ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕ-ПОСЕВНОЙ АГРЕГАТ Российский патент 2003 года по МПК A01B49/06 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающе-посевным агрегатам, применяемым в сухостепных почвенно-климатических зонах земледелия.

Известны почвообрабатывающе-посевные агрегаты, содержащие установленную на опорных колесах раму, на которой смонтированы бункеры, семяпроводы, сошники с подрезающими лапами и фронтально установленные катки [1, 2, 3]. Главным недостатком вышеуказанных сеялок является то, что почву под посев зерен только подрезают, но не сдвигают, и зерна, попадая на сухую почву, проявляют недостаточную всхожесть.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является почвообрабатывающе-посевной агрегат (противоэрозионная зерновая сеялка, по названию заявителя) [4], - прототип заявленного технического решения. Агрегат включает сошники с наральниками первого (для посева зерновых) и второго (для посева трав) рядов, в задней части второго ряда сошников с наральниками установлены трапециевидные пластины с окном в нижней центральной части, которые сдвигают сухой слой почвы, нарезают углубления для высева семян, засыпают их через вышеуказанные окна и прикатывают катками.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то:
- что высев семян зерновых производят рядовым способом в углубления, которые осыпаются, создавая разную глубину заделки семян в почву, сплошное прикатывание катками засеянного поля без последующего рыхления почвы образует поверхностную корку, что не обеспечивает дружных всходов, а также нормального развития семян зерновых из-за угнетения растений в узких междурядьях и приводит к частичной гибели их;
- что окно, расположенное в центре трапециевидной пластины (при высеве семян трав), способствует забиванию сошников, следовательно, и к повышению энергоемкости.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - повышение урожайности зерновых культур и снижение энергоемкости.

Технический результат - создан почвообрабатывающе-посевной агрегат, обладающий меньшей энергоемкостью по сравнению с существующими, позволяющий значительно повысить урожайность зерновых культур.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном почвообрабатывающе-посевном агрегате, содержащем установленную на опорных колесах раму, на которой смонтирован бункер, соединенный семяпроводами с сошниками, и цилиндрические прикатывающие катки, имеются нижеследующие особенности.

1. За закрепленными на раме сошниками с отвалами и выравнивателями установлены прикатывающие катки и рыхлители, образуя выстроенные ряды рабочих органов.

Возделывание засеваемой почвы сошниками, которые рыхлят почву, подрезают сорняки и образуют ложе, на которое высеваются семена; отвалы сдвигают сухой слой почвы, оставляя менее сухой слой для заделки семян, создавая вдоль засеянной борозды-ленты гребни, способствующие сбору выпавших осадков в засеянные борозды-ленты; выравниватели разравнивают вуаль почвы над семенами; после чего почва только в засеянной борозде-ленте (непосредственно над семенами) прикатывается катками, обуславливая тем самым более тесный контакт семян с почвой; рыхлители мульчируют прикатанный слой почвы, предотвращая образование корки и уменьшая испарение влаги. Из вышесказанного следует, что посев зерновых заявленным почвообрабатывающе-посевным агрегатом осуществляется в обработанные борозды-ленты, что улучшает условия развития посевов за счет сосредоточения влаги, предотвращения эрозии почвы в них, а следовательно, позволяет получить более раннее созревание колосовых и повышенные урожаи, а также снизить энергоемкость агрегата, исключая сплошную обработку поля и по сравнению с прототипом за счет исключения возможности забивания сошников.

2. Сошники закреплены фронтально на раме с расстоянием L+0,1L друг от друга, а ширина выстроенного ряда рабочих органов равна L/2+0,1L при L, равном 450-500 мм.

Данное условие позволяет получить поле с чередующимися: обработанной (засеянной) и необработанной лентами земли по длине поля, причем на необработанной ленте образуется гребень из сухой земли, сдвинутый отвалами из обработанной ленты, это тормозит всхожесть сорняков на необработанной полосе, позволяя развиваться опережающими темпами зерновым и впоследствии угнетать рост сорняков, а следовательно, зерновые получают больше влаги и света и дают повышенный урожай. Значение L 450-500 мм является оптимальным, т.к. при значении L<450 мм посев стремится к рядковому способу, уменьшаются показатели эффективности посева бороздково-ленточным способом с чередующимися засеянной и незасеянной полосами; при значении L>500 мм ширина захвата сошника (стрельчатой лапы) стремится к большим значениям, при которых трудно получить равномерный разброс семян, а также увеличивается соответственно и ширина незасеянной ленты, на ней образуется более пологий гребень сдвинутой сошниками сухой почвы, что способствует более интенсивному росту сорняков, угнетению роста зерновых и снижению урожайности.

