СОШНИК СЕЯЛКИ-КУЛЬТИВАТОРА Российский патент 2010 года по МПК A01C7/20 

Изобретение относится к сельхозмашиностроению, может использоваться в орудиях, преимущественно в сеялках-культиваторах для разбросного посева зерновых и других культур, а также для внесения туков при обработке почвы или одновременно с посевом культур.

Известны сошники для разбросного посева и внесения туков (RU 2101906, А01С 7/20, опубл. 1998.01.20; RU 2180993, А01С 7/20, опубл. 2001.11.27). Каждый из них имеет стрельчатую лапу, приемник, распределитель высеваемого материала (семян, туков, смеси семян с туками), а также ограниченное подлаповое пространство. В названных сошниках распределитель имеет форму трехгранной пирамиды или конуса, расположенных вершиной к выходу высеваемого материала из приемника.

Известен сошник для разбросного посева и внесения туков (RU 2164364, А01С 7/20, опубл. 2001.03.27). Он включает стрельчатую лапу, приемник, распределитель в форме клинообразного рассекателя на пути выхода высеваемого материала из приемника и ограниченное подлаповое пространство.

Недостатком вышеназванных сошников является небольшая ширина рассева высеваемого материала и неравномерное фронтальное распределение высеваемого материала, особенно при посеве на косогорах, характерных для пересеченной местности.

Известен сошник сеялки-культиватора (патент на полезную модель RU 65715, А01С 7/20, опубл. 2007.08.27, бюл. №24). Он включает стрельчатую лапу, приемник, выполненный в форме прямоугольной трубы с перегородкой, разделяющей его на два канала, закрылки свода подлапового пространства, отражатель, распределитель высеваемого материала, выполненный в виде клинообразного рассекателя, установленного в подлаповом пространстве с наклоном в направлении движения сошника на пути выхода высеваемого материала из приемника.

Недостатком такого сошника является неравномерный рассев высеваемого материала в подлаповом пространстве. Основная причина этого недостатка в том, что отражатель, расположенный под распределителем, с наклоном в направлении движения сошника образует замкнутое подлаповое пространство в передней части лапы, которое в движении заполняется почвой и увеличивает силу трения лапы о почву. Кроме того, на обратной стороне отражателя, к которой примыкает распределитель, скапливается влага, пыль и высеваемый материал постепенно заполняет все пространство между отражателем и распределителем, а это создает препятствие рассеву высеваемого материала. При опускании сеялки-культиватора на почву отражатель нередко попадает на твердые предметы и деформируется, ограничивая или вообще закрывая выход высеваемого материала из приемника. Распределитель, расположенный по центральной оси на пути выхода высеваемого материала из приемника с наклоном в сторону движения сошника, встречает высеваемый материал, движущийся небольшой струйкой с довольно высокой скоростью, и своей поверхностью (независимо от ее формы - клин, конус или парабола) отражает его на перо лапы, и, отскакивая от пера лапы, высеваемый материал падает на почву рядом с распределителем или попадает на отражатель, и поэтому происходит неравномерное рассевание высеваемого материала, так как он сосредотачивается в центре борозды, а не распределяется по всей ее площади. На типовых сеялках-культиваторах лапы устанавливаются в два или три ряда - передний ряд и задние ряды. Лапы задних рядов устанавливаются со смещением относительно передних лап на величину, несколько перекрывающую след от впереди стоящей лапы. Это производится для надежного подрезания сорняков и недопущения огрехов при посеве.

Задача состоит в том, чтобы равномерно распределить основную массу семян в той части борозды, которая не перекрывается следом лап заднего ряда, то есть в пределах заданной ширины полосы посева.

По совокупности признаков и по поставленной задаче этот сошник сеялки-культиватора наиболее сходен с предлагаемым сошником сеялки-культиватора и принят за прототип.

Поставленная задача решается тем, что сошник сеялки-культиватора включает стрельчатую лапу, стойку лапы, прикрепленный к лапе приемник, выполненный в форме прямоугольной трубы с перегородкой, разделяющей его на два канала, закрылки свода подлапового пространства, распределитель высеваемого материала, выполненный в виде двухскатного клинообразного рассекателя. Задняя стенка приемника выполнена с уклоном в направлении движения сошника, обеспечивающим снижение скорости падения семян на клинообразный двускатный рассекатель и предотвращающим разбрасывание семян с клинообразного двускатного рассекателя за пределы заданной ширины полосы посева.

