СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ С ВНЕСЕНИЕМ УДОБРЕНИЙ И ПОСЕВОМ, ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ПОСЕВНОЙ АГРЕГАТ Российский патент 2009 года по МПК A01B79/02 A01B49/06 

Группа изобретений относится к сельхозмашиностроению и может использоваться в технике для обработки почвы с посевом, внесением основных и стартовых доз удобрений.

Известен способ обработки почвы и посева сельскохозяйственных культур (RU 2197801 C2, 10.02.2003). Он включает послойное рыхление пахотного горизонта, внесение на разных уровнях основных (150÷300 кг/га) и стартовых (30÷50 кг/га) доз удобрений. Над основными дозами удобрений формируют уплотненную прослойку, на которую высевают семена и над ними создают уплотненную прослойку. Этот способ с рыхлением почвы на всю глубину пахотного горизонта - энергоемкий и малопроизводительный. Область его применения весьма ограничена тем, что в большинстве случаев такая глубокая обработка почвы, осуществляемая одновременно с посевом, не требуется.

Известны способы поверхностной, в частности предпосевной, обработки почвы с одновременным посевом и внесением минеральных гранулированных удобрений (далее - удобрений или туков), осуществляемые при работе комбинированных агрегатов (RU 2195096 С1, 2002.12.27 и RU 2293460 С2, 2007.02.20). Каждый из этих способов включает подрезание почвы и сорняков на заданной глубине подрезающими рабочими органами-сошниками, уплотнение ими нижележащей и предварительное крошение подрезанной частей почвы. В первом случае (RU 2195096) на ложи, уплотненные подрезающими рабочими органами, вносят основные дозы удобрений. Вышерасположенными сошниками (для семян) уплотняют почву над удобрениями, одновременно формируя посевные ложи, на которые высевают семена. Во втором случае на уплотненные ложи, образованные подрезающими рабочими органами, высевают семена вместе со стартовыми дозами удобрений. Далее, в каждом случае заделывают семена и уплотняют над ними почву измельчающе-прикатывающими катками.

Известны комбинированные агрегаты, осуществляющие рассмотренные способы-аналоги (источники информации указаны выше). Каждый из этих агрегатов включает раму с прицепным устройством, опорными колесами и системой изменения высоты рамы над почвой. К раме с помощью стоек прикреплены подрезающие рабочие органы-сошники. Такие сошники в первом агрегате-аналоге выполнены в виде стрельчатых плоскорезных лап с распределителями туков, во втором - в виде специальных дисков. В первом агрегате на стойке каждого подрезающего рабочего органа (сошника для удобрений) в створе с ней закреплен сошник для высева семян с возможностью изменения его высоты над уровнем сошника для удобрений. В каждом агрегате за подрезающими рабочими органами предусмотрены измельчающе-прикатывающие катки, расположенные в два ряда фронтально, когда их углы атаки равны нулю. В частности, второй агрегат (сеялка, RU 2293460) имеет ряд пластинчатых и следующий за ним ряд трубчатых катков, предназначенных соответственно для измельчения (крошения) и прикатывания (уплотнения) почвы над высеянными семенами.

Данные аналоги - способы и агрегаты не позволяют рационально уплотнять подрезанную часть почвы для сохранения в ней влаги, не обеспечивают условий для эффективного уничтожения сорняков. Эти недостатки обусловлены присущим измельчающе-прикатывающим каткам, используемым в аналогах, фронтальным местным уплотнением почвы с дискретным воздействием на нее сверху (планками, трубками и т.п.) без подповерхностного уплотнения и поперечного сдвига. Почва, обработанная такими катками, не имеет в разрезе достаточно четкого разграничения плотного слоя в зоне расположения семян и туков и рыхлого мульчирующего слоя на поверхности, что необходимо для сохранения влаги и появления дружных всходов. Катки аналогов, воздействуя на почву сверху, не извлекают на поверхность подрезанные сорняки, а вдавливают их в почву, облегчая им приживаемость.

Прототипом заявленного способа является наиболее близкий к нему способ обработки почвы с внесением удобрений и посевом, осуществляемый при работе почвообрабатывающего посевного агрегата (RU 2127502 С1. Опубл. 20.03.1999. Бюл. №8). Он включает подрезание почвы и сорняков на заданной глубине подрезающими рабочими органами-сошниками, в частности, в виде стрельчатых культиваторных лап с устройствами для приема и распределения под них вносимого в почву материала, уплотнение ими нижележащей и предварительное крошение подрезанной частей почвы, внесение удобрений и высев семян, уплотнение почвы над ними, извлечение подрезанных сорняков, рыхление почвы над уплотненным слоем и выравнивание ее поверхности. При этом используют многофункциональные катки, имеющие кольцеобразные ободья со спицами, расположенные в осевом направлении дистанционно друг от друга под острыми углами атаки.

