Результат интеллектуальной деятельности: СЕЯЛКА ЗЕРНОТУКОВАЯ ШИРОКОЗАХВАТНАЯ МОБИЛЬНАЯ

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к комбинированным зернотуковым сеялкам.

Одна из самых распространенных зернотуковых сеялок СЗП-3,6 схематично состоит из высевающего блока 1 Фиг.1. (См. Антонов А.П., Антышев Н.М., Пейсахович Б.И. и др. «Скоростная сельскохозяйственная техника», 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Россельхозиздат, 1986, 191 с.: ил. - стр.150-161. стр.180-189, www.sibselmash.ru; www.bsm.sura.ru; www.chervonazirka.com), содержащего высевающие аппараты, 24 сошника и емкости для посевного материала. Высевающий блок крепится на раме 2, опирающейся на задние опорно-приводные колеса 3 и передние флюгерные 4. Между передними флюгерными колесами закреплено прицепное дышло 5. На некоторых сеялках вместо задних опорно-приводных колес устанавливаются приводные прикатывающие диски.

Разработанная более 50 лет назад серийно выпускаемая сеялка имеет ширину захвата 3,6 метра. Такая ширина захвата была согласована с соответствующими мощностными характеристиками выпускаемых на тот момент тракторов.

В настоящее время мощности тракторов возросли в 2-2,5 раза, в агрегате с которыми сеялка не обеспечивает их эффективной загрузки, что снижает их производительность и резко повышает себестоимость посевных работ. Для того чтобы загрузить трактор и повысить производительность на посеве, к трактору с помощью дополнительной специальной сцепки прицепляют 2 сеялки. Это позволяет увеличить общую ширину захвата до 7,2 метра.

Практическое использование такого агрегата, наряду с явным повышением производительности и соответствующей загрузкой трактора, выявило ряд существенных недостатков.

Во-первых, за счет сцепки повышается кинематическая длина агрегата, что снижает его маневренность и увеличило ширину разворотных полос.

Во-вторых, масса сцепки составляет более 20% от массы всего агрегата, что привело увеличению тягового сопротивления всего агрегата. Это сказалось на том, что базовый трактор тягового класса 1,4 т.с. устойчиво работает с агрегатом только на ровных и непереувлажненных полях. При наличии подъемов более 3% и повышенной влажности сцепного веса трактора не хватает, это приводит не только к увеличению буксования, но и «зарыванию» трактора.

В третьих, агрегат захвата 7,2 м не вписывается в требования Правил дорожного движения, поэтому перевезти его с поля на поле по дорогам общего пользования без его разборки невозможно.

В практике известны решения, связанные с повышением ширины захвата до 5,4 метра с расположением опорно-приводных рабочих колес по краям сеялки (www.sibselmash.ru - С3Р-5,4; www.chervonazirka.com - С3-5,4). При такой схеме ухудшается копируемость поверхности поля. Увеличение межопорного пролета рамы требует значительного увеличения ее прочности, что неизбежно приводит к повышенной ее металлоемкости и увеличению эксплуатационного веса. Кроме этого для такой конструкции необходимы дополнительные транспортные колеса, не унифицированные с рабочими. Для перевода в транспортное положение необходимы прицепное устройство и дополнительные гидроцилиндры для подъема сеялки.

Техническим решением задачи является создание широкозахватной высокомобильной зернотуковой сеялки, обеспечивающей максимальную загрузку трактора, с минимальной металлоемкостью, повышенной транспортабельностью и копируемостью поля. Указанная цель достигается следующим образом.

К раме 2 фиг.2 базовой сеялки СЗП-3,6 со штатными задними опорно-приводными колесами 3 или приводными прикатывающими дисками и высевающими блоками 1 с боков привариваются дополнительные полурамы 6 с унифицированными высевающими блоками 7 по 8-12 сошников каждый. Таким образом, общее количество сошников составит 40-48 штук, а общая ширина захвата 6-7,2 метра.

Общая рама 2 усиливается стандартными профилями. К передней части рамы вместо дышла 5 и передней полурамы с флюгерными колесами 4 посередине шарнирно к ней прикрепляется жесткий треугольный вынос 8. Спереди на вершине выноса смонтирован вертикальный опорный шарнир 9.

К нижней части оси шарнира 9 приварены две пары нижних и верхних проушин 11.

С боков, ниже оси качания траверсы, в гнезда траверсы 10 вставляются быстросъемные колеса 4 плоскостью качания параллельно направлению рабочего движения.

К верхней паре проушин 11 шарнирно присоединено рабочее дышло 12, свободно качающееся на оси проушин только в вертикальной плоскости по центру сеялки в направлении рабочего движения.

