Монодисковый сошник Российский патент 2021 года по МПК A01C7/20 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, для прямого посева сельскохозяйственных культур.

Существуют посевные комплексы Turbosem MD 19-40, Super Walter W630 и W1770, пневматическая сеялка Challenger 9800, сеялка пневматическая С-6ПС «Быстрица», Посевная комбинация Amazone Cataya 3000 Super, зерновые сеялки Vaderstad Rapid, пневматические сеялки John Deere 1890, оснащаемые однодисковыми (монодисковыми) сошниками.

В качестве прототипа выбран дисковый сошник с параллелограммной подвеской монодисковых зерновых сеялок MD 19 "Turbosem II" и посевных комплексов производства АГРО СОЮЗ (http://www.soyuz-st.com/download/b_tech_all.pdf). Копирующее колесо сошника обеспечивает копирование неровностей поля. Диск и анкер сошника прорезают в почве V-образную канавку. Диск устанавливается под углом 11° к продольной оси сеялки. Анкер плотно прижат к диску при помощи пружины. Семена вдавливаются в почву при помощи прижимного устройства, изготовленного из полимерного материала. На завершающем этапе закрывающие колеса, установленные за дисками, закрывают уложенные семена рыхлой почвой. Сила нажатия на почву закрывающих колес и угол атаки регулируется при помощи пружины и кронштейна с регулировками. Сила нажатия разрезающего диска на почву (до 200 кг) регулируется при помощи пружины. Копирующее колесо через рычаг опирается на эксцентрик, с помощью которого регулируется глубина высева (от 1,5 см до 12,5 см). Сошник крепится на раму параллелограммной системой, которая позволяет поддерживать перпендикулярность по отношению к почве, таким образом, анкер всегда работает под одним углом, не изменяя положения укладки семян и удобрений. Система монодиска 45 см и анкера позволяет разрезать почву и пожнивные остатки, равномерно формируя борозду для зерна и удобрения. Прижимной анкер на разрезающем диске обеспечивает постоянное его очищение от пожнивных остатков при посеве.

Существующие монодисковые сошники имеют следующие общие недостатки.

1. При посеве по стерне диски не полностью подрезают пожнивные остатки, и заделка семян в почву происходит вместе с соломой, что не обеспечивает контакта семян с почвой и не создает благоприятных условий для прорастания семян особенно в засушливых условиях. При прямом посеве на полях после уборки толстостебельных культур, например, кукурузы и подсолнечника колеса контроля глубины приподнимаются при наезде на стебли, диски выглубляются, что делает невозможным обеспечение равномерности глубины заделки семян и приводит снижению ожидаемой урожайности.

2. При посеве по увлажненной почве зазор между плоским диском и колесом контроля глубины забивается пожнивными остатками вместе с прилипшей почвой, что приводит к затормаживанию сошника.

3. Наклон дисков вперед относительно вертикали, необходимый для обеспечения сцепления дисков с почвой и их вращения, а также для преодоления сопротивления, создаваемого чистиками, требует создания определенного давления на сошники, т.е. увеличения веса сеялки. Колесо контроля глубины сильно уплотняет почву и это приводит к разрушению структуры почвы вокруг бороздки и ухудшению условий для заделки семян почвой укрывающим прикатывающим колесом. На легких и средних почвах невозможно производить посев мелкосемянных культур на требуемую глубину 2-3 см, т.к. не обеспечивается сцепление дисков с почвой.

4. Укрывающие прикатывающие колеса переуплотняют почву. Это явление сильно проявляется при посеве двудольных семян, например, бобовых культур, которые всходят семядолями на поверхность, не могут пробить прикатанный слой почвы и погибают.

Технической задачей изобретения является обеспечение оптимальных условий для прорастания культурных растений при прямом посеве путем укладки семян в чистую влажную почву без пожнивных остатков и равномерного заглубления сошника в почву на требуемую глубину 2-3 см при посев мелкосемянных культур, исключение затормаживания сошника от забивания.

Технический эффект достигается тем, что в монодисковом сошнике, содержащем плоский диск, башмак с лезвием, семяпровод, тукопровод, колесо контроля глубины с резиновым ободом, чистик, колесо прижима семян, прикатывающее колесо, установленные на параллелограммной подвеске, чистик со сменным наконечником и колесо контроля глубины взаимосвязаны посредством собственной параллелограммной подвески с возможностью сохранения их взаимного расположения относительно диска при изменении глубины заделки семян, диск, установленный наклоном назад по горизонтали на 7-8°, оснащен кольцевым чистиком, подпираемым пружиной на внутренней стороне корпуса колеса контроля глубины, и механизмом вращательного привода с обгонной муфтой от колеса контроля глубины.

На фиг. 1 представлена конструкция монодискового сошника (вид сбоку), на фиг. 2 вид сверху по фиг. 1. На фиг. 3 представлена схема установки чистика (вид сбоку). На фиг. 4 представлены диски колесо контроля глубины в сборе в разрезе А-А по фиг. 1.

Монодисковый сошник содержит плоский диск 1, башмак с лезвием 2, семяпровод 3, тукопровод 4, колесо контроля глубины 5 с резиновым ободом 6, чистик 7, колесо прижима семян 8, прикатывающее колесо 9, установленные на параллелограммной подвеске 10. Пружинный чистик 7 со сменным наконечником 11 и колесо контроля глубины 5 взаимосвязаны посредством собственной параллелограммной подвески 12 с возможностью сохранения их взаимного расположения относительно диска 1 при изменении глубины заделки. Устройство изменения глубины заделки семян, включающее в себя сектор 13 фиксации рычага 14, соединенного с осью 15 (ОД) диска 1, соединено с параллелограммной подвеской 12 чистика 7 посредством тяги 16 (фиг. 3). Для установки высоты чистика 7 равного глубине хода диска 1 плечо B₁O рычага равно длине КД эксцентрика 17. Диск 1, установленный наклоном назад по горизонтали на 7-8°, оснащен кольцевым чистиком 18 (фиг. 4), подпираемым пружиной 19 на внутренней стороне корпуса 20 колеса контроля глубины 5. Диск 1 оснащен механизмом вращательного привода от колеса контроля глубины 5. На хвостовике оси 21 (фиг. 4) колеса контроля глубины 5, установленной с возможностью вращения на подшипниковом узле 22 в корпусе эксцентрика 17, зафиксирована звездочка 23, соединенная посредством цепной передачи 24 со звездочкой25. Звездочка25, оснащенная обгонной муфтой 26, установлена на оси 15 (фиг. 4) вращения диска 1.

Монодисковый сошник работает следующим образом.

При движении посевного агрегата монодисковый сошник заглубляется в почву под действием собственного веса и усилия нажимной пружины параллелограммной подвески 10 (фиг. 1).

Параллелограммная подвеска 10 (фиг. 1) обеспечивает копирование рельефа и одинаковый уровень расположения наконечника 11 чистика 7 пожнивных остатков и нижней точки соприкосновения колеса контроля глубины 5 с землей (точки А1 иД1 на фиг. 3), а также постоянство положения башмака 2 для неизменности положения укладки семян и удобрений. Наконечник 11 чистика 7 постоянно контактирует с поверхностью почвы, убирает пожнивные остатки перед диском 1 и колесом контроля глубины 5 в стороны и очищает поверхность почвы от пожнивных остатков, обеспечивая полное копирование рельефа поверхности почвы и заделку семян на заданную глубину. При необходимости наконечник 11 можно заменить на новый или другого профиля и размеров. Чистик 7 