ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ПОСЕВНОЙ АГРЕГАТ Российский патент 2004 года по МПК A01B49/06 

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и предназначено для зоновой подготовки почвы по линии хода сошников сеялки и рядкового посева высокостебельных пропашных культур по фонам с минимальной обработкой почвы и без предварительной подготовки почвы.

Предпочтительной областью использования заявляемого изобретения является возделывание кукурузы с использованием мульчирующего материала предшествующей культуры.

Известен почвообрабатывающий посевной агрегат, включающий несущий брус с набором волнистых дисков для зоновой подготовки почвы по линии хода сошников сеялки, посевные секции, содержащие сошники и прикатывающие колеса, а также бункер и высевающие аппараты (книга Сохт К.А. Машинные технологии возделывания зерновых культур, Краснодар, 2001, сеялки "Марлис" (США) и "Грейт Плейнз" - с.215-216; посевной агрегат на базе сеялки СУПН-8, с.159-161).

Недостатком известного почвообрабатывающего посевного агрегата является неравномерность глубины обработки почвы волнистыми дисками в процессе подготовки семенного ложа по будущим рядкам растений пропашных культур. Это не позволяет равномерно по глубине в соответствии с агротехническими требованиями заделывать семена в почву.

Кроме этого, известным агрегатом сложно обеспечить заданную величину заглубления волнистых дисков в почву.

Указанные недостатки обусловлены тем, что в известном устройстве волнистые диски в процессе работы агрегата совершают колебательные движения в вертикальной плоскости из-за неравномерности плотности обрабатываемой почвы. Неравномерность глубины обработки почвы волнистым диском приводит к неравномерности глубины заделки семян в почву, что ухудшает дружность появления всходов посева. Отставание части растений в развитии ведет к снижению урожайности.

На почвах повышенной плотности брус с волнистыми дисками может догружаться грузом массой до 318 кг на один ряд. Это ведет к увеличению тягового сопротивления агрегата и сложно отрегулировать глубину обработки почвы волнистыми дисками, поскольку трудно определить, какая масса груза необходима для работы на тех или иных полях, отличающихся плотностью почвы. Необходимо знать функциональную зависимость величины заглубления волнистого диска в почву от ее плотности. В результате отклонения от заданной глубины заделки семян в почву превышают допустимую величину, что как следствие в конечном итоге ведет к снижению урожайности.

Известен почвообрабатывающий посевной агрегат, включающий почвообрабатывающую часть, содержащую волнистые диски для зоновой подготовки почвы по линии хода сошников, и смонтированную на втором поперечном брусе посевную часть, содержащую бункер, высевающие аппараты и сошники (см. книгу Сохта К.А. Машинные технологии возделывания зерновых культур, Краснодар, 2001, сеялка "Есоn - 0 - Till" (США), с.141; сеялка "John Diere 7100" с.142; почвообрабатывающе-посевной агрегат ППА-3,6, с.226-227).

Недостатками известного почвообрабатывающего посевного агрегата являются неравномерность глубины обработки почвы волнистыми дисками в процессе подготовки семенного ложа по будущим рядкам растений пропашных культур и сложность обеспечения задаваемой величины заглубления волнистых дисков.

Указанные недостатки обусловлены тем, что в известном агрегате волнистые диски в процессе его работы совершают колебательные движения в вертикальной плоскости из-за неравномерности плотности обрабатываемой почвы. В результате формируется семенное ложе на различной глубине, что не позволяет выдерживать агротехнические требования к посеву, т.е. происходит превышение допустимого отклонения от заданной глубины заделки семян.

В известном агрегате в условиях повышенной плотности почвы, обусловленной особенностями физико-механического состава тяжелых черноземов северного Предкавказья, для обеспечения необходимого заглубления волнистых дисков нагружают раму дополнительным грузом. Это ведет к увеличению тягового сопротивления агрегата. Кроме этого, сложно отрегулировать глубину обработки почвы волнистыми дисками, поскольку трудно определить, какая масса груза необходима для работы на тех или иных полях. Для этого необходимо знать функциональную зависимость величины заглубления волнистого диска в почву от ее плотности.

Отклонение от заданной глубины заделки семян в почву и неравномерность глубины заделки семян ухудшают дружность появления всходов и в конечном итоге ведут к снижению урожайности возделываемой культуры.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому почвообрабатывающему посевному агрегату является почвообрабатывающий посевной агрегат, включающий посевные секции, содержащие волнистый диск, двухдисковый сошник с колесами-копирами и V-образные прикатывающие катки. Посевная секция настраивается на необходимую глубину обработки почвы и величину давления ее рабочих органов на почву с помощью пружин, установленных на параллелограммной подвеске (см. книгу Сохт К.А. Машинные технологии возделывания зерновых культур, Краснодар, 2001, комбинированная сеялка "Кинзе 2000" (США), с.142-144) - прототип.

Недостатком почвообрабатывающего посевного агрегата, принятого за прототип, является неравномерность глубины обработки почвы волнистыми дисками в процессе подготовки семенного ложа по будущим рядкам растений пропашных культур.

