ПОСЕВНОЙ КОМБИНИРОВАННЫЙ АГРЕГАТ Российский патент 2005 года по МПК A01B49/06 A01C7/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и сельскохозяйственному машиностроению, в частности к посевной технике преимущественно для высева семян трав, кустарников и полукустарников на необработанных массивах, например на пастбищах с естественным травостоем, в т.ч. включая мятликовые, бобовые травы и их смеси.

Известен навесной агрегат для одновременного высева удобрений с семенами льна, зерновых культур и трав, в котором с целью одновременно с посевом внесения полных органоминеральных смесей или отдельных минеральных удобрений в порошкообразном или гранулированном виде в рядок ниже семян на необходимую глубину совокупно применены туговая сеялка, навешиваемая фронтально впереди трактора, а также каток, зерновая сеялка и приспособление для высева трав, навешиваемые сзади трактора (SU, авторское свидетельство №115645, МПК А 01 С 7/06. Тракторный навесной агрегат / Коллектив отдела механизации Всесоюзного НИИ льна (СССР).Заявлено 20.07.1057. Заявка №580843).

Описанный агрегат, несмотря на его широкие технические возможности, может работать только на предварительно обработанных полях, где размеры почвенных агрегатов в слое 0-12 см не превышают 1,5-2,5 см. На естественных пастбищах килевидные сошники не обеспечивают требуемую глубину заделки. Высеянные данным агрегатом по поверхности пастбища семена трав развеваются ветром и погибают.

Известно также устройство для измельчения древесной растительности, присоединяемое к раме самоходного шасси и содержащее полый каток, снабженный валом и жестко укрепленными на его наружной поверхности ножами, в котором с целью повышения эффективности работы и прекращения жизнедеятельности растительности в полости катка на его валу шарнирно установлены резервуар для жидкости и лопастной насос, а поверхность катка выполнена с отверстиями; резервуар для жидкости выполнен в виде полуцилиндрической емкости, геометрическая на которой смещена относительно вертикальной оси корпуса катка; с целью равномерной подачи жидкости к отверстиям катка лопастной насос выполнен в виде установленной на валу катка ступицы, снабженной лопастями с эластичными лопатками и венцом цевочной передачи, имеющей второй венец, укрепленный на внутренней стороне торцевой стенки катка и взаимодействующий с укрепленным на ступице венцом при помощи звездочки, шарнирно установленной на вертикальном кронштейне, смонтированном на валу катка (SU, авторское свидетельство №235433, МПК А 01 В 29/00, А 01 В 29/06. Устройство для измельчения древесной растительности. В.П. Мореев (СССР). - Заявка №1137101/29-33; Заявлено 25.02.1967; Опубл. 16.01.1969. Бюл. №5 // Открытия. Изобретения. - 1969. - №5).

К недостаткам данного устройства применительно решаемой нами проблеме относится то, что ножи, закрепленные на поверхности катка, способны лишь с заданным шагом измельчать (порубить на куски) стебли растений и ветви полукустарников и кустарников. Однако упомянутые ножи не способны выполнить лунки для размещения в них высеиваемых семян. В целом орудие предназначено для подавления гербицидами верхнего растительного покрова.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному объекту по совокупности признаков является посевной комбинированный агрегат, содержащий колесный трактор, бункер для семян и удобрений с высевающими аппаратами, семяпроводы, сошники, загортачи и прикатывающие катки, в котором с целью обеспечения возможности раннего посева семян на переувлажненной почве и упрощения конструкции агрегата протекторы шин передних колес трактора выполнены с кольцевыми выступами, выполняющими роль сошников, а бункер для семян и удобрений с высевающим аппаратом, семяпроводы и загортачи размещены в межколесном пространстве трактора, причем в качестве прикатывающих катков использованы задние колеса трактора (SU, авторское свидетельство №913962, М.кл.³ А 01 В 49/04, А 01 С 7/00. Посевной комбинированный агрегат / Никитин В.Б., Фортуна В.И., Кочкин Е.А., Патрин П.Н., Анохин В.И. (СССР). - Заявлено 05.11.1980; Опубл. 23.03.1982). Этот агрегат нами принят за наиболее близкий аналог.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании описанного устройства, принятого за наиболее близкий аналог, относятся неудовлетворительное качество заделки семян и низкая технологическая надежность протекторов шин передних и задних колес, а также большая трудоемкость при переналадке схемы посева. Привод вала высевающих аппаратов одним контуром цепной (ременной) передачи от сдвоенного заднего колеса конструктивно выполнить невозможно. Постоянно включенный вал высевающих аппаратов приводит к потере дорогостоящих семян. При работе в адаптированном земледелии со сложными контурами участков не обеспечивается заданная норма высева семян. Протектором колес трактора происходит дополнительное переуплотнение верхнего слоя почвы. По колее трактора выпавшие естественные осадки стекают (скатываются) в понижения рельефа местности, при этом не повышая запасы почвенной влаги в корнеобитаемом горизонте почвы.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - расширение функциональных возможностей посевного комбинированного агрегата.