Клинообразный двускатный рассекатель установлен под приемником ниже закрылков свода подлапового пространства с уклоном в сторону, противоположную направлению движения сошника.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 - сошник, вид сбоку;

На фиг.2 - сошник, вид сзади;

На фиг.3 - схема расположения лап на сеялке-культиваторе.

Сошник имеет стрельчатую лапу 1 (фиг.1), закрепленную болтами на пружинной стойке 2. К стойке 2 прикреплен приемник 3, выполненный в форме прямоугольной трубы и разделенный продольной перегородкой 4 на две равные части, образующие семяпроводящие каналы 5. К верхней части приемника 3 подведены гибкие семяпроводы 6. Приемник 3 по высоте разделен на три части - верхнюю воронкообразную для приема семян, среднюю вертикальную 7 и нижнюю наклонную 8 с передней стенкой 9 и задней стенкой 10. Нижняя наклонная часть 8 приемника 3 примыкает к стойке 2 лапы 1. Свод подлапового пространства перекрыт правым и левым закрылками 11, прикрепленными с двух сторон к нижней наклонной части 8 приемника 3. Внизу приемника 3, под нижней наклонной частью 8 и семяпроводящими каналами 5 между закрылками 11 и ниже их закреплен распределитель 12 высеваемого материала, выполненный в виде клинообразного двускатного рассекателя с общим уклоном в пределах от 10 до 25 в сторону, противоположную движению сошника. В верхней части гибких семяпроводов 6 имеются катушки высеивающих аппаратов 13.

Для снижения скорости падения семян нижняя часть семяпроводящего канала 5 выполнена с уклоном в направлении движения сошника.

Уклон задней стенки 10 относительно горизонтали в направлении движения сошника выбран с условием снижения скорости падения семян на клинообразный двускатный рассекатель 12 и предотвращения разбрасывания семян с клинообразного двускатного рассекателя за пределы заданной ширины полосы посева.

Снижение скорости падения семян происходит следующим образом.

При ударе семян о заднюю стенку 10, наклонной части 8 приемника 3, семена отражаются от задней стенки 10, при этом их скорость падения за очень короткий промежуток времени меняет направление. Изменение направления скорости зависит от угла наклона задней стенки 10 наклонной части 8 приемника 3. Направление движения отраженных от задней стенки 10 семян определяется углом α, где α - угол между дном борозды и траекторией полета семян, отраженных от задней стенки 10 в начальный момент движения. Скорость движения семян после отражения от задней стенки 10 представляет сумму двух независимых движений - движения с ускорением свободного падения по вертикали и прямолинейного движения по горизонтали. Энергия прямолинейного движения семян по горизонтали расходуется на перенос семян к передней стенке 9 приемника 3, на соударения семян между собой из-за хаотичности их движения и т.п., а энергия движения с ускорением свободного падения по вертикали является той силой, которая позволит семени отлететь от рассекателя 12 на нужную величину 0,5 L. Отношение скоростей движения с ускорением свободного падения по вертикали Vв и прямолинейного движения семян по горизонтали Vг в момент отражения семян от задней стенки 10 наклонной части 8 приемника 3 связаны между собою соотношением:

Vв:Vг=tgα, где

α - угол между дном борозды и траекторией полета отраженных от задней стенки приемника семян.

Угол уклона задней стенки 10 приемника 3 относительно горизонтали и угол между дном борозды и траекторией полета отраженных от задней стенки приемника семян связаны математическим выражением:

φ=45°+0,5α, где:

φ - угол уклона задней стенки 10 приемника 3 относительно горизонтали.

Угол между дном борозды и траекторией полета отраженных от задней стенки приемника семян и пределы заданной ширины полосы посева семян L связаны математическим выражением:

, где:

L - заданная ширина полосы посева;

L=2B₂-B₁, где:

B₁ - ширина лапы 1, В₂ - расстояние между осями соседних лап первого и второго ряда;

h₀ - среднее расстояние по вертикали от катушек 14 высевающего аппарата до места попадания семян на заднюю наклонную стенку 10 приемника 3;

h₁ - среднее расстояние по вертикали от места попадания семян на заднюю наклонную стенку 10 приемника 3 до рассекателя 12;

h₂ - среднее расстояние по вертикали от рассекателя 12 до полосы посева;

К - коэффициент, учитывающий потерю скорости падения семян из-за трения семян о семяпровод и из-за сопротивления воздуха.