Кроме этого, известным агрегатом сложно обеспечить заданную величину заглубления волнистых дисков в почву.

Указанные недостатки обусловлены тем, что на полях, поверхность которых имеет неравномерную плотность почвы, в процессе работы пружина на параллелограммной подвеске посевных секций сжимается в зависимости от своей характеристики и величины плотности почвы, т.е. величина глубины заделки семян изменяется, что в конечном итоге снижает урожайность.

На почвах повышенной плотности необходимо догружать грузом раму, к которой крепятся посевные секции. Это ведет к увеличению тягового сопротивления агрегата и сложно отрегулировать глубину заделки семян, поскольку сложно определить массу груза, необходимую для работы на полях с той или иной плотностью почвы.

Техническим решением задачи является обеспечение равномерности глубины почвообработки волнистыми дисками по ходу сошников.

Задача достигается тем, что в почвообрабатывающем посевном агрегате, содержащем почвообрабатывающую секцию с волнистыми дисками для зоновой обработки почв по ходу сошников, установленными на осях, посевные секции с сошниками, рабочие органы для расчистки от растительных остатков, загортачи и прикатывающие катки, согласно изобретению почвообрабатывающая секция снабжена стабилизаторами глубины хода в форме двухзубовых вилок, в которых установлены волнистые диски, причем зубья двухзубовых вилок соединены осями, на которых закреплены волнистые диски, и расположены в продольно-вертикальной плоскости с наклоном вперед, имеют две рабочие поверхности, расположенные под углом друг к другу, уменьшающиеся к окончанию зуба.

В предпочтительном варианте выполнения агрегата волнистые диски снабжены ребордами.

В другом предпочтительном варианте выполнения агрегата зубья и оси соединены с возможностью поворота и фиксации в продольно-вертикальной плоскости.

Благодаря отличительным признакам заявленного устройства достигается следующий технический результат.

Снабжение агрегата стабилизаторами глубины хода в форме двухзубовой вилки обеспечивает симметричность приложения к диску нагрузки, препятствующей его выглублению в местах, в которых почва имеет большую твердость, не допускается перекос волнистого диска в продольно-вертикальной плоскости, обеспечивая канавку за волнистым диском заданной ширины, обеспечивает воздействие на почву с двух сторон волнистого диска, что в последующем позволяет получить разрыхленную почву с обеих сторон рядков растений, т.е. в зоне развития корневой системы растений, обеспечивается дополнительное принудительное заглубление волнистых дисков в почву.

Соединение зубьев осями волнистых дисков обеспечивает передачу усилия с зуба на волнистый диск при наибольшей простоте конструкции.

Крепление волнистых дисков в двухзубовых вилках обеспечивает передачу усилия со стабилизатора глубины хода на волнистый диск, упрощает конструкцию агрегата. Стабилизаторы глубины хода выполняют функции кронштейнов крепления волнистых дисков.

Расположение зубьев двухзубовой вилки в продольно-вертикальной плоскости с наклоном вперед позволяет обеспечить в процессе перемещения вертикальную составляющую силы давления почвы на зубья и как следствие заглубление их в почву.

Выполнение зуба с двумя рабочими поверхностями, расположенными под углом друг к другу, уменьшающимся к окончанию зуба, позволяет обеспечить симметричную нагрузку со стороны почвы на зуб и деформацию последней в две стороны от зуба в поперечной плоскости по ходу движения агрегата. В результате этого улучшаются условия для развития корневой системы растений.

Уменьшение значения угла между рабочими поверхностями к окончанию зуба улучшает заглубление зуба в почву и увеличивает усилие, необходимое для выглубления зуба за счет его верхней части.

Снабжение волнистых дисков ребордами позволяет ограничить глубину обработки почвы волнистыми дисками, предотвращая чрезмерное заглубление волнистых дисков в почву от воздействия зубьев стабилизатора.

Соединение зубьев и осей с возможностью поворота и фиксации в продольно-вертикальной плоскости позволяет регулировать усилие заглубления волнистого диска и глубину рыхления почвы.

Анализ свойств совокупности признаков заявляемого устройства и свойств совокупности признаков обнаруженного прототипа и аналогов показал, что совокупность признаков заявляемого устройства проявляет усиленное свойство прототипа - обеспечивает устойчивое протекание процесса посева на заданную глубину заделки семян, кроме этого, проявляется усиленное свойство прототипа в рыхлении почвы не только в зоне высева семян, т.е. по линии хода сошников, но и в зоне последующего развития корневой системы растений.

На фиг.1 схематично изображен заявляемый почвообрабатывающий посевной агрегат, вид сбоку; на фиг.2 - волнистый диск со стабилизатором глубины хода, вид А на фиг.1; на фиг.3 - зуб стабилизатора, сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - зуб стабилизатора, сечение В-В на фиг.2; на фиг.5 дана схема рыхления почвы в зоне корневой системы растения кукурузы.

Почвообрабатывающий посевной агрегат содержит раму 1 с опорными колесами 2, механизмом навески 3. На раме 1 закреплены маркеры 4 и посевные секции 5, включающие долотообразный сошник 6 с экраном 7, высевающий пневматический аппарат 8 с приводом вертикального высевающего диска от опорных колес 2 через коробку передач 9, емкость для семян 10, загортачи 11 и прикатывающий каток 12.

Перед посевными секциями 5 на раме 1 закреплена почвообрабатывающая секция 13, включающая вертикальные кронштейны 14, стабилизаторы глубины хода 15 в форме двухзубовой вилки, закрепленные к кронштейнам 14 на шарнирах 16. Волнистые диски 17 установлены между зубьями 18 стабилизаторов глубины хода 15 и закреплены на них своими осями 19 с возможностью поворота и фиксации зубьев 18 на осях 19 в продольно-вертикальной плоскости.

Волнистые диски 17 снабжены ребордами 20, ограничивающими их заглубление в почву, и установлены на раме 1 по линии хода сошников 6. Перед каждым волнистым диском 17 установлены рабочие органы для расчистки от растительных остатков 21 в виде игольчатых или гладких дисков или пружинных зубьев (см. книгу Сохт К.А. Машинные технологии возделывания зерновых культур, Краснодар, 2001, с.154).

Почвообрабатывающий посевной агрегат работает следующим образом. В процессе перемещения агрегата по полю, поверхность которого была подвергнута минимальной или нулевой обработке почвы и покрыта мульчирующим слоем растительных остатков предшествующей культуры, рабочие органы для расчистки от растительных остатков предшествующей культуры 21, выполненные в виде гладких дисков, очищают путь волнистым дискам 17 от мульчирующих пожнивных остатков, крупных комков и встречающихся камней. Волнистые диски 17 обрабатывают почву, образуя канавки шириной 25-35 мм на глубину сева. При этом зубья 18 стабилизаторов глубины хода 15 заглублены в почву в процессе движения агрегата. Величина реакции сопротивления заглубления волнистых дисков 17 уравновешивается величиной реакции воздействия почвы на зубья 18, задавая глубину обработки почвы волнистыми дисками 17 путем проворота на шарнирах 16 стабилизаторов глубины хода 15.

Использование предлагаемого почвообрабатывающего посевного агрегата в сравнении с известными почвообрабатывающими посевными агрегатами позволяет в процессе ленточной обработки почвы по следу будущих рядков без обработки почвы на всю ширину захвата агрегата заглублять волнистые диски на заданную величину и не превышать допустимое отклонение от ее величины в условиях особенности физико-механического состава тяжелых черноземов Северного Предкавказья, при этом сохраняя на поверхности почвы растительные остатки от предшествующей культуры в качестве мульчирующего материала и обеспечивая рыхление почвы под мульчирующим слоем в зоне развития корневой системы растений.

Изобретение предназначено для одновременной обработки почвы и посева и может быть использовано в сельском хозяйстве. Агрегат содержит почвообрабатывающую секцию, посевные секции с сошниками, рабочие органы для расчистки от растительных остатков, загортачи и прикатывающие катки. Для обеспечения устойчивого протекания процесса посева на заданную глубину заделки семян почвообрабатывающие секции снабжены стабилизаторами глубины хода в форме двухзубовой вилки. Зубья двухзубовых вилок соединены осями, на которых закреплены волнистые диски. Вилки расположены в продольно-вертикальной плоскости с наклоном вперед, имеют две рабочие поверхности, расположенные под углом друг к другу и уменьшающиеся к окончанию зуба. Волнистые диски снабжены ребордами. Зубья и оси стабилизаторов соединены с возможностью поворота и фиксации в продольно-вертикальной плоскости. Такое выполнение агрегата позволяет в процессе ленточной обработки почвы по следу будущих рядков без обработки почвы на всю ширину захвата агрегата заглублять волнистые диски на заданную величину и обеспечивать ее в процессе посева, не превышая при этом величину допустимого отклонения от заданной глубины заделки семян в почву. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Почвообрабатывающий посевной агрегат, содержащий почвообрабатывающую секцию с волнистыми дисками для зоновой обработки почвы по ходу сошников, установленные на осях, посевные секции с сошниками, рабочие органы для расчистки от растительных остатков, загортачи и прикатывающие катки, отличающийся тем, что почвообрабатывающая секция снабжена стабилизаторами глубины хода в форме двухзубовых вилок, в которых установлены волнистые диски, причем зубья двухзубовых вилок соединены осями, на которых закреплены волнистые диски, и расположены в продольно-вертикальной плоскости с наклоном вперед, имеют две рабочие поверхности, расположенные под углом друг к другу, уменьшающимися к окончанию зуба.2. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что волнистые диски снабжены ребордами.3. Агрегат по пп.1 и 2, отличающийся тем, что зубья и оси соединены с возможностью поворота и фиксации в продольно-вертикальной плоскости.