку, стрельчатую лапу, отвал и кронштейн. Отвал выполнен плоским и установлен 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. Отвалы каждой пары гребнеобразователей установлены симметрично относительно линии высеянных семян под углами α, раствор которых направлен в сторону движения секции гребневой сеялки, причем угол α определяют соотношением

где Н - высота гребня почвы, м;

γ - угол естественного откоса почвы, град;

В - ширина верхнего основания гребня почвы, м;

r - радиус отвала, м;

π = 3,14;

θ - угол контакта отвала с почвой, град;

h - глубина погружения отвала в почву, м;

диаметр отвала D определяют по формуле

где ϕ₁ - угол трения между режущей кромкой отвала и комком почвы, град;

ϕ₂ - угол трения между поверхностями комка почвы и почвой, град,

а расстояние L между вертикальными осями симметрии отвалов определяют по формуле

где g - ускорение свободного падения, м/с²;

ν - скорость движения гребневой сеялки, м/с;

α - угол атаки отвала, град;

; - коэффициент трения почвы о отвал;

ε - угол между поверхностью поля и направлением отбрасывания почвы, град,

за гребнеобразователями устанавливают каток-гребнеобразователь, включающий составную раму, сферические диски, штанги с пружинами. Сферические диски устанавливают выпуклой стороной к продольной оси симметрии катка с возможностями изменения угла атаки сферических дисков симметрично относительно продольной оси симметрии катка под одинаковым углом, раствор которого направлен в сторону движения катка, и фиксации в заданном положении. Между сферическими дисками на оси через равные интервалы устанавливают плоские диски, внешний контур которых выполняют многогранным и двусторонне затачивают. На выпуклой стороне каждого сферического диска жестко устанавливают рыхлители, в поперечном сечении имеющие форму круга, причем рыхлители устанавливают на сферических дисках по окружности и острием направляют в сторону продольной оси симметрии катка, а по периферии каждого сферического диска выполняют фигурные выемки в виде полукруга и затачивают.

На фиг. 1 изображена секция гребневой сеялки, вид сбоку, на фиг. 2 - то же, вид сверху, на фиг. 3 - сошник, вид сбоку, на фиг. 4 - сошник, вид сверху, на фиг. 5 - сошник, вид сзади, на фиг. 6 - гребнеобразователь, вид сбоку, на фиг. 7 - гребнеобразователь, вид сверху, на фиг. 8 - сечение гребнеобразователя по линии Α-A, на фиг. 9 - сечение держателя по линии Б-Б, на фиг. 10 - каток-гребнеобразователь, вид сбоку, на фиг. 11 - каток-гребнеобразователь, вид сверху, на фиг. 12 - разрез катка-гребнеобразователя по линии В-В.

Секция гребневой сеялки содержит подвеску 1, грядиль 2, копирующее колесо 3, держатели 4, 5, 6 и сошник 7.

Сошник 7 установлен в держателе 4. Сошник 7 содержит стойку 8, стрельчатую лапу 9, высевающую трубку 10. Нижняя часть стойки 8 имеет клиновидную форму. Между крыльями стрельчатой лапы 9 установлена пластина 11 в форме равнобедренного треугольника, вершина которого направлена в сторону носка стрельчатой лапы 9. Пластина 11 сторонами жестко закреплена с внутренними сторонами крыльев стрельчатой лапы 9. В пластине 11 выполнено отверстие 12. Высевающая трубка 10 установлена по оси симметрии стрельчатой лапы 9 над отверстием 12 пластины 11.

На грядиле 2 за сошником 7, по обе его боковые стороны установлены боковые кронштейны 13. На боковых кронштейнах 13 установлены держатели 5. На боковых кронштейнах 13 в держателях 5 симметрично относительно грядиля 2 установлены гребнеобразователи 14 с возможностями их перемещения в горизонтальной плоскости в разные стороны от линии высеянных семян и фиксирования в требуемом положении болтами 15, вворачиваемыми в резьбовые отверстия держателей 5.

