ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕ-ПОСЕВНОЙ КОМПЛЕКС Российский патент 2006 года по МПК A01B49/06 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к конструкции комбинированных почвообрабатывающе-посевных комплексов, совмещающих обработку почвы и посев.

Известна технология возделывания зерновых культур и орудия для ее реализации, многократно описанные в различных учебниках по земледелию и механизации сельскохозяйственного производства. Согласно этой технологии проводится сначала основная обработка почвы (вспашка или безотвальное рыхление), затем цикл предпосевных обработок (выравнивание поверхности, культивация, боронование, прикатывание) и, наконец, непосредственно посев [1, 2, 3, 4 и др.]. Недостатками данной технологии являются ее большая энергоемкость, трудоемкость, зависимость от погодных условий и переуплотнение почвы ходовыми системами агрегатов.

Известны пути снижения энергоемкости традиционной технологии путем применения различных конструкций комбинированных орудий, совмещающих в себе рабочие органы для предпосевной обработки и собственно сеялку [5]. Подобные агрегаты имеют ограниченное применение в зонах достаточного и временно избыточного увлажнения почвы, т.к. в силу климатических особенностей зоны почва в них к весне уплотняется до равновесного состояния. Поэтому применение подобных агрегатов, во-первых, не приводит к повышению урожайности яровых зерновых, во-вторых, не решает вопрос с уплотнением почвы т.к. уплотнение почвы происходит в основном во время первого прохода агрегата, в-третьих, приводит к сильной зависимости посевов от количества и «своевременности» выпадения осадков.

Цель изобретения - повышение урожайности возделываемой культуры за счет оптимизации плотности почвы, исключения ее переуплотнения и снижение зависимости посевов от текущих погодных условий.

Указанная цель достигается путем включения в конструкцию орудия рабочих органов для глубокой безотвальной обработки почвы, расположенных в первом ряду фронтально группами, обеспечивающими обработку почвы полосами. Чередуются полосы, обработанные на традиционную для зоны глубину основной обработки почвы с необработанными полосами - огрехами. Причем огрехи должны выходить на глубину заделки семян, а ширина их гребней в Нечерноземной зоне не должна превышать 10-12 кратной глубины посева.

Размеры (ширина) взрыхленных полос зависит от количества осадков, выпадающих в районе применения почвообрабатывающе-посевного комплекса. Чем больше выпадает осадков, тем больше должна быть ширина взрыхленных полос (при неизменной ширине необрабатываемых - уплотненных полос). Поэтому расстояние между центрами соседних уплотненных полос выбирается по зависимости

Т=100(КН)^-1[В(Н-А)+(Н-А)²]

где:

Т - расстояние между центрами соседних уплотненных полос;

В - ширина гребня уплотненных полос на глубине заделки семян;

Н - глубина основной обработки;

А - глубина посева;

К - коэффициент режима увлажнения.

Далее на орудии устанавливаются рабочие органы, выполняющие сплошную обработку почвы на глубину посева, за которыми следует прикатывающий каток. Ширина захвата секций катка должна обеспечивать неуплотнение нижней части взрыхленных полос. Для этого в процессе работы они должны опираться на гребни уплотненных полос, т.е. ширина захвата секций катка должна быть больше расстояния между двумя соседними уплотненными гребнями.

Пример реализации предлагаемой конструкции.

Первыми должны работать рыхлительные рабочие органы. Это могут быть плоскорежущие лапы или чизельные рабочие органы. В соответствии с заданными условиями, они должны быть расположены фронтально группами. При этом, например, для условий Ивановской области рабочие органы для глубокого рыхления должны быть расставлены следующим образом:

- ширина гребня уплотненных полос 30-36 см (глубина посева 3 см × (10-12)=30-36 см);

- при глубине основной обработки 20 см ширина уплотненных полос у основания соответственно равна 64-70 см;

- при частоте выпадения засушливых лет равной, например, 25%, расстояние между центрами соседних уплотненных полос равно: Т=160-180 см;

- т.е. ширина взрыхленной полосы равна: (160-180)-64=96-116 см, т.е. в данном случае в качестве рабочего органа для глубокого рыхления может быть использована одна из серийных лап плоскореза-глубокорыхлителя.

Количество таких сочетаний зависит от ширины захвата комплектуемого агрегата. Таким образом, после прохода этого ряда рабочих органов на поле должны образоваться взрыхленные полосы, чередующиеся определенным образом с необработанными полосами (огрехами).

Затем на агрегате должны быть установлены рабочие органы для обработки почвы на глубину посева. В известных комбинированных сеялках для подобной обработки используются различного рода приводные фрезбарабаны, культиваторные или S-образные лапы, гофрированные диски. Практически все эти рабочие органы пригодны и для установки на предлагаемом посевном комплексе. Их задача - провести сплошную обработку поверхности поля на глубину посева.

Затем на агрегате должен быть установлен каток. В существующих комбинированных сеялках каток размещают после сошников. В предлагаемом посевном комплексе каток должен образовать в зоне взрыхленных полос уплотненные прослойки (на которых впоследствии разместятся семена) и доводить качество подготовки поверхности поля до посевных стандартов. Поэтому каток должен устанавливаться обязательно перед сошниками.