Технический результат - создание устойчивых растительных сообществ с высокими кормовыми качествами и продуктивностью.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном посевном комбинированном агрегате, содержащем трактор, бункер для семян и удобрений с высевающими аппаратами, семяпроводы, сошники, загортачи и прикатывающий каток, согласно изобретению сошники выполнены в виде деформаторов почвы, закрепленных на поверхности переднего по ходу движения катка шарнирно в шахматном порядке, каждый из деформаторов смонтирован в гнезде и выполнен в виде стержня, один конец которого имеет утолщение в виде усеченного конуса, сопряженного со стержнем шаровым слоем на большем основании усеченного конуса, а другой конец стержня снабжен резьбовым хвостовиком и посадочным пояском, на которых смонтированы крепежные элементы и седло, сопряженные с витками пружины сжатия, размещенной в гнезде деформатора почвы и выполненного в виде полого цилиндра с днищем, ось симметрии гнезда отклонена от радиуса катка в обратном направлении качению катка на угол 20...35°, при этом донная часть гнезда в виде полого цилиндра выступает над поверхностью кожуха катка, в центре днища гнезда выполнено отверстие с посадочным местом под размер сопрягаемого шарового слоя стержня, в полости кожуха катка с возможностью демонтажа в направляющих и монтажных дисках размещены балласты в виде цилиндров, заполненных бетоном, на поверхности цилиндра закреплено монтажное кольцо, сопряженное с монтажным диском кожуха, а один из торцов цилиндра снабжен цапфой, при этом загортачи закреплены на втором по ходу движения катке; направляющие в виде труб с равным шагом размещены в монтажных дисках кожуха катка, при этом хотя бы одна из точек на поверхности каждой направляющей совмещена с точкой, лежащей на внутренней поверхности диска; внешние монтажные диски кожуха катка сопряжены с монтажными кольцами балластных цилиндров посредством крепежных средств и демонтажных устройств.

За счет того, что деформаторы почвы выполнены в виде усеченных конусов, шарнирно соединенных с внешней поверхностью кожуха катка, и предварительно установленных под углом к радиусу катка, достигается указанный выше технический результат.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 схематично представлен посевной комбинированный агрегат, вид сбоку.

На фиг.2 показано сечение А-А на фиг.1, диаметральный разрез переднего катка, выполняющего функции сошника.

На фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.2, положения деформаторов почв на поверхности кожуха катка и концентрично ему - балластного цилиндра на направляющих и монтажных дисках кожуха.

На фиг.4 - место В на фиг.3, исходное положение деформатора почвы в гнезде кожуха катка.

На фиг.5 - место Г на фиг.3, положение деформатора в момент формирования лунки на поверхности почвы.

На фиг.6 - то же, в момент выхода деформатора из лунки.

На фиг.7 - вид Д на фиг.1, положения основных лунок на поверхности пастбища, выполненных деформаторами почвы переднего катка.

На фиг.8 - вид Е на фиг.1, положения разновеликих лунок на поверхности пастбища, выполненных деформаторами почвы переднего и заднего катков.

На фиг.9 - сечение Ж-Ж на фиг.7, поперечно-вертикальное сечение лунки.

На фиг.10 - сечение З-З на фиг.7, продольно-вертикальное сечение лунки.

На фиг.11 - вид И на фиг.10, положение данной части лунки относительно верхнего среза на поверхности почвы.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Посевной комбинированный агрегат (см. фиг.1) содержит гусеничный трактор 1 класса тяги 3-4, бункер 2 для семян и удобрений с высевающими аппаратами 3, семяпроводы 4, сошники 5, загортачи 6 и прикатывающий каток 7. Бункер 2, сошники 5, загортачи 6 и прикатывающий каток 7 размещены на раме 8. Передняя часть рамы 8 снабжена прицепной серьгой 9 для соединения с фаркопом 10 на навеске 11 трактора 1.