Прототипом заявленного почвообрабатывающего посевного агрегата, то есть второй группы изобретения, является указанный выше агрегат для осуществления рассмотренного способа-прототипа (источник информации тот же). Этот агрегат включает раму с присоединительным, в частности прицепным, устройством, опорными колесами и системой изменения высоты рамы над почвой. К раме стойками прикреплены подрезающие рабочие органы, в частности, в виде стрельчатых культиваторных лап. Каждый из них выполнен в виде сошника, поэтому имеет устройство для приема и распределения под этот рабочий орган вносимого в почву материала, в частности удобрений или семян со стартовыми дозами удобрений или без них. После подрезающих рабочих органов установлены многофункциональные катки, которые имеют кольцеобразные, в частности в виде конических колец, ободья со спицами, расположенные в осевом направлении дистанционно друг от друга под острыми углами атаки. В рабочем положении низ многофункциональных катков расположен выше уровня режущих кромок подрезающих рабочих органов.

Эти прототипы - способ и агрегат базируются на применении в них названных многофункциональных катков, поэтому не имеют недостатков, отмеченных у рассмотренных аналогов. Однако прототипы имеют три основных недостатка: во-первых, не позволяют вносить основные дозы удобрений при посеве, что важно при интенсивных технологиях; во-вторых, не обеспечивают стабильный качественный посев на глубину менее 50÷60 мм; в-третьих, допускают повышенную неравномерность глубины посева.

Главная причина этих недостатков в том, что в прототипах внесение удобрений и высев семян осуществляют одновременно одними и теми же сошниками, основой которых являются подрезающие рабочие органы, преимущественно в виде культиваторных стрельчатых лап, связанные с рамой без возможности копирования почвы. Основная доза туков, внесенная в зону расположения семян, может сжечь корневую систему растений, поэтому в прототипах при посеве ограничиваются стартовыми дозами удобрений. Названные тип подрезающих рабочих органов-сошников и их связь с рамой обусловлены требованиями к агрегату как к почвообрабатывающему средству, но слабо учитывают требования к высеву семян, что проявляется во втором и третьем его недостатках.

Кроме того, при использовании прототипов на тяжелых и влажных почвах подрезающие рабочие органы со стойками оставляют за собой на почве продольные гребни и борозды с увеличенной разностью их уровней (дополнительный недостаток). Это нарушает условия для нормальной работы многофункциональных катков, что приводит, в частности, к снижению качества выравнивания ими поверхности почвы, повышению неравномерности глубины посева, влечет недобор урожая и снижает эффективность применения прототипов.

Задача заявленной группы изобретений, вытекающая из единого изобретательского замысла - повысить эффективность применения способа и агрегата при возделывании сельскохозяйственных культур, в том числе по интенсивным технологиям, путем обеспечения возможности внесения основных доз удобрений при посеве, включая посев на глубину менее 50÷60 мм, а также повышения равномерности глубины посева, то есть путем устранения или хотя бы уменьшения основных недостатков прототипов.

Эта задача в первом изобретении решена тем, что заявленный способ обработки почвы с внесением удобрений и посевом, как и его прототип, включает подрезание почвы и сорняков на заданной глубине подрезающими рабочими органами, преимущественно в виде стрельчатых лап, предварительное крошение ими подрезанной почвы, внесение удобрений и высев семян, уплотнение почвы, извлечение подрезанных сорняков, рыхление почвы над уплотненным слоем и выравнивание ее поверхности. При этом используют многофункциональные катки, имеющие кольцеобразные (здесь и далее означает выполненные в форме колец или витков винтовой линии, например, как в спиральных катках) ободья со спицами, расположенные в осевом направлении дистанционно друг от друга под острыми углами атаки. Однако в отличие от прототипа подрезание почвы осуществляют ниже уровня высева семян. Под подрезающие рабочие органы на образованное ими ложе вносят, разбрасывая полосами, основные дозы удобрений. Многофункциональными катками выполняют подповерхностное уплотнение почвы над основными дозами удобрений с подготовкой уплотненного посевного ложа для семян, рыхлят почву над посевным ложем, выравнивают ее поверхность, на которую выбрасывают извлеченные сорняки. После этого высевают семена в почву со стартовыми дозами удобрений или без них.

Названная новая совокупность общих существенных признаков заявленного способа во всех случаях его осуществления позволяет при посеве вносить основные дозы удобрений под подрезающие рабочие органы, а высев семян вести в качественно обработанную почву с посевным ложем, рыхлым вышележащим слоем, выровненной и замульчированной поверхностью, причем другими сошниками, расположенными после многофункциональных катков. Это повышает равномерность высева семян со стартовыми дозами удобрений или без них на заданную глубину, даже менее 50÷60 мм, в рационально подготовленную для посева почву. Все это обеспечивает технический результат, указанный в задаче изобретений.

В частных случаях осуществления способа основные дозы удобрений разбрасывают полосами, средняя ширина которых составляет не менее половины рабочей ширины захвата подрезающего рабочего органа, а при посеве хотя бы большую часть рядков семян со стартовыми дозами удобрений или без них формируют над полосами основных доз удобрений. Названная взаимосвязь указанных показателей и выполняемых действий повышает эффективность использования основных доз удобрений, облегчая доступ к ним корневых систем растений на соответствующих стадиях их развития и формирования урожая.