Треугольный вынос 8 (фиг.3) своим основанием соединен с рамой с помощью двух верхних горизонтальных 13, постоянно сочлененных, и двух нижних быстроразъемных 14 шарниров. На нижнем лонжероне выноса смонтирован фиксатор дышла 15. На выступающую сверху ось шарнира 9 свободно насажена втулка 16 с проушинами. Фиксация втулки 16 и оси 9 вертикального шарнира осуществляется торцевым упором 17.

С противоположной стороны от верхних проушин 11 к нижней части оси шарнира 9 жестко приварена планка с отверстием на конце, в которое может вставляться стопор 15, расположенный на нижнем лонжероне в вершине выноса 8 сзади опорного шарнира.

На выступающую сверху ось опорного шарнира 9 свободно насажена втулка 16 с проушинами. Фиксация втулки 16 на оси 9 вертикального шарнира осуществляется торцевым упором 17 на конце оси.

Проушины втулки 16 соединяются с охватывающей частью телескопической укосины 18.

Противоположный - охватываемый подвижный конец укосины 19, имеющий внутри сквозное отверстие, с другой стороны соединяется шарнирно быстросъемным пальцем с проушинами 20, расположенными сверху над прицепной петлей 21 дышла 12.

На охватывающей части укосины 18 имеется ряд сквозных отверстий, в любое из которых и соответственно через сквозное отверстие в подвижной укосине может вставляться стопор 22, замыкая при необходимости укосину в нужном положении.

На одной из полурам (фиг.2) устанавливаются откидные или выдвижные транспортные стойки, левая 23 и правая 24, в которые устанавливаются быстросъемные колеса, плоскостью качения вдоль рамы при транспортных переездах.

Спереди в направлении движения для транспортных переездов установлены транспортное откидное дышло 25 и стояночная стойка 26.

Для подъема выноса на раме смонтирован подъемный механизм 27.

По предложенной схеме могут собираться сеялки различной ширины от 6 до 9 метров захвата. Но самой оптимальной, на базе существующего конструктива, будет сеялка шириной захвата 6 метров.

Дальнейшее увеличение ширины захвата потребует значительных изменений конструкции рамы, увеличения мощности приводов, применения других опорных колес и т.д.

Работает сеялка следующим образом:

а) в прицепном варианте:

Жесткий треугольный вынос 8 относительно верхних шарниров 13 опущен вниз и зафиксирован жестко с рамой пальцами в нижних быстросъемных шарнирах 14.

Быстросъемные колеса 4 вставлены в гнезда траверсы 10.

Сеялка опирается на задние несъемные опорно-приводные колеса 3 или приводные прикатывающие диски и передние 4.

Укосина 19 в шарнире 20 разъединяется с дышлом 12, разворачивается с втулкой 16 на 180° и укладывается в гнездо на вынос 8 сверху.

Прицепная петля 21 соединяется с прицепной серьгой трактора стопор 15 разомкнут.

При таком агрегатировании сеялка является чисто прицепной и трактор класса 1,4 свободно работает на ровных и непереувлажненных полях;

б) в полунавесном варианте;

На полях с подъемами и на вязких переувлажненных почвах, при наличии достаточного запаса мощности двигателя сцепного веса трактора может не хватать и он может буксовать вплоть до остановки.

Для правильной эксплуатации трактора в этих условиях в соответствии с требованиями прилагаемой к нему инструкции трактор необходимо догружать (навешиванием балластных грузов, заливкой воды в шины и т.д.). Это материало- и трудоемкие процедуры, снижающие производительность при посеве. Притом, что эта необходимость может возникнуть только с утра или в течение двух, трех часов после росы или дождя, а в дальнейшем эксплуатация перегруженного трактора приводит к излишнему переуплотнению почвы и перерасходу горючего.

Для того чтобы исключить необходимость балластирования самого трактора и вместе с тем обеспечить его загрузку конструкция прицепного устройства сеялки предусматривает работу ее в полунавесном варианте.

Для этого укосина 19 соединяется с проушинами 20 дышла 12 и укосина жестко запирается стопором 22, так чтобы дышло было перпендикулярно оси вертикального шарнира 9.

Противоположный конец дышла запирается стопором 15.

Таким образом, вынос 8, дышло 12 и укосина 19 образуют цельную прицепную систему, жестко связанную с рамой сеялки.

За дышло 12 навесной системой трактора поднимают сеялку на высоту, достаточную для снятия передних быстросъемных колес 4, которые снимаются с траверсы 10 и укладываются на раму 2 сеялки.

Опускается дышло 12 до горизонтального положения (соответствующего положению с установленными опорными колесами), и навеска трактора фиксируется в этом положении.