Гребнеобразователь 14 содержит стойку 16, ножевидную стойку 17, стрельчатую лапу 18. На стойке 16 установлен кронштейн 19. На кронштейне 19 жестко закреплен регулировочный диск 20 с осью 21. Под регулировочным диском 20 с возможностью поворота вокруг своей оси установлен дополнительный диск 22. Регулировочный диск 20 и дополнительный диск 22 имеют отверстия 23, расположенные по периферии на одинаковом расстоянии от их центра. Под дополнительным диском 22 жестко закреплен направляющий кронштейн 24 с полуосью 25 и отвалом 26. Полуось 25 установлена в направляющем кронштейне 24. На отвале 26 закреплен цилиндрический корпус 27 с подшипником 28. Отвал 26 выполнен плоским и посредством подшипника 28 установлен на полуоси 25 с возможностями вращения вокруг своей оси, изменения своего положения по высоте вдоль стойки 16 относительно режущих кромок стрельчатой лапы 18 и изменения угла атаки в горизонтальной плоскости. Необходимое положение отвала 26 по высоте относительно режущих кромок стрельчатой лапы 18 устанавливают перемещением полуоси 25 вместе с отвалом 26 в пазу направляющего кронштейна 24 и фиксируют гайкой 29, наворачиваемой на резьбовую часть полуоси 25. Требуемый угол установки отвала 26 устанавливают вращением дополнительного диска 22 вместе с направляющим кронштейном 24 и полуосью 25 вокруг оси 21 регулировочного диска 20 и фиксируют в требуемом положении болтом 30, вставляемым в одно из отверстий 23. Отвалы 26 каждой пары гребнеобразователей 14 установлены симметрично относительно линии высеянных семян под углами α, раствор которых направлен в сторону движения секции гребневой сеялки, причем угол α определяют соотношением

где Н - высота гребня почвы, м;

γ - угол естественного откоса почвы, град;

В - ширина верхнего основания гребня почвы, м;

r - радиус отвала, м;

π = 3,14;

θ - угол контакта отвала с почвой, град;

h - глубина погружения отвала в почву, м;

диаметр отвала D определяют по формуле

где ϕ₁ - угол трения между режущей кромкой отвала и комком почвы, град;

ϕ₂ - угол трения между поверхностями комка почвы и почвой, град,

а расстояние L между вертикальными осями симметрии отвалов определяют по формуле

где g - ускорение свободного падения, м/с²;

ν - скорость движения гребневой сеялки, м/с;

α - угол атаки отвала, град;

; - коэффициент трения почвы о отвал;

ε - угол между поверхностью поля и направлением отбрасывания почвы, град

За гребнеобразователями 14 в держателе 6 установлен каток-гребнеобразователь 31. Каток-гребнеобразователь 31 содержит составную раму, состоящую из боковых балок 32, продольных балок 33 и поперечных балок 34 и 35. На боковых балках 32 в подшипниках 36 установлены полуоси 37. На полуосях 37 выпуклой стороной к продольной оси симметрии катка с внутренней стороны боковых балок 32 составной рамы установлены сферические диски 38, с возможностями изменения угла атаки сферических дисков 38 вместе с боковыми балками 32 симметрично относительно продольной оси симметрии катка под одинаковым углом, раствор которого направлен в сторону движения катка, и фиксации в заданном положении. Требуемый угол атаки сферических дисков 38 вместе с боковыми балками 32 фиксируют в нужном положении поперечной балки 34 с помощью болтов 39, вставляемых в отверстия 40. На продольных балках 33 в подшипниках 41 установлена ось 42. Между сферическими дисками 38 на оси 42 через равные интервалы установлены плоские диски 43, внешний контур которых выполнен многогранным и двусторонне заточен.