Во втором изобретении указанная выше общая задача решена тем, что заявленный почвообрабатывающий посевной агрегат, как и его прототип, включает раму с присоединительным, устройством и опорными колесами, систему изменения высоты рамы над почвой, подрезающие рабочие органы, преимущественно в виде стрельчатых лап, прикрепленные стойками к раме и снабженные устройствами для приема и распределения под эти рабочие органы вносимых в почву удобрений, систему подачи удобрений к названным устройствам, содержащую бункер, дозирующие и транспортирующие элементы, а также связанные с рамой многофункциональные катки. Эти катки установлены после подрезающих рабочих органов и имеют кольцеобразные ободья со спицами, расположенные в осевом направлении дистанционно друг от друга под острыми углами атаки. В рабочем положении низ многофункциональных катков расположен выше уровня режущих кромок подрезающих рабочих органов. Однако в отличие от прототипа агрегат дополнительно имеет систему высева семян со стартовыми дозами удобрений или без них, снабженную сошниками, расположенными после многофункциональных катков.

Данная новая совокупность общих существенных признаков агрегата во всех случаях его осуществления и работы реализует заявленный способ, который, как отмечено выше, всегда обеспечивает технический результат, указанный в задаче изобретений.

В конкретных случаях система высева семян выполнена в виде сеялки, в частности зернотуковой, соединенной с рамой агрегата, например, навесным устройством. Это упрощает изготовление агрегата, а также повышает сезонную загрузку его составных частей. Например, в обоснованных случаях его навесная или прицепная сеялка может агрегатироваться соответствующим трактором, выполняя посев культур по обычным технологиям. Остальная часть агрегата может выполнять предпосевную обработку почвы с высевом семян под подрезающие рабочие органы вместе со стартовыми дозами удобрений или без них, а в другое время обрабатывать пары с внесением удобрений или без них.

Кроме того, в системе высева семян сошники установлены с возможностью формирования ими рядков семян, симметричных продольно-вертикальной плоскости симметрии каждого подрезающего рабочего органа и расположенных, преимущественно, над полосой основной дозы удобрений, образованной с помощью упомянутого рабочего органа. Такая взаимосвязь размещения сошников системы высева семян относительно подрезающих рабочих органов улучшает доступ корневых систем растений, расположенных в рядках, к основным дозам удобрений, повышая эффективность их использования. Иначе говоря, это реализует рациональную взаимосвязь действий, предусмотренных заявленным способом в частных случаях его осуществления (п.2 формулы).

Кроме того, между подрезающими рабочими органами и многофункциональными катками предусмотрены заравнивающие устройства хотя бы для сглаживания продольных гребней и борозд, образованных на почве проходом в ней подрезающих рабочих органов. Такие устройства устраняют дополнительный недостаток прототипа, уменьшая разность уровней указанных гребней и борозд, улучшают условия работы многофункциональных катков, чем повышают качество выравнивания почвы и равномерность высева семян. Это усиливает основной технический результат изобретений.

Кроме того, заравнивающие устройства имеют плужки со стойками, с помощью которых эти плужки связаны с рамой. Это обеспечивает достаточно простую конструкцию таких устройств.

Кроме того, рабочие поверхности плужков заравнивающих устройств наклонены вперед по ходу их движения или назад и одновременно повернуты вправо или влево для сдвига почвы с продольных гребней в поперечном направлении, противоположном направлению последующего бокового смещения ее многофункциональными катками. Названная ориентация рабочих поверхностей плужков позволяет заравнивать ими борозды и одновременно обеспечивает новый технический результат, то есть компенсирует последующее боковое смещение почвы многофункциональными катками. Это дополнительно выравнивает поверхность почвы для посева и снижает неровности на стыках между смежными проходами агрегата, что дополнительно повышает качество его работы.

Кроме того, заравнивающие устройства связаны с рамой с возможностью изменения их положения в поперечном направлении и по высоте. Это позволяет рационально располагать заравнивающие устройства для эффективного воздействия их на указанные выше гребни и борозды, что улучшает работу агрегата.

Сущность изобретений поясняется чертежами. На фиг.1 показан заявленный почвообрабатывающий посевной агрегат, вид сбоку, пример; на фиг.2 - выносной элемент А фиг.1; на фиг.3 дана схема в плане, поясняющая последовательность и результаты взаимодействия с почвой рабочих органов агрегата, его средней части, на которой за рядами рабочих органов условно приведены поперечные разрезы (а, б, в, г), показывающие изменения структуры и рельефа почвы после соответствующих рабочих органов.