Сошник в составе сеялки-культиватора работает следующим образом.

В рабочем положении сошник движется в почве на заданной глубине посева. Стрельчатой лапой 1 он подрезает слой почвы, открывает борозду и формирует посевное ложе. Высеваемый материал от катушки высеивающего аппарата 14 по двум параллельно расположенным семяпроводящим каналам 5 поступает в вертикальную часть 7 приемника 3, ударяется о наклонную заднюю стенку 10 приемника 3, отражается от нее и двумя параллельными потоками попадает на скосы двускатного клинообразного рассекателя 12. При этом снижется скорость падения семян на двускатный клинообразный рассекатель 12 из-за хаотичности движения отраженных от стенки 10 семян, попадания части семян на переднюю стенку 9 и отражения от нее, соударения семян между собой, трения семян о семяпровод, из-за сопротивления воздуха и т.п.

Поскольку клинообразный двускатный рассекатель 12 установлен с наклоном в сторону, противоположную направлению движения сошника, то и высеваемый материал рассеивается равномерно по посевному ложу, минуя соударение с поверхностями лапы 1 и закрылками 11 свода подлапового пространства.

Пример использования сошников на почвообрабатывающей посевной машине «Обь-43Т»:

Ширина лапы B₁=0,43 м, расстановка лап на раме машины производится через В₂=0,36 м. Перекрытие лапами заднего ряда составляет 0,43-0,36=0,07 м.

Ширина полосы посева соответственно L=2В₂-В₁,

L=2×0,36-0,43=0,29 м, а расстояние от центра борозды 0,5L=0,145 м.

Среднее расстояние по вертикали от места попадания семян на заднюю наклонную стенку приемника до катушек высевающего аппарата h_o=1,0 м;

Среднее расстояние по вертикали от рассекателя до места попадания семян на заднюю наклонную стенку приемника h₁=0,1 м;

Среднее расстояние по вертикали от полосы посева до рассекателя h₂=0,06 м;

Коэффициент, учитывающий потерю скорости падения семян из-за трения семян о семяпровод, сопротивление воздуха, К=2,0.

Подставив исходные данные в формулу, получим

Sinα=0,276, соответственно угол α=16°.

Угол наклона задней стенки приемника φ=45°+16°×0,5=53°, этот угол соответствует полученным на практике результатам.

Опытный образец сошника сеялки-культиватора разработан, изготовлен и испытан в ОАО «Сибирский Агропромышленный Дом» Сибирского Отделения Российской Академии Сельскохозяйственных Наук.

Сошник включает стрельчатую лапу, стойку лапы, прикрепленный к лапе приемник, закрылки свода подлапового пространства, распределитель высеваемого материала. Распределитель высеваемого материала выполнен в виде двускатного клинообразного рассекателя. Приемник выполнен в форме прямоугольной трубы с перегородкой, разделяющей его на два канала. Задняя стенка приемника выполнена с уклоном в направлении движения сошника, обеспечивающим снижение скорости падения семян на клинообразный двускатный рассекатель и предотвращение разбрасывания семян с клинообразного двускатного рассекателя за пределы заданной ширины полосы посева. Клинообразный двускатный рассекатель установлен ниже закрылков свода подлапового пространства с уклоном в сторону, противоположную направлению движения сошника. Такое конструктивное выполнение позволит обеспечить равномерное распределение основной массы семян в той части борозды, которая не перекрывается следом лап заднего ряда. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Сошник сеялки-культиватора, включающий стрельчатую лапу, стойку лапы, прикрепленный к лапе приемник, выполненный в форме прямоугольной трубы с перегородкой, разделяющей его на два канала, закрылки свода подлапового пространства, распределитель высеваемого материала, выполненный в виде двускатного клинообразного рассекателя, отличающийся тем, что задняя стенка приемника выполнена с уклоном в направлении движения сошника, обеспечивающим снижение скорости падения семян на клинообразный двускатный рассекатель и предотвращение разбрасывания семян с клинообразного двускатного рассекателя за пределы заданной ширины полосы посева.

2. Сошник сеялки-культиватора по п.1, отличающийся тем, что клинообразный двускатный рассекатель установлен ниже закрылков свода подлапового пространства с уклоном в сторону, противоположную направлению движения сошника.