На выпуклой стороне каждого сферического диска 38 жестко установлены рыхлители 44, в поперечном сечении имеющие форму круга, причем рыхлители 44 установлены на сферических дисках 38 по окружности и острием направлены в сторону продольной оси симметрии катка, а по периферии каждого сферического диска 38 выполнены фигурные выемки 45 в виде полукруга и заточены.

Каток-гребнеобразователь содержит также кронштейн 46, посредством которого его агрегатируют с сеялкой. Кронштейн 46 жестко закреплен на поперечной балке 34. На поперечной балке 35 жестко закреплен кронштейн 47 с направляющей втулкой 48. Штанга 49 с пружиной 50 одним концом шарнирно при помощи пальца 51 соединена с кронштейном 46, а другим концом установлена в направляющей втулке 48. Давление катка на почву регулируют перемещением гайки 52 по резьбовой части штанги 49, тем самым, сжимая пружину 50.

Секция гребневой сеялки работает следующим образом.

Предварительно секцию навешивают на раму гребневой сеялки. Высевающими аппаратами сеялки устанавливают требуемую норму высева семян. Устанавливают требуемую глубину хода сошников 7 и стрельчатых лап гребнеобразователей 14. В зависимости от требуемых размеров гребня почвы (высоты гребня почвы Н, м, ширины верхнего основания В, м, и угла естественного откоса γ, град, гребня почвы) над высеянными семенами устанавливают необходимую глубину погружения h, м, отвалов 26 в почву. Определяют оптимальный диаметр D, м, отвалов 26 и устанавливают их с необходимыми углами атаки α к направлению движения секции гребневой сеялки и с расстоянием L, м, между вертикальными осями симметрии отвалов.

Устанавливают требуемый угол атаки сферических дисков 38 к направлению движения, для чего перемещают концы боковых балок 32 по поперечной балке 34 в разные стороны от продольной оси симметрии катка и фиксируют в нужном положении стопорными болтами 39 вставляемыми в отверстия 40. Перемещением гайки 52 по штанге 49 устанавливают необходимое сжатие пружины 50.

При движении секции гребневой сеялки стрельчатая лапа 9 сошника 7 подрезает верхний слой почвы и сорные растения, а также образует уплотненное ложе для укладки в него семян. Клиновидная часть стойки 8 дополнительно крошит слой почвы, приподнятый стрельчатой лапой 9, и исключает сгруживание почвы. Семена на влажное уплотненное ложе укладываются высевающей трубкой 10. Слой почвы, сходящий с крыльев стрельчатой лапы 9, движется по пластине 11 в форме равнобедренного треугольника и равномерно накрывает высеянные семена.

Идущие за сошником 7 гребнеобразователи 14, установленные по обе боковые стороны сошника 7, стрельчатыми лапами 18 также рыхлят почву и подрезают сорные растения, а отвалами 26 присыпают высеянные семена рыхлым и прогретым слоем почвы, сдвигаемой из междурядий, тем самым, образуя бугорок почвы необходимых размеров в зависимости от вида высеянной культуры.

При движении катка-гребнеобразователя 31 по рядку, на который предварительно с междурядий сдвинут для заделки семян рыхлый слой почвы и образован почвенный бугорок, сферические диски 38, установленные выпуклой стороной к продольной оси симметрии катка для более равномерного уплотнения почвы, перекатываются вместе с полуосью 37, а также плоскими дисками 43 и за счет давления пружины 50 формируют гребень почвы, уплотняя его.

При этом плоские диски 43, внешний контур которых выполнен многогранным и двусторонне заточен, и расположенные на оси 42 между сферическими дисками 38, острыми гранями интенсивно разрушают комки почвы в зоне их вращения, в результате чего на поверхности бугорка почвы образуется рыхлый мульчированный слой почвы, уменьшающий испарение почвенной влаги.

Сферические диски 38, установленные с требуемым углом атаки к направлению движения, в процессе вращения заточенными фигурными выемками 45 в виде полукруга разрезают комки почвы, а рыхлителями 44 разрушают комки почвы на боковых сторонах гребня почвы и дополнительно мульчируют почву на боковых его сторонах.