3. Каждый сошник выполнен в виде стрельчатой лапы с закрепленными последовательно через промежуточные звенья симметричными отвалами, имеющими в задней части отгибы под углом 40-45^o относительно поверхности поля, между которыми смонтирован выравниватель с возможностью регулирования его по высоте.

Таким образом, стрельчатая лапа рыхлит почву на заданную глубину и подрезает сорняки, образуя ложе для семян, на которое производится высев; симметричные отвалы сдвигают сухую почву, оставляя менее сухой слой почвы, необходимый для заделки семян, причем отгибы в задней части симметричных отвалов выполняют роль успокоителей отбрасываемого отвалами верхнего слоя почвы, формируют на необработанной полосе гребни с вышеуказанным устойчивым углом откоса, при котором земля не скатывается на засеянную полосу, а полученные таким образом гребни способствует накоплению влаги, стекающей с них в зону корневой системы засеянной ленты зерновых, тормозят прорастание сорняков, таким образом, зерновые опережают сорняки в развитии и угнетают рост сорняков за счет затенения незасеянного ленточного пространства; а выравниватель, соединяющий отгибы отвалов, разравнивает вуаль засеянной ленты, создавая условия для равномерного прикатывания почвы катком, причем регулирование выравнивателя по высоте позволяет создать условия эффективной их работы, то есть качественного разравнивания, независимо от рельефа поля.

4. Отвалы выполнены вертикально регулируемыми в зависимости от требуемой глубины заделки семян и установлены на промежуточных звеньях на расстоянии 120-140 мм от стрельчатых лап.

Выполнение отвалов вертикально регулируемыми позволяет получить требуемую по технологии глубину заделки семян. Расположение отвалов на расстоянии 120-140 мм от стрельчатых лап является оптимальным, поскольку на расстоянии 120 мм земля успокаивается после обработки ее стрельчатой лапой, что является предпочтительным для дальнейшей операции заделки семян, а расположение их на расстоянии свыше 140 мм нецелесообразно ввиду увеличения конструктивных размеров.

Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналог, характеризующийся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного изделия, отсутствует. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности "новизна".

Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа заявленного изобретения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень".

На чертежах представлено: на фиг.1 изображен почвообрабатывающе-посевной агрегат (вид сбоку), на фиг.2 показано расположение почвообрабатывающих рабочих органов (вид сверху), на фиг.3 изображен отвал (вид сверху) на фиг.4 - вид по стрелке А на фиг.3.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного результата, заключаются в следующем: почвообрабатывающе-посевной агрегат состоит из рамы 1 (см. фиг.1), опирающейся передней частью на пневматические колеса 2, на которой в верхней части установлен зернотуковый бункер 3, имеющий два отсека для семян и удобрений, к нему присоединены зерновые 4 и туковые 5 высевающие аппараты, а к нижней части рамы 1 посредством параллелограммного присоединения 6, снабженного пружиной 7, закреплены установленные фронтально на расстоянии L±0,1L (450-500 мм) друг от друга сошники 8, представляющие собой стрельчатые лапы 9 (см. фиг.2), снабженные рассекателями (на фиг.1 не показаны). К стрельчатым лапам 9 через промежуточные звенья 10 на расстоянии 120-140 мм присоединены вертикально регулируемые (в зависимости от требуемой величины заделки семян) симметричные отвалы 11 (см. фиг.1, 2, 3), имеющие отгибы, выполненные под углом 40-45^o между которыми закреплены регулируемые по высоте выравниватели 12, причем сообщение сошников 8 (см. фиг.1) с зерновыми 4 и туковыми 5 высевающими аппаратами происходит через подводящие семяпроводы 13. Также к нижней части рамы 1 (см. фиг.1,2) посредством шарнирной тяги 14 присоединяют прикатывающие катки 15, являющиеся одновременно и задней опорой рамы 1, снабженные, в свою очередь, рыхлителями (например, пружинными зубьями) 16 с изменяющимся углом в продольно-вертикальной плоскости, причем выстраивание одного ряда рабочих органов производят в соответствии с осью засеваемой ленты, а ширина ряда рабочих органов равна L/2±0,1L (160-330 мм).