На чертежах приняты следующие обозначения позиций:

1 - рама; 2 - присоединительное устройство; 3 - опорное колесо; 4 - система изменения высоты рамы над почвой; 5 - подрезающие рабочие органы; 6 - стойки подрезающих рабочих органов; 7 - многофункциональные катки; 8 - ободья катков; 9 - спицы катков; 10 - устройство для приема и распределения под подрезающий рабочий орган вносимого в почву материала; 11 - заравнивающие устройства (узел в сборе); 12, 13 - продольные гребни и борозды, образованные на почве проходом в ней подрезающих рабочих органов; 14, 15 - плужки и стойки заравнивающих устройств; 16 - поперечный брус; 17, 18 - стойки поперечного бруса и их кронштейны; 19 - продольная осевая линия агрегата; 20 - стойки подшипниковых опор катков; 21 - механизм изменения положения катков по высоте; 22, 23 - бункер для вносимого в почву материала и гибкие трубопроводы системы дозирования и пневматической подачи этого материала к устройствам для его приема и распределения под подрезающие рабочие органы; 24 - гидроцилиндры параллелограмных механизмов передних колес; 25 - рычажный маятниковый механизм задних колес; 26 - система высева семян со стартовыми дозами удобрений или без них; 27 - сошники высева семян; 28 - устройства дополнительной заделки семян; 29 - навесное устройство.

Почвообрабатывающий посевной агрегат (фиг.1) имеет раму 1 с присоединительным, в частности прицепным, устройством 2, опорными передними и задними колесами 3 и системой 4 изменения высоты рамы 1 над почвой, подрезающие рабочие органы 5, прикрепленные стойками 6 к раме 1. Рабочие органы 5 выполнены преимущественно в виде культиваторных стрельчатых лап, как в нашем примере (фиг.1, 3). Хотя они могут быть и другими, например в виде сферических дисков, закрепленных выпуклостью вверх на трубчатых стойках, связанных с рамой 1 с возможностью вращения (подобно сошникам аналога RU 2293460). В нашем случае подрезающие рабочие органы 5 в виде стрельчатых лап расположены в шахматном порядке в два ряда с перекрытием друг друга (фиг.3). После рабочих органов 5 установлены многофункциональные катки 7 (фиг.1, 3), связанные с рамой 1 с возможностью изменения их положения по высоте. Катки 7 имеют кольцеобразные ободья 8 со спицами 9, расположенные в осевом направлении дистанционно друг от друга под острыми углами атаки α=10÷35° (фиг.3), значение которых зависит от свойств почв и параметров катков.

Каждый подрезающий рабочий орган 5 выполнен в виде сошника. Поэтому он снабжен устройством 10 (фиг.1) для приема и распределения под этот рабочий орган вносимого в почву материала, то есть основной дозы удобрений. Устройства 10 позволяют распределять основные дозы удобрений полосами шириной не менее половины рабочей ширины захвата рабочего органа 5. Между рабочими органами 5 и катками 7 предусмотрены заравнивающие устройства 11 (фиг.1) хотя бы для сглаживания продольных гребней 12 и борозд 13 (фиг.3), образованных на почве проходом в ней подрезающих рабочих органов 5 со стойками 6 (фиг.1).

Заравнивающие устройства 11 (фиг.1) имеют плужки 14 со стойками 15 (фиг.2, 3), с помощью которых плужки 14 связаны с рамой 1. Эта связь выполнена посредством поперечного бруса 16 с его стойками 17 и кронштейнами 18, закрепленными на раме 1 (фиг.2). При этом предусмотрена возможность изменения положения плужков 14 (фиг.2, 3) заравнивающих устройств 11 (фиг.1) относительно рамы 1 в поперечном направлении смещением стоек 15 на брусе 16 (фиг.2), на котором они зафиксированы специальными хомутами, и по высоте - перемещением вертикальных стоек 17 в кронштейнах 18. Стойки 15, связывающие плужки 14 с брусом 16, выполнены в форме S-образных пружин. Это предохраняет заравнивающие устройства 11 (фиг.1) от поломок, например, при наличии на поле камней, а также способствует лучшему крошению почвы.

Рабочие поверхности плужков 14 заравнивающих устройств 11 могут иметь наклон вперед по ходу их движения, как в данном примере (фиг.1-3), или назад. Одновременно они повернуты вправо или влево, соответственно на углы β и -β (фиг.3), для сдвига почвы с продольных гребней 12 в поперечном направлении, в частности ближе к осевой линии 19, противоположном направлению последующего бокового смещения ее многофункциональными катками 7 дальше от линии 19. Это необходимо, во-первых, для заравнивания борозд 13, во-вторых, для компенсации смещения почвы катками 7.

Многофункциональные катки 7 объединены в секции, расположенные справа и слева от осевой линии 19 под углами атаки α и -α (фиг.3). Секции катков 7 вертикальными стойками 20 (фиг.1) их подшипниковых опор связаны с рамой 1 посредством регулировочных, в частности винтовых, механизмов 21, позволяющих изменять положение этих катков по высоте. В рабочем состоянии низ многофункциональных катков 7 должен быть расположен выше уровня режущих кромок подрезающих рабочих органов 5.