Для установки на посевном комплексе пригодны катки кольчато-шпорового или планчатого (струнного) типа, т.к. они позволяют уплотнять нижние слои почвы не уплотняя верхних, т.е. производить подповерхностное уплотнение взрыхленных полос. Кроме того, наличие уплотненных гребней (на которые каток будет опираться в процессе работы) не позволит каткам уплотнить нижнюю часть взрыхленных полос, т.е. будет образована уплотненная прослойка.

В результате применения указанной последовательности рабочих органов в обрабатываемом слое почвы будет сформировано полосно-гетерогенное его строение.

Затем на посевном комплексе должны быть установлены сошники для заделки семян и удобрений в почву.

В условиях Нечерноземной зоны применению предлагаемого комплекса должна предшествовать осенняя мелкая (на глубину 8-10 см) обработка и весеннее закрытие влаги. Процесс ухода за посевами и уборка не отличаются от традиционных технологий.

На фигуре 1 изображен поперечный разрез обрабатываемого слоя почвы. При этом поз.1 обозначен необрабатываемый участок почвы (уплотненные полосы-огрехи); поз.2 - взрыхленная полоса, формируемая рыхлительными рабочими органами для глубокой (основной) обработки; поз.3 - уплотненная прослойка, формируемая катками; поз.4 - рыхлый надсеменной слой, формируемый рабочими органами для обработки на глубину посева.

На фигуре 2 изображена принципиальная схема почвообрабатывающе-посевного комплекса (вид сверху). При этом поз.1 обозначены рабочие органы для глубокой обработки почвы (формируют взрыхленные полосы); поз.2 - рабочие органы для формирования надсеменного слоя; поз.3 - каток (для уплотнения взрыхленных полос); поз.4 - сошники для заделки семян и удобрений (они же служат для дополнительного рыхления надсеменного слоя почвы).

Использованные источники

1. Вильямс В.Р. Почвоведение (земледелие с основами почвоведения), государственное издательство колхозной и совхозной литературы. - «Сельхозгиз», М., 1938, 447 с.

2. Карпенко А.Н., Халанский В.М. Сельскохозяйственные машины. - М.: Колос, 5-е изд. перераб., 1983, 495 с.

3. Муха В.Д., Картамышев Н.И., Кочетов И.С. и др. Агрономия. - М.: Колос, 2001, 504 с.

4. Халанский В.М., Горбачев И.В. Сельскохозяйственные машины. - М.: Колос, 2004, 623 с.

5. Мазитов Н.К. и др. Ярославская технология нулевого посева. - Достижения науки и техники АПК, №12, 2005, с.2-6.

Изобретение предназначено для сельскохозяйственного машиностроения и может быть использовано для предпосевной обработки почвы, проводимой одновременно с посевом при возделывании зерновых культур. Почвообрабатывающе-посевной комплекс включает сошники и расположенные перед ними рабочие органы для обработки почвы. Для создания полосно-гетерогенного строения пахотного слоя рабочие органы выполнены в виде последовательно расположенных рабочих органов для глубокого рыхления, поверхностной обработки и прикатывания почвы. Рабочие органы для глубокого рыхления почвы установлены фронтально группами для формирования гребней уплотненных полос на глубине заделки семян шириной, равной 10-12 кратной глубине посева, и с расстоянием между центрами соседних уплотненных полос, определяемым по зависимости: Т=100(КН)^-1[В(Н-А)+(Н-А)²], где Т - расстояние между центрами соседних уплотненных полос, см; В - ширина гребня уплотненных полос на глубине заделки семян, см; Н - глубина основной обработки почвы, см; А - глубина посева, см; К - коэффициент режима увлажнения. Ширина захвата прикатывающих рабочих органов выполнена больше расстояния между двумя соседними уплотненными полосами. Рабочие органы для поверхностной обработки осуществляют сплошное рыхление почвы на глубину посева. Такое конструктивное выполнение позволит снизить колебания урожайности, вызванные отклонением количества осадков от среднемноголетней региональной нормы, при одновременном снижении затрат на возделывание зерновых культур. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Почвообрабатывающе-посевной комплекс, включающий сошники и расположенные перед ними рабочие органы для обработки почвы, отличающийся тем, что для создания полосно-гетерогенного строения пахотного слоя рабочие органы выполнены в виде последовательно расположенных рабочих органов для глубокого рыхления, поверхностной обработки и прикатывания почвы, причем рабочие органы для глубокого рыхления почвы установлены фронтально группами для формирования гребней уплотненных полос на глубине заделки семян шириной, равной 10-12-кратной глубине посева, и с расстоянием между центрами соседних уплотненных полос определяемым по зависимости:

Т=100(КН)^-1[В(Н-А)+(Н-А)²],

где Т - расстояние между центрами соседних уплотненных полос, см;

В - ширина гребня уплотненных полос на глубине заделки семян, см;

Н - глубина основной обработки почвы, см;

А - глубина посева, см;

К - коэффициент режима увлажнения,

а ширина захвата прикатывающих рабочих органов больше расстояния между двумя соседними уплотненными полосами.