ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕ-ПОСЕВНОЙ АГРЕГАТ Российский патент 1999 года по МПК A01B49/06 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к способам и устройствам для обработки почвы с подрезанием верхнего слоя оборота пласта с одновременным посевом семян.

Известно устройства для обработки почвы с одновременным посевом (авт. св. СССР 292609, кл. A 01 B 49/06, публ. 1970), включающее рабочие органы для подрезания верхнего слоя почвы, устройство для высева семян под лапу и фронтально установленный каток, выполненный из набора кольцеобразных катков, установленных с шагом друг от друга, исключающим забивание межкольцевого пространства.

Недостатком известного устройства является неудовлетворительное прикатывание и выравнивание почвы вследствие очагового уплотнения, т.е. полосового фронтального прикатывания, а также повышения приживаемость подрезанных сорняков вследствие их вдавливания в почву в процессе прикатывания без разрыва технологических операций во времени.

Известно также устройство для обработки почвы с одновременным посевом (авт. св. СССР 912088, М. кл. A 01 B 49/06, опубл. 15.03.82), являющееся прототипом заявляемого технического решения. Устройство включает органы для подрезания верхнего слоя почвы с устройством для высева семян под лапу и фронтального установленные прикатывающие рабочие органы, выполненные из набора кольчато-шпоровых катков, собранных в секцию вплотную друг к другу.

Однако устройство-прототип не позволяет в достаточной степени уплотнить почву и сохранить влагу в зоне заделки семян по всей поверхности поля, а также не обеспечивает достаточную выровненность поверхности поля и уничтожение сорняков. Эти недостатки обусловлены фронтальным местным уплотнением без сдвига почвы, обеспечиваемым конструкцией прикатывающего катка. Пласт обработанной и засеянной почвы не имеет в разрезе четкого разграничения плотного и рыхлого слоя, которое могло бы предотвратить испарение влаги. Вследствие очагового уплотнения после естественного оседания почвы поверхность снова становится неровной. Кольчато-шпоровый каток, используемый в агрегате-прототипе, не может по всей конструкции обеспечить сплошное уплотнение почвы над высеянными семенами, а создаваемый шпорами катка рыхлый мульчирующий слой над неуплотненными семенами способствует более быстрому иссушению почвы, что приводит к появлению неравномерных всходов и частичной их гибели. Это делает неэффективным применение агрегата-прототипа в зоне с малым количеством весенних осадков. Кроме того, прикатывание почвы кольчато-шпоровыми катками непосредственно после подрезания (без перерыва в технологических операциях подрезания сорняков и прикатывания) приводит к повышенной приживаемости срезанных сорняков вследствие их вдавливания в почву.

Задача заявляемого технического решения - создание непосредственно в процессе посева сплошного уплотненного слоя почвы над высеянными семенами с образованием мульчирующего слоя из почвы, и вычесанных сорняков, и пожнивных остатков, с совмещением двух технологических операций - подрезания сорняков и прикатывания поверхности поля во времени. Образование мульчирующего слоя над уплотненным предотвращает капиллярное движение влаги в рыхлый слой. Даже при пересыхании верхнего мульчирующего слоя семена находятся в уплотненном слое почвы в разных условиях с достаточным количеством влаги, что обеспечивает дружное появление всходов, а значит и повышение урожайности по сравнению с прототипом. Вычесанные и уложенные в верхнем мульчирующем слое сорняки лишены условий для приживания, они не вдавливаются в почву.

Задача решается тем, что в почвообрабытывающе-посевном агрегате, включающем рабочие органы для подрезания верхнего слоя почвы в виде стрельчатых лап, устройства для высева семян под рабочий орган для подрезания почвы и прикатывающие катки выполнены в виде по меньшей мере двух секций, каждая из которых состоит из оси и набора кольцевидных каточков, сопряженных с осью вращения при помощи спиц и установленных с шагом от 80 до 200 мм, при этом секции установлены под углом к направлению движения агрегата от 55 до 80^o. Кроме того, каждый кольцевидный каточек выполнен в виде усеченного конуса с углом конусности от 20 до 60^o.

Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что прикатывающие катки выполнены в виде по меньшей мере двух секций, каждая из которых состоит из оси и набора кольцевидных каточков, сопряженных с осью вращения при помощи спиц и установленных с шагом от 80 до 200 мм, при этом секции установлены под углом к направлению движения агрегата от 55 до 80^o. Кроме того, заявляемый агрегат отличается также тем, что каждый кольцевидный каточек выполнен в виде усеченного конуса с углом конусности от 20 до 60^o.

Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что прикатывающие катки выполнены в виде по меньшей мере двух секций, каждая из которых состоит из оси и набора кольцевидных каточков, сопряженных с осью вращения при помощи спиц и установленных с шагом от 80 до 200 мм, при этом секции установлены под углом к направлению движения агрегата от 55 до 80^o. Кроме того, заявляемый агрегат отличается также тем, что каждый кольцевидный каточек выполнен в виде усеченного конуса с углом конусности от 20 до 60^o.

Шаг установки каточков в пределах от 80 до 200 мм определяется наружным диаметром и шириной обода каточка, а также от угла установки секции каточка. Чем больше диаметр, ширина наружной поверхности кольца каточка, меньше угол установки секции и глубже величина заглубления катков в почву, тем больше шаг расстановки и определяется он прочерчиванием или расчетом, исходя из условия необходимости уплотнения всей зоны прикатывания. Из математического выражения хорды через радиус и центральный угол сектора с учетом упомянутого условия шаг расстановки колец в секции L в общем виде определяется как:
L ≤ 2·h(2R - h)·cosα + b·sinα,
где h - глубина прикатывания;
R - наружный радиус кольцеобразного каточка;
b - ширина наружной поверхности кольца кольцеобразного каточка;
α - угол установки секции катков к направлению движения агрегата.

Экспериментально установлено, что для получения плотности почвы после прикатывания 0,8-1,2 г/кв. см, глубина прикатывания находится в пределах 30-40 мм, при этом, исходя из указанного выше условия, определяется шаг расстановки каточков. При установке каточков с шагом меньше 80 мм происходит забивание межкольцевого пространства почвой и растительными остатками. Межкольцевое расстояние более 200 мм неоправдано увеличивает габариты катка.

Угол установки секций катков к направлению движения агрегата зависит от выбранного параметра - диаметра каточков и вида доминирующих сорняков и определяется условием исключения забивания прикатывающих рабочих органов. При угле установки менее 55^o сдвиг почвы происходит в большей степени и вероятность забивания прикатывающих рабочих органов резко возрастает, а при угле установки прикатывающих рабочих органов более 80^o происходит недостаточный сдвиг почвы и, следовательно, недостаточное выравнивание поверхности поля, вычесывание сорняков и образование мульчирующего слоя. Угол конусности кольца кольцеобразного каточка зависит от угла установки секций катков и плотности почвы. Чем больше угол установки секций катоков, тем больше угол конусности усеченного конусного каточка.

Заявляемый агрегат для почвы и одновременного посева поясняется чертежами.

На фиг.1 схематически изображен заявляемый агрегат для обработки почвы и посева, на фиг, 2 - то же, вид сверху, на фиг.3 - кольцевидный каточек, а - в разрезе, б - вид сбоку.

Почвообрабатывающий агрегат с одновременным посевом семян состоит из бункера 1 с двумя отсеками для семян и удобрений, высевающим аппаратом 2 и подводящими семяпроводами 3, которые могут быть установлены на отдельном шасси или раме 4 почвообрабатывающего орудия. Позади бункера установлена емкость 5 для аммиачной жидкости с дозирующим устройством 6 и распределительными шлангами 7. К нижней стороне рамы 4 на одном уровне по отношению к обрабатываемой поверхности прикреплены рядами стойки 8, на конце каждой из которых закреплены культиваторная лапа 9, сошник 10 высева семян и удобрений и трубка 11 для внесения в почву аммиачной селитры. Высевающий аппарат 2 имеет сошники 10, соединенные между собой семяпроводами 3. К задней части рамы 4 закреплены шарнирно подпружиненные тяги 12, в захватах которых установлены под углом атаки секции 13 прикатывающих рабочих органов, состоящих из набора кольцевидных каточков 14, зафиксированных на оси при помощи прутков с равным шагом расстановки их по длине оси в секции.