Агрегат имеет последовательно установленные и кинематически связанные катки 12 и 13. Передний по ходу движения агрегата каток 12 выполняет функции сошников 5 сеялки. Каток 12 снабжен деформаторами 14 почв. Деформаторы 14 почв установлены шарнирно на поверхности катка 12 и в шахматном порядке один относительно других. Каждый из деформаторов 14 смонтирован в гнезде 15. Деформатор 14 выполнен в виде стержня 16. Один конец упомянутого стержня 16 имеет утолщение 17 в виде усеченного конуса. Утолщение 17 сопряжено со стержнем 16 шаровым слоем 18 на большом основании усеченного конуса. Другой конец стержня снабжен резьбовым хвостовиком 19 и посадочным пояском 20. На посадочном пояске 20 смонтировано седло 21, а на резьбовом хвостовике 19 размещены крепежные элементы 22, 23 и 24. Уступ седла 21 сопряжен с витками пружины 25 сжатия. Другой конец пружины 25 сжатия размещен в гнезде 15 деформатора 14 почвы, пружина 25 сжатия может по форме быть выполнена в виде полого цилиндра или усеченного конуса. Гнездо 15 деформатора 14 почвы выполнено в виде полого цилиндра с днищем 26. Днище 26 гнезда 15 обращено в сторону кожуха 27 катка 12. Ось I-I симметрии гнезда 15 отклонена от радиуса катка 12 в обратном направлении качению катка 12 на угол 20...35°.

Донная часть гнезда 15 в виде полого цилиндра выступает над поверхностью кожуха 27 катка 12. В центре днища 26 гнезда 15 выполнено отверстие 28 с посадочным местом под размер сопрягаемого шарового слоя 18 стержня 16 (см. фиг.4-6). В полости кожуха 27 катка 12 с возможностью демонтажа в направляющих 29, 30, 31 и 32 (см. фиг.3) и монтажных дисках 33, 34, 35 и 36 размещены балласты в виде цилиндров 37 и 38 (см. фиг.2). Направляющие 29-32 в виде труб с равным шагом размещены в монтажных дисках 33-36 кожуха 27 катка 12. Беспрепятственному демонтажу балласта в виде цилиндра 37 (38) из кожуха 27 катка 12 способствует то, что хотя бы одна из точек на поверхности каждой направляющей 29 (30-32) совмещена с точкой, лежащей на внутренней поверхности диска 33 (34-36). Внешние монтажные диски 33 и 36 кожуха 27 катка 12 сопряжены с монтажными кольцами 39 и 40 балластных цилиндров 37 и 38 посредством крепежных средств и демонтажных устройств. Полости балластных цилиндров 37 и 38 заполнены бетоном. На поверхности каждого цилиндра 37 (38) закреплено сварным швом монтажное кольцо 39 (40), сопряженное с монтажным диском 33 (36) кожуха 27. Один из торцов цилиндра 37 (38) снабжен цапфой 41 (42). Балласты в виде цилиндров 37 и 38 в кожухе 27 катка 12 смонтированы оппозитно (см. фиг.2). Цапфами 41 и 42 балластных цилиндров 37 и 38 каток 12 сопряжен с рамой 8. Каток 13 имеет аналогичную конструкцию. Диаметр катка 13 по выступающим концам деформаторов 14 почвы меньше описанного диаметра деформаторов 14 почвы катка 12 на 30...50%.

Каток 13 меньшего диаметра, выполняющий роль загортачей 6, представлен в виде барабана с теми же балластными цилиндрами 37 и 38 и деформаторами 14 почвы.

Описанный каток 13 соединен штангами 43 с цапфами 41 и 42 переднего катка 12 (см. фиг.1). Штанги 43 с рамой 8 дополнительно соединены гибкими тягами 44.

Семяпроводы 4 бункера 2 установлены между катками 12 и 13 за деформаторами 14 почвы. Этим достигается адресная подача семян при выносе семян из бункера 2 серийно выпускаемыми катушечными или штифтовыми аппаратами 3. Вал привода высевающих аппаратов 3 получает вращение от звездочки 45 на правой цапфе 42 катка 12 посредством цепной передачи 46.

Прикатывающий каток 7 (см. фиг.1) при выполнении технологического процесс а снабжен возможностью перевода в транспортное положение посредством гидропривода 47. Цапфы 48 катка 7 соединены посредством тяг 49 с рамой 8. Для этого рама 8 снабжена двумя парами кронштейнов 50 и 51. Полость катка 7 заполнена жидким балластном. Полость катка 7 может быть также заполнена либо песком, либо бетоном для увеличения силы давления от активной массы.

Посевной комбинированный агрегат работает следующим образом.