За счет совместного действия сферических дисков 38 с рыхлителями 44, плоских дисков 43 и давления штанги 49 с пружиной 50 на каток, при воздействии его на бугорок почвы - окончательно формируется гребень почвы требуемых размеров и мелкокомковатой структуры.

Выполнение нижней части стойки 8 сошника 7 клиновидной позволяет исключить сгруживание почвы (как это происходит у серийных лап-сошников), и равномерно направить поток подрезанного слоя почвы на пластину 11.

Выполнение пластины 11 в форме равнобедренного треугольника и установка ее между крыльями стрельчатой лапы 9, причем вершина пластины 11 направлена в сторону движения стрельчатой лапы 9, а также выполнение в пластине 11 отверстия 12 и установка высевающей трубки 10 над отверстием 12 позволяет исключить моментального схода подрезанного слоя почвы с крыльев стрельчатой лапы 9 и попадание ее в бороздку вместе с семенами культурных растений. Кроме того, установка высевающей трубки 10 над отверстием 12 пластины 11 гарантированно исключает забивание выходного отверстия высевающей трубки 10, что непосредственно влияет на качество посева сельскохозяйственных культур.

Выполнение гребнеобразователей 14 в виде стрельчатых лап 18 с отвалами 26 необходимого диаметра, с возможностью регулирования угла атаки отвалов 26, а также установка гребнеобразователей 14 с возможностями перемещения в горизонтальной плоскости в разные стороны от линии высеянных семян симметрично относительно линии высеянных семян под углами α, раствор которых направлен в сторону движения секции гребневой сеялки, а также с соблюдением необходимого расстояния L между вертикальными осями симметрии отвалов - позволяет, в зависимости разного типа почвы и их физико-механического состава, образовывать гребни почвы над высеянными семенами требуемых размеров. Это повышает качество посева и улучшает температурный, водный и воздушный условия для развития растений.

Возможность изменения угла атаки сферических дисков 38 относительно продольной оси симметрии катка под одинаковым углом позволяет добиться доведения плотности почвы в гребне до требуемых значений. Это повышает качество посева, расширяет технологические возможности катка при формировании гребня почвы. Вследствие этого образуется гребень почвы с требуемой плотностью, что ускоряет процесс прорастания семян и в конечном итоге увеличивает урожайность возделываемых культур.

Выполнение внешнего контура плоских дисков 43 многогранным и дву-сторонне заточенным позволяет качественно разрушить комки почвы в зоне вращения плоских дисков 12 на вершине формируемого гребня почвы.

Установка по окружности на выпуклых сторонах каждого сферического диска 38 рыхлителей 44, в поперечном сечении имеющих форму круга и острием направленных в сторону продольной оси симметрии катка, позволяет в процессе вращения каждого сферического диска 38 качественно разрушить комки почвы на боковых сторонах гребня и добиться мульчированного слоя почвы.

Выполнение по периферии каждого сферического диска 38 заточенных фигурных выемок 45 в виде полукруга позволяет не только острыми гранями разрезать комки почвы и растительные остатки, но и исключить проскальзывание сферических дисков 38 в процессе их вращения, а, следовательно, добиться постоянство вращения сферических дисков и качественного разрушения комков почвы рыхлителями 44.

Наличие мульчированного и мелкокомковатого слоя с трех сторон гребня почвы позволит исключить испарения почвенной влаги из гребня.

Установка штанги 49 с пружиной 50 в кронштейнах 46 и 47 по линии продольной оси симметрии катка-гребнеобразователя позволяет за счет пружины 50 равномерно распределить давление катка на гребень почвы. Это способствует повышению качества уплотнения гребней почвы над высеянными семенами с необходимой по агротехническим требованиям плотностью, а также сохранению формы окончательно сформированных гребней почвы в течение всего вегетационного периода.