Почвообрабатывающе-посевной агрегат работает следующим образом: перед началом работы производят заглубление в почву на глубину высева (60-80 мм) стрельчатых лап 9 сошников 8, закрепленных фронтально посредством параллелограммного присоединения 6 на раме 1, опирающейся передней частью на пневматические колеса 2, за счет опускания вышеуказанного присоединения 6 и регулировки его пружинами 7. При движении почвообрабатывающе-посевного агрегата сошники 8 на установленной глубине подрезают почву и сорняки, взрыхляют, частично сдвигают верхний слой почвы и образуют под каждой стрельчатой лапой 9 горизонтальную борозду-ленту шириной (например 200 мм) с уплотненным дном, на которое в подсошниковой зоне поступают из зернотукового бункера 3 посредством высеваемых аппаратов 4, 5 по подводящим семяпроводам 13 через рассекатели (на фиг.1 не показаны), встроенные в стрельчатые лапы 9 и способствующие равномерному распределению по всей ширине ленты, высеваемые семена и туковые удобрения. Присоединенные к стрельчатым лапам 9 через промежуточные звенья 10 установлены на высоту (30-40 мм) от плоскости высева семян симметричные отвалы 11, которые за счет наличия отгибов, применяемых в качестве успокоителей почвы и выполненных под углом 40-45^o, сдвигают верхний сухой слой почвы в засеянных лентах на глубину (30-40 мм) заделки семян в незасеянные ленточные пространства, успокаивая и укладывая сдвигаемую почву на большой скорости, формируют при этом гребни, то есть гребни между засеянными лентами под углом 40-45^o. Закрепленные между отгибами симметричных отвалов 11 выравниватели 12 разравнивают вуаль почвы засеянной ленты, а возможность регулирования их по высоте позволяет получить ровную поверхность независимо от рельефа поля. Установленные вслед, посредством тяги 14, шарнирно соединенной с рамой 1, прикатывающие катки 15 уплотняют почву засеянных ленточных рядков непосредственно над высеянными семенами, обуславливая тем самым более тесный контакт их с почвой, а установленные сзади прикатывающих катков 15 рыхлители (например, пружинные зубья) 16 мульчируют прикатанный слой почвы, предотвращая образование корки и уменьшая испарение влаги. Применение шарнирного соединения тяги 14 с рамой 1 позволяет прикатывающим каткам приспосабливаться к рельефу поля.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного почвообрабатывающе-посевного агрегата следующей совокупности условий:
- почвообрабатывающе-посевной агрегат, воплощающий заявленное изобретение при его осуществлении, предназначен для использования в сельском хозяйстве, а именно: при посеве зерновых культур бороздково-ленточным способом с чередованием засеянной и незасеянной лент в сухостепных почвенно-климатических зонах;
- для заявленного почвообрабатывающе-посевного агрегата в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность осуществления с помощью известных до даты подачи заявки средств и методов;
- почвообрабатывающе-посевной агрегат, воплощающий заявленное изобретение при его осуществлении, способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата, что подтверждено испытаниями макетного образца, прошедшими в Немецком национальном районе Алтайского края, которые показали, что при использовании заявленного агрегата урожайность зерновых повысилась в 1,75 раза с одновременным уменьшением энергетических затрат. Полученные показатели обусловили решение о постановке данного агрегата на производство и подготовке документации к серийному выпуску.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

Источники информации
1. SU 912088 A, 15.03.1982.

2. RU 2127502 C1, 20.04.1999.

3. SU 161158 A, 09.03.1964.

4. SU 1028262 A, 15.07.1983.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающе-посевным агрегатам, применяемым в сухостепных почвенно-климатических зонах земледелия. Агрегат содержит установленную на опорных колесах раму. На раме смонтирован бункер, соединенный семяпроводами с сошниками. Сошники выполнены в виде стрельчатых лап с отвалами и выравнивателями. За выравнивателями установлены цилиндрические прикатывающие катки и рыхлители. Все рабочие органы образуют выстроенный ряд с шириной L/2±0,1L, где L равно 450-500 мм. Расстояние между рядами в соответствии с осью засеваемой ленты равно L±0,1L. Рыхлители выполнены в виде пружинных зубьев. Такое конструктивное выполнение позволит повысить урожайность зерновых культур и снизить энергоемкость агрегата. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Почвообрабатывающе-посевной агрегат, содержащий установленную на опорных колесах раму, на которой смонтирован бункер, соединенный семяпроводами с сошниками, и цилиндрические прикатывающие катки, отличающийся тем, что агрегат снабжен пружинными зубьями, а каждый сошник - отвалом и выравнивателем, причем на раме установлены последовательно с образованием ряда сошник с отвалом и выравнивателем, прикатывающий каток и пружинные зубья. 2. Почвообрабатывающе-посевной агрегат по п. 1, отличающийся тем, что каждый сошник выполнен в виде стрельчатой лапы, а отвал закреплен за ней через промежуточные звенья и имеет симметричные отвалы, имеющие в задней части отгибы под углом 40-45^o относительно поверхности поля, причем выравниватель смонтирован между отвалами с возможностью регулирования его по высоте. 3. Почвообрабатывающе-посевной агрегат по п. 1 или 2, отличающийся тем, что отвалы выполнены вертикально регулируемыми в зависимости от требуемой глубины заделки семян и установлены на расстоянии 120-140 мм от стрельчатых лап сошников.