Перед началом работы агрегата определяют видовой состав трав, произрастающих на пастбищах. Далее бункер 2 заполняют семенами одновидового состава или смеси мятликовых и бобовых культур. Норму высева семян (бобовых в пределах 3-5 кг/га и мятликовых в пределах 20-25 кг/га) уточняют для каждого массива. Кустарники и полукустарники подбирают с учетом их ареала. В зависимости от плотности (твердости) почвы в верхнем горизонте (определенной плотномером конструкции ДорНИИ или Ю.Ю.Ревякина в ранне-весенний период) заполняют жидким или твердым балластом полость катка 7. При транспортировке описанного выше орудия каток 7 гидроприводом 47 по отношению рамы 8 опускают вниз, т.е. в рабочее положение. Переднюю часть рамы 8 гидронавеской 11 трактора 1 через фаркоп 10 и прицепную серьгу 9 переводят в транспортное положение. Таким образом образуют полунавесной - прицепной агрегат с широкими транспортными возможностями. Транспортный просвет между сошниками 5 и загортачами 6 и поверхностью либо дороги, либо другого участка составляет 200...250 мм. Этим исключаются механические повреждения деформаторов 14 почвы катков 12 и 13.

При выполнении технологического процесса гидроприводом 47 прикатывающий каток 7 плавно переводят в транспортное положение (см. фиг.1), а деформаторы почвы 14 катков 12 и 13 - в рабочие положения. В таком положении на деформаторы 14 почвы заднего катка 13 воздействует только сила веса балластных цилиндров 37 и 38, кожуха 27 катка 12 и штанг 43. На деформаторы 14 почвы переднего катка 12 воздействуют, кроме силы веса балластных цилиндров 37 и 38 и кожуха 27, дополнительно активные силы, созданные моментами сил от части веса трактора 1 и моментами сил веса катка 7, рамы 8, бункера 2 семян и других узлов орудия. При соотношении геометрических плеч от фаркопа 10 до оси цапф 41 и 42 катка 12 и плеча от геометрической оси симметрии цапф 41 и 42 до оси цапф 48 катка 7, суммарное воздействие этих сил от 2,5 до 3 раз превышает величину силы веса катка 7, заполненного жидким или твердым балластом. Это позволяет существенно снизить конструктивную массу агрегата и увеличить эффективность внедрения деформаторов 14 почвы в верхний переуплотненный слой.

При перемещении посевного комбинированного агрегата каждый деформатор 14 почвы переднего катка 12 на поверхности обрабатываемого массива делает лунки 52 (см. фиг.7, 9, 10 и 11). За счет установки гнезд 15 под углом к радиусу кожуха 27 катка 12 нижняя утоненная часть стержня 16 входит перпендикулярно в верхний слой почвы. За счет малой площади меньшего основания усеченного конуса утолщения 17образуется дно 53 лунки 52 (см. фиг.5, 6, 7, 9).

При дальнейшем качении катка 12 конической поверхностью утолщения 17 образуется наклоненная стенка 54 лунки 52. При качении катка 12 утолщение 17 деформатора 14 почвы за счет шарового слоя 18 стержень 16 перемещается в отверстии 28. Седло 21 деформирует витки пружины 25 сжатия. Этим исключается повреждение стенок 54 лунок 52. После прохождения лунки 52 стержень 16 под действием пружины сжатия 25 поворачивает шаровой слой 18 в отверстии 28 днища 26. При качении катка 12 от его цапфы 42 получает привод звездочка 45 цепной передачи 46 и приводит во вращение вал высевающих аппаратов 3. Высевающие аппараты 3 выносят семена из 2 в мундштуки и семяпроводами распределяются в лунки 52 и в виде полос между ними (см. фиг.7). При дальнейшем перемещении агрегата задний каток 13 под собственным весом высеянные семена в полосах вдавливает в верхний слой почвы. Деформаторами 14 заднего катка 13 образуются лунки 55 меньших размеров. Положение лунок 55 по отношению лунок 52 показано на плане фиг.8. В лунках 55 ранее высеянные семена вдавлены в дно и стенки.

Для создания устойчивых кормовых агроценозов посевным комбинированным агрегатом созданы три условия для произрастания семян трав, полукустарников и кустарников:

- свободное углубленное расположение семян в донной части 53 и на стенках 54 лунок 52;

- прикатанное положение семян бобово-мятликовых травосмесей на поверхности создаваемого пастбища;

- внедренное (прикатанное) положение семян в лунках 55 меньшего размера в верхнем слое почвы.

В осеннее-зимний период (при посеве в южных областях Российской Федерации в третьей декаде августа или первой декаде сентября) выпадает достаточное количество кратковременных осадков. При выпадании осадков в лунках 52 создаются оптимальные условия произрастания семян трав и кустарников. Всходы в лунках 52 защищены от осенних суховеев. Семена в верхнем слое, благополучно перезимовав, начинают произрастать в весенний период.

При посеве семян трав и полукустарников на обесструктуренных, легковыдуваемых почвах, эрозионно-опасных участках прикатывающий каток 7 приводят в рабочее положение и дополнительно прикатывают поверхность полос.

Таким образом, описанная совокупность существенных признаков обеспечивает решение поставленной технической задачи - устойчивые и высокопродуктивные агроценозы на деградированных и сбитых пастбищах.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и сельскохозяйственному машиностроению, в частности к посевной технике преимущественно для высева семян трав, кустарников и полукустарников на необработанных массивах, например, на пастбищах с естественным травостоем, в т.ч. включая мятликовые, бобовые травы и их смеси. Агрегат содержит трактор, бункер для семян и удобрений с высевающими аппаратами, семяпроводы, сошники, загортачи и прикатывающий каток. Агрегат имеет последовательно установленные и кинематически связанные катки. Сошники выполнены в виде деформаторов почвы, закрепленных на поверхности катка шарнирно в шахматном порядке. Каждый из деформаторов смонтирован в гнезде и выполнен в виде стержня. Один конец стержня имеет утолщение в виде усеченного конуса, сопряженного со стержнем шаровым слоем на большем основании усеченного конуса. Другой конец стержня снабжен резьбовым хвостовиком и посадочным пояском. На них смонтированы крепежные элементы и седло, сопряженные с витками пружины сжатия, размещенной в гнезде деформатора почвы. Последний выполнен в виде полого цилиндра с днищем. Ось симметрии гнезда отклонена от радиуса катка в обратном направлении качению катка на угол 20...35°. Донная часть гнезда в виде полого цилиндра выступает над поверхностью кожуха катка. Каток содержит направляющие в виде труб, размещенных с равным шагом в монтажных дисках кожуха катка, при этом хотя бы одна из точек на поверхности каждой направляющей совмещена с точкой, лежащей на внутренней поверхности диска. Внешние монтажные диски кожуха катка сопряжены с монтажными кольцами балластных цилиндров посредством крепежных средств и демонтажных устройств. Один из торцов цилиндра снабжен цапфой. Загортачи закреплены на втором по ходу движения катке. Посевной агрегат создаст устойчивые и высокопродуктивные агроценозы на деградированных и сбитых пастбищах. 2 з.п. ф-лы. 11 ил.

1. Посевной комбинированный агрегат, содержащий трактор, бункер для семян и удобрений с высевающими аппаратами, семяпроводы, сошники, загортачи и прикатывающий каток, отличающийся тем, что сошники выполнены в виде деформаторов почвы, закрепленных на поверхности переднего по ходу движения катка шарнирно в шахматном порядке, каждый из деформаторов смонтирован в гнезде и выполнен в виде стержня, один конец которого имеет утолщение в виде усеченного конуса, сопряженного со стержнем шаровым слоем на большем основании усеченного конуса, а другой конец стержня снабжен резьбовым хвостовиком и посадочным пояском, на которых смонтированы крепежные элементы и седло, сопряженные с витками пружины сжатия, размещенной в гнезде деформатора почвы, и выполненного в виде полого цилиндра с днищем, ось симметрии гнезда отклонена от радиуса катка в обратном направлении качению катка на угол 20-35°, при этом донная часть гнезда в виде полого цилиндра выступает над поверхностью кожуха катка, в центре днища гнезда выполнено отверстие с посадочным местом под размер сопрягаемого шарового слоя стержня, в полости кожуха катка с возможностью демонтажа в направляющих и монтажных дисках размещены балласты в виде цилиндров, заполненных бетоном, на поверхности цилиндра закреплено монтажное кольцо, сопряженное с монтажным диском кожуха, а один из торцов цилиндра снабжен цапфой, при этом загортачи закреплены на втором по ходу движения катке.2. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что направляющие в виде труб с равным шагом размещены в монтажных дисках кожуха катка, при этом хотя бы одна из точек на поверхности каждой направляющей совмещена с точкой, лежащей на внутренней поверхности диска.3. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что внешние монтажные диски кожуха катка сопряжены с монтажными кольцами балластных цилиндров посредством крепежных средств и демонтажных устройств.