Агрегат (фиг.1) имеет систему подачи основных доз удобрений к устройствам 10. Она содержит бункер 22 с дозирующими и делительными устройствами, вентилятор с приводом (не показаны), гибкие трубопроводы 23, то есть элементы пневматической подачи основных доз удобрений к устройствам 10 подрезающих рабочих органов 5.

Система 4 изменения высоты рамы 1 над почвой включает параллелограмные механизмы самоустанавливающихся передних колес 3 (фиг.1), снабженные гидроцилиндрами 24, на штоках которых установлены специальные упоры для регулирования глубины обработки почвы подрезающими рабочими органами 5. Для задних, правого и левого, опорных колес 3 в названой выше системе предусмотрен рычажно-маятниковый механизм 25. Он имеет общую ось с опорами, закрепленными на раме 1, гидроцилиндр для поворота этой оси, который объединен трубопроводами (не показаны) с гидроцилиндрами 24 передних колес 3. На штоке гидроцилиндра механизма 25 задних колес 3 также предусмотрен упор для корректировки заданного положения рамы 1 в рабочем состоянии агрегата, например горизонтального, на горизонтальной регулировочной площадке.

Агрегат имеет систему 26 высева семян со стартовыми дозами удобрений или без них (фиг.1-3), снабженную сошниками 27 с устройствами 28 (например, каточками) для дополнительной заделки семян, расположенными после многофункциональных катков 7. Система 26 выполнена в виде сеялки, соединенной с рамой 1 агрегата. В данном примере (фиг.1-3) система 26 высева семян - это навесная пневматическая зернотуковая сеялка, соединенная с рамой 1 агрегата навесным устройством 29. Ее копирующие сошники 27 выполнены однодисковыми и закреплены на подпружиненных маятниковых поводках.

В системе 26 сошники 27 установлены с возможностью формирования ими рядков семян, симметричных продольно-вертикальной плоскости симметрии каждого подрезающего рабочего органа 5 и расположенных, преимущественно, над полосой основной дозы удобрений, образованной с помощью данного рабочего органа 5 (см. фиг.3, где след названной плоскости обозначен осевой линией, проведенной от каждого рабочего органа 5 параллельно продольной оси 19). В данном примере (фиг.1, 3) сошники 27 расположены в два ряда в шахматном порядке. После каждого рабочего органа 5 справа и слева от его продольно-вертикальной плоскости симметрии над зоной расположения полосы основной дозы удобрений установлены два сошника 27: слева - сошник переднего ряда, справа - заднего (фиг.3).

Система 26 (фиг.1), то есть названная сеялка, имеет колеса для опоры на них в рабочем положении. Механизм навески 29 обеспечивает системе (сеялке) 26 свободное копирование почвы в рабочем положении и фиксирует ее от боковых смещений относительно рамы 1 в рабочем и транспортном положениях.

При подготовке агрегата к работе его присоединительным устройством 2 (фиг.1) прицепляют к трактору (не показан), к гидросистеме которого подключают гидроцилиндры механизмов передних и задних колес 3, выполняют другие необходимые действия. Проводят предварительные регулировки положения рабочих органов (в плане и по высоте) на регулировочной площадке и уточняют их при работе в поле.

Работает агрегат (фиг.1-3), осуществляя заявленный способ, следующим образом. Например, готовый к работе агрегат в транспортном состоянии (фиг.1), при котором его рама 1 со всеми связанными с ней элементами, включая систему 26 высева семян, поднята, находится в начале загонки поля со стерневым фоном. Для начала работы включают приводы систем пневматической подачи вносимых в почву материалов, в частности основных доз удобрений из бункера 22 к устройствам 10, а также семян со стартовыми дозами туков или без них из бункера системы 26 к ее сошникам 27. При движении агрегата его переводят в рабочее состояние с помощью гидросистемы трактора. В это время работает система 4 изменения высоты рамы 1 над почвой (фиг.1).

Под действием веса агрегата в гидроцилиндры 24 механизмов передних и в гидроцилиндр механизма 25 задних колес 3 вдавливаются штоки, насколько позволяют установленные на них упоры. Рама 1 опускается в нижнее положение, а все связанные с ней рабочие органы, включая сошники 27 системы 26 высева семян, то есть навесной зернотуковой сеялки, начавшей опираться на свои колеса, заглубляются в почву на заданные для них величины. При этом автоматически включаются приводы дозирующих элементов названных выше систем пневматической подачи вносимых в почву материалов к устройствам 10 подрезающих рабочих органов 5 и к сошникам 27 системы 26 высева семян.

При установившемся режиме работы агрегата, движущегося со скоростью, например, 2,2÷3 м/с (8÷11 км/ч), его рабочие органы 5 (фиг.1, 3) на заданной глубине (например, 100 мм) подрезают почву с сорняками и растительными (пожнивными) остатками. Подрезающие рабочие органы 5, установленные по ширине с перекрытием друг друга (фиг.3), уплотняют нижележащую и предварительно крошат за счет деформации при подъеме и опускании подрезанную часть почвы. При этом каждый рабочий орган 5 открывает в почве борозду с уплотненным дном, образующим ложе для вносимого в почву материала. Устройством 10 разбрасывают на это ложе под рабочий орган 5 на ширину не менее половины его рабочей ширины захвата вносимый в почву материал, то есть поступающую в это устройство по гибкому трубопроводу 23 основную дозу удобрений (здесь и далее под дозой удобрений следует понимать часть их суммарной дозы, относящуюся к одному сошнику). Образующиеся полосы распределенных на уплотненные ложи основных доз удобрений закрывают слоем почвы, сходящим с рабочих органов 5.