Таким образом, рама сеялки с одной стороны опирается на задние опорно-приводные колеса 3, а спереди через петлю 21 и заднюю навесную систему трактора на ведущие колеса трактора.

При этом трактор догружается пропорционально весу посевного материала, находящегося в емкостях сеялки.

Причем в обоих вариантах работы сеялка сзади может опираться как на опорные пневматические колеса, так и на предусмотренные конструкцией прикатывающие диски;

г) перевод в транспортное положение и обратно:

Для того чтобы перевести сеялку в транспортное состояние из прицепного варианта необходимо выполнить операции в следующей последовательности:

1 - Развернуть укосину 19 и соединить ее с дышлом 12, не запирая ее стопором 22.

2 - Опустить навеску трактора максимально вниз, запереть укосину в таком положении стопором 22 и зафиксировать дышло стопором 15.

3 - Поднять сеялку навеской трактора максимально вверх до отрыва передних опорных колес 4 от земли. Снять передние опорные колеса 4, опустить стояночную стойку 26 до упора в землю и зафиксировать.

4 - Выдвинуть или откинуть левую транспортную стойку 23 и зафиксировать в этом положении.

5 - Вставить в гнездо стойки 23 плоскостью вращения вдоль сеялки одно из быстросъемных опорных колес 4 и закрепить на ней.

6 - Опустить сеялку до контакта левого колеса с землей и полного снятия нагрузки на дышле.

7 - Выдвинуть стопор 22 расстыковать укосину 18, поднять навеску трактора максимально вверх и зафиксировать укосину в этом положении.

8 - Принудительно, навеской трактора, опустить дышло максимально вниз, сеялка всей передней частью относительно линии между левым транспортным колесом и стояночной стойкой наклонится вниз.

9 - Откинуть или выдвинуть правую транспортную стойку 24 и зафиксировать.

10 - Одеть плоскостью вращения вдоль сеялки правое опорное колесо 4 и зафиксировать на стойке 24.

11 - Поднять навеску трактора вверх до контакта правого колеса с землей и полного снятия нагрузки на дышле 12. Расстыковать дышло с навеской трактора.

12 - Расстыковать укосину с дышлом, выдвинуть стопор 15, развернуть со втулкой 16 укосину 19 и дышло 12 с траверсой 10 на 180° и зафиксировать их на выносе 8, соответственно укосину сверху, а дышло снизу.

13 - извлечь пальцы из нижних шарниров 14 и подъемным механизмом 27 поднять вынос 8 вверх до вертикального положения Фиг 4.

14 - Откинуть транспортное дышло 25 вдоль сеялки в направлении транспортировки и зафиксировать в этом положении относительно рамы.

15 - Подъехать трактором спереди, состыковать навеску трактора с дышлом 12.

16 - Поднять навеску, освободить стояночную стойку 26 и, подняв ее, зафиксировать в транспортном положении.

Перевод в рабочее положение сеялки осуществляется в обратном порядке.

Предложенное решение даже в варианте с шириной рабочего захвата 6 метров обладает следующими преимуществами;

а) по сравнению с серийной сеялкой С3П-3,6:

- большей производительностью до 70%;

- оптимальной загрузкой трактора до 90%;

- высокой мобильностью, и транспортабельностью по дорогам общего пользования;

- уменьшением суммарной площади переуплотнения почвы.

б) По сравнению с С3-5,4:

- увеличенной производительностью до 10%;

- улучшением копируемости поля и качества посева;

- снижением стоимости;.

- унификацией опорных колес;

- универсальностью агрегатирования (прицепная или полунавесная).

в) По сравнению с агрегатом шириной захвата 7,2 метра, состоящим из двух сеялок С3П-3,6 и сцепки СП-7:

- уменьшенной кинематической длиной агрегата и сокращением площади разворотных полос;

- значительным снижением стоимости, агрегата за счет исключения сцепки;

- повышенной маневренностью и транспортабельностью.

В конечном счете расчетная разница в ширине захвата двухсеялочного агрегата на 20% может полностью компенсироваться эксплуатационными преимуществами предложенного варианта сеялки.

Эксплуатационную производительность шестиметровой сеялки можно увеличить еще на 20-25% путем сокращения потерь времени на загрузку технологических емкостей посевным материалом за счет сокращения их частоты. Для этого объем штатных емкостей можно увеличить на 30-40% с обязательным пропорциональным увеличением площади контакта опорных колес и жесткости рамы.

Эксплуатационная производительность такой сеялки практически может сравняться с производительностью агрегата, состоящего из трех сеялок С3П-3,6 и сцепки СП-11.