Агрегат работает следующим образом.

В начале движения агрегата за счет опускания рамы 4 поворотом установленных на ней ходовых колес посредством гидросистемы происходит заглубление рабочих органов в почву. Величина уплотнения при этом устанавливается путем регулировки усилия пружин, установленных на тягах. При перемещении рамы 4 культиваторные лапы 9, закрепленные на стойках 8, подрезают почву на заданной глубине, взрыхляют ее верхний слой и образуют под каждой лапой 9 борозду с плотным дном, на которую разбрасываются семена и минеральные удобрения, поступающие из высевающего аппарата 2 через семяпроводы 3 и сошники 10 для высева семян и удобрений. Аммиачная жидкость, находящаяся в емкости 5, через дозирующее устройство 6 поступает к шлангам 7, а затем по трубкам 11 в обрабатываемый слой почвы. Заделанные в почву семена 15 совместно с удобрениями тут же прикатываются каточками 14, которые одновременно и выравнивают почву путем ее смещения, производя вычесывание сорняков и образуя рыхлый мульчирующий слой 16 толщиной 3-4 см над сплошным слоем 17 (фиг.3). Образование рыхлого влагосберегающего слоя 16 выполняется каточками 14 за счет установки их под углом атаки и их конструкции. Одновременно с прикатыванием производится выравнивание почвы, образование мульчирующего слоя, перемешанного с вычесанными подрезанными растительными остатками. Верхняя граница прикатанного уплотненного слоя 17 с рыхлым слоем 16 образуют так называемый гидрозамок, предотвращающий интенсивное испарение влаги из уплотненного слоя.

За счет установки прикатывающих катков, выполненных в соответствии с заявляемым решением, под углом к направлению движения агрегата (при совмещении технологических операций подрезания сорняков и прикатывания поверхности поля в одном агрегате) хорошо мульчируется верхний слой почвы вместе со стерневым или растительным покровом, который, высыхая, предохраняет от высыхания уплотненный слой, так как из-за разной плотности слоев отсутствует капиллярное движение влаги в рыхлый слой. Это способствует появлению дружных всходов, так как семена находятся в равных условиях с достаточным количеством влаги, что в конечном результате приводит к повышению урожайности.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к способам и устройствам для обработки почвы с подрезанием верхнего слоя без оборота пласта с одновременным посевом семян. Почвообрабатывающе-посевной агрегат включает рабочие органы для подрезания верхнего слоя почвы в виде стрельчатых лап, устройство для высева семян под рабочий орган для подрезания почвы и прикатывающие катки, установленные за рабочими органами. Прикатывающие катки выполнены в виде по меньшей мере двух секций. Каждая секция состоит из оси и набора кольцевидных каточков, сопряженных с осью вращения при помощи спиц и установленных с шагом от 80 до 200 мм. Секции установлены под углом к направлению движения агрегата от 55 до 80^o. Кроме того, каждый кольцевидный каточек выполнен в виде усеченного конуса с углом конусности от 20 до 60^o. Изобретение обеспечивает создание непосредственно в процессе посева сплошного уплотненного слоя почвы над высеянными семенами с образованием мульчирующего слоя из почвы и вычесанных сорняков и пожнивных остатков. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Почвообрабатывающе-посевной агрегат, содержащий рабочие органы для подрезания верхнего слоя почвы в виде стрельчатых лап, устройство для высева семян под рабочие органы для подрезания почвы и прикатывающие рабочие органы, установленные за стрельчатыми лапами, отличающийся тем, что прикатывающие рабочие органы выполнены в виде секций, состоящих из набора кольцевидных каточков, зафиксированных на оси при помощи прутков с равным шагом расстановки их по длине оси от 80 до 200 мм, при этом секции установлены под углом атаки от 55 до 80^oC. 2. Агрегат по п. 1, отличающийся тем, что каждый кольцевидный каточек выполнен в виде усеченного конуса.