Подрезанная часть почвы при сходе с рабочих органов 5, имеющих скорость движения агрегата (2,2÷3 м/с), обходит слева и справа их верхние части и стойки 6, частично отклоняясь в соответствующие боковые стороны. Поэтому за подрезающими рабочими органами 5 и их стойками 6 на почве остаются неровности, иногда значительные, в виде продольных гребней 12 и борозд 13 (фиг.3, а). Разность уровней H₁ гребней 12 и борозд 13 в зависимости от типа и состояния почвы, габаритов и величины заглубления рабочих органов 5 может изменяться в широких пределах, например H₁=40÷120 мм. Это в прототипах способа и агрегата ухудшает условия работы многофункциональных катков 7, низ которых в этих случаях проходит над доньями глубоких борозд, поэтому почва обрабатывается, в частности уплотняется и выравнивается, хуже.

В нашем примере выравнивание поверхности почвы начинают с предварительного этапа, при котором хотя бы для сглаживания продольных гребней 12 и борозд 13 (фиг.3) на них воздействуют заравнивающими устройствами 11 (фиг.1), предусмотренными между подрезающими рабочими органами 5 и катками 7. Плужки 14 (фиг.2, 3) заравнивающих устройств 11, расположенные справа от осевой линии 19 агрегата и слева от нее (фиг.3), благодаря соответствующему повороту их рабочих поверхностей на углы β и -β, сдвигают почву примерно с половины высоты гребней 12 (фиг.3, а) в сторону названной линии. Благодаря сдвигу почвы с гребней 12 в указанном поперечном направлении происходит, во-первых, заравнивание борозд 13 с одновременным крошением и уплотнением почвы, что выравнивает ее поверхность, уменьшая разность уровней впадин и выступов, например, до Н2=30÷60 мм (фиг.3, б); во-вторых, частичное перемещение почвы справа и слева ближе к линии 19, то есть к середине агрегата (фиг.3), для компенсации последующего смещения почвы катками 7 (сдвигающими часть почвы к краям агрегата).

Далее, подрезанный слой почвы, подготовленный рассмотренной работой плужков 14 (фиг.2, 3) заравнивающих устройств 11 (фиг.1), обрабатывают многофункциональными катками 7, секции которых установлены справа и слева от осевой линии 19 под углами атаки соответственно α и -α (фиг.3). Катки 7, нагруженные частью веса агрегата, перекатываются заглубленными в почву так, что низ их ободьев 8 проходит под ее поверхностью над слоем почвы, уплотненным подрезающими рабочими органами 5, с распределенными на нем полосами основных доз удобрений, например, на высоте от них Н_пс=40÷45 мм (фиг.3, в).

Ободья 8 со спицами 9 перекатывающихся со сдвигом катков 7 при вхождении в почву сжимают ее фронтальными поверхностями, разрушая комья и создавая под собой, следовательно над основными дозами удобрений на высоте Н_пс, уплотненный подповерхностный слой, который, во-первых, повышает эффективность действия удобрений, а во-вторых, образует основу уплотненного посевного ложа, на которое сошниками 27 будут высеяны семена. При выходе из почвы ободья 8 многофункциональных катков 7 рыхлят ее над образованным ими уплотненным слоем и извлекают на поверхность (вычесывают) основную часть (до 98%) сорняков и других растительных остатков, подрезанных рабочими органами 5. Почва, обтекая движущиеся в ней участки ободьев 8 со спицами 9 (фиг.1, 3), проходит через полости перекатывающихся катков 7 (сепарируется) и размещается за ними, образуя рыхлую выровненную поверхность. На эту поверхность ободья 8 выбрасывают извлеченные из почвы подрезанные сорняки и другие растительные остатки, которые затем высыхают, образуя с рыхлой почвой мульчирующий слой.

Кроме того, проходя в почве, ободья 8 катков 7 внешними боковыми поверхностями сдвигают часть ее в поперечном направлении от середины агрегата к его краям, выравнивая поверхность и возвращая на место часть почвы, специально смещенную заравнивающими устройствами 11 от краев агрегата ближе к его осевой линии 19 (фиг.3). Эти взаимосвязанные, компенсирующие друг друга действия устройств 11 и катков 7 обеспечивают три положительных эффекта - дополнительных технических результата, повышающих качество работы агрегата.

Во-первых, обеспечивают равномерную по ширине захвата агрегата толщину рыхлого замульчированного слоя почвы над уплотненным подповерхностным слоем, то есть равномерную глубину заделки внесенного в почву материала (основных доз удобрений). Во-вторых, создают важное условие для обеспечения равномерной глубины заделки семян со стартовыми дозами удобрений или без них, высеваемых системой 26 (фиг.4), то есть зернотуковой сеялкой. В-третьих, исключают образование продольных неровностей в виде валков на стыках полос от смежных проходов агрегата. Все это улучшает его работу, устраняя соответствующие недостатки прототипов.

Так, согласно заявленному способу катками 7, работающими после заравнивающих устройств 11 (фиг.1), осуществляют подповерхностное уплотнение почвы над основными дозами удобрений, чем подготавливают уплотненное посевное ложе для семян, рыхлят почву над посевным ложем, выравнивают ее поверхность, на которую выбрасывают извлеченные подрезанные сорняки, образуя мульчирующий слой. Разность уровней выступов и впадин на почве за катками 7 составляет Н₃=20÷30 мм (фиг.3, в). Все это создает хорошие условия для качественного высева семян на заданную глубину.

Высев семян со стартовыми дозами удобрений или без них осуществляют системой 26 с сошниками 27 (фиг.1, 3), то есть пневматической навесной зернотуковой сеялкой, работающей в соответствующем режиме. Такая система 26 высева семян, связанная с рамой 1 агрегата навесным устройством 29, свободно копирует почву, перекатываясь на своих колесах. Ее однодисковые сошники 27, установленные на подпружиненных поводках в два ряда в шахматном порядке (фиг.3), движутся равномерно заглубленными в рыхлый слой почвы до подповерхностного уплотненного слоя (до посевного ложа).

Каждый сошник 27 открывает в почве борозду, на дно которой, то есть на посевное ложе, подготовленное катками 7 (фиг.3), высевает семена со стартовой дозой удобрений или без них, поступающие к этому сошнику пневмотранспортом с помощью соответствующих элементов системы 26 (фиг.1). После прохода сошников 27 борозды за ними закрываются за счет осыпания их стенок, засыпая (заделывая в почву) рядки высеянных семен со стартовыми дозами удобрений или без них.

Следующие за сошниками 27 устройства 28 дополнительной заделки семян уплотняют почву над рядками, обеспечивая заданную глубину посева, в данном примере Н_п=40 мм (фиг.3, г), и надежный контакт с почвой семян со стартовыми дозами удобрений или без них. При отсутствии необходимости в использовании устройств 28, например, при влажной почве они могут быть подняты над ней. Полоски рыхлой замульчированной почвы, расположенные между рядками, уплотненными устройствами 28 (фиг.3, г), в дальнейшем естественным образом оседают. Поверхность почвы на засеянном поле выравнивается, что дополнительно сберегает почвенную влагу.

В нашем примере (фиг.1-3) благодаря рассмотренному ранее рациональному расположению сошников 27 относительно продольно-вертикальной плоскости симметрии каждого подрезающего рабочего органа 5 (фиг.3) над каждой полосой основной дозы удобрений размещаются два рядка высеянных семян (см. фиг.3, г). В результате этого все рядки семян размещаются над полосами основных доз удобрений, внесенных с помощью рабочих органов 5, оборудованных устройствами 10 (фиг.1). Так реализуется наиболее рациональный вариант заявленного способа в частном случае его осуществления.

В конце загонки агрегат переводят в транспортное положение, осуществляя это в обратной последовательности, в частности, с помощью гидросистемы трактора поднимают раму 1 со всеми связанными с ней рабочими органами. При этом автоматически выключаются приводы дозирующих элементов пневматических систем, поэтому подача вносимых в почву материалов к устройствам 10 подрезающих рабочих органов 5 и к сошникам 27 системы 26 высева семян прекращается.

Итак, изобретения обеспечивают возможность внесения основных доз удобрений при посеве, включая посев на глубину менее 50+60 мм, а также повышение равномерности глубины посева, со стартовыми дозами туков или без них, в качественно обработанную почву с уплотненным посевным ложем, уничтожение сорняков и сохранение влаги, рациональное использование удобрений, дружные всходы, нормальное их развитие и рост урожайности. Все это повышает эффективность применения заявленных способа и агрегата, в том числе при интенсивных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур.

Возможны другие примеры реализации заявленного агрегата. Например, в обоснованных случаях он может быть выполнен в полунавесном исполнении с соответствующими изменениями его компоновочной схемы, колесного хода и других элементов. Рабочие поверхности плужков заравнивающих устройств могут иметь криволинейную форму, что может улучшить их работу, однако повысит стоимость таких плужков. Возможны заравнивающие устройства иной конструкции.

Способ включает подрезание почвы и сорняков на заданной глубине подрезающими рабочими органами, преимущественно в виде стрельчатых лап, уплотнение ими нижележащего слоя почвы и предварительное крошение подрезанной почвы. Подрезание почвы осуществляют ниже уровня высева семян. Под подрезающие рабочие органы на уплотненное лапами ложе вносят, разбрасывая полосами, основные дозы удобрений. Далее проводят подповерхностное уплотнение почвы над основными дозами удобрений с подготовкой уплотненного посевного ложа для семян, рыхление почвы над посевным ложем и выравнивание поверхности почвы с выбрасыванием на нее извлеченных подрезанных сорняков многофункциональными катками. После чего высевают семена в почву со стартовыми дозами удобрений или без них. Агрегат включает раму с присоединительным устройством, опорными колесами и систему изменения высоты рамы над почвой. К раме прикреплены стойками подрезающие рабочие органы, преимущественно в виде стрельчатых лап. Стойки лап снабжены устройствами для приема и распределения вносимых в почву под лапы удобрений. Система подачи удобрений содержит бункер, дозирующие и транспортирующие элементы. Агрегат имеет связанные с рамой многофункциональные катки, установленные после подрезающих рабочих органов. Катки имеют кольцеобразные ободья со спицами, расположенные в осевом направлении дистанционно друг от друга под острыми углами атаки. В рабочем положении низ многофункциональных катков расположен выше уровня режущих кромок подрезающих рабочих органов. Агрегат также имеет систему высева семян со стартовыми дозами удобрений или без них. Система высева семян снабжена сошниками, расположенными после многофункциональных катков. Такие технология и конструктивное выполнение позволят обеспечить внесение основных доз удобрений при посеве и повысить равномерность глубины посева. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ обработки почвы с внесением удобрений и посевом, включающий подрезание почвы и сорняков на заданной глубине подрезающими рабочими органами, преимущественно в виде стрельчатых лап, предварительное крошение ими подрезанной почвы, внесение удобрений и высев семян, уплотнение почвы, извлечение подрезанных сорняков, рыхление почвы над уплотненным слоем и выравнивание ее поверхности, при этом используют многофункциональные катки, имеющие кольцеобразные ободья со спицами, расположенные в осевом направлении дистанционно друг от друга под острыми углами атаки, причем подрезание почвы осуществляют ниже уровня высева семян, при этом под подрезающие рабочие органы на образованное ими ложе вносят, разбрасывая полосами, основные дозы удобрений, а многофункциональными катками выполняют подповерхностное уплотнение почвы над основными дозами удобрений с подготовкой уплотненного посевного ложа для семян, рыхлят почву над посевным ложем и выравнивают ее поверхность, на которую выбрасывают извлеченные сорняки, а после этого высевают семена в почву со стартовыми дозами удобрений или без них.

2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что основные дозы удобрений разбрасывают полосами, средняя ширина которых составляет не менее половины рабочей ширины захвата подрезающего рабочего органа, а при посеве хотя бы большую часть рядков семян со стартовыми дозами удобрений или без них формируют над полосами основных доз удобрений.

3. Почвообрабатывающий посевной агрегат, включающий раму с присоединительным устройством и опорными колесами, систему изменения высоты рамы над почвой, подрезающие рабочие органы, преимущественно в виде стрельчатых лап, прикрепленные стойками к раме и снабженные устройствами для приема и распределения под эти рабочие органы вносимых в почву удобрений, систему подачи удобрений к названным устройствам, содержащую бункер, дозирующие и транспортирующие элементы, а также связанные с рамой многофункциональные катки, установленные после подрезающих рабочих органов и имеющие кольцеобразные ободья со спицами, расположенные в осевом направлении дистанционно друг от друга под острыми углами атаки, при этом в рабочем положении низ многофункциональных катков расположен выше уровня режущих кромок подрезающих рабочих органов, причем агрегат дополнительно имеет систему высева семян со стартовыми дозами удобрений или без них, снабженную сошниками, расположенными после многофункциональных катков.

4. Агрегат по п.3, характеризующийся тем, что система высева семян выполнена в виде сеялки, в частности зернотуковой, соединенной с рамой агрегата, например, навесным устройством.

5. Агрегат по п.3 или 4, характеризующийся тем, что в системе высева семян сошники установлены с возможностью формирования ими рядков семян, симметричных продольно-вертикальной плоскости симметрии каждого подрезающего рабочего органа и расположенных, преимущественно, над полосой основной дозы удобрений, образованной с помощью упомянутого рабочего органа.

6. Агрегат по п.3, характеризующийся тем, что между подрезающими рабочими органами и многофункциональными катками предусмотрены заравнивающие устройства хотя бы для сглаживания продольных гребней и борозд, образованных на почве проходом в ней подрезающих рабочих органов.

7. Агрегат по п.6, характеризующийся тем, что заравнивающие устройства имеют плужки со стойками, связанными с рамой.

8. Агрегат по п.7, характеризующийся тем, что рабочие поверхности плужков заравнивающих устройств наклонены вперед, по ходу их движения, или назад и одновременно повернуты вправо или влево для сдвига почвы с продольных гребней в поперечном направлении, противоположном направлению последующего бокового смещения ее многофункциональными катками.

9. Агрегат по п.6, характеризующийся тем, что заравнивающие устройства связаны с рамой с возможностью изменения их положения в поперечном направлении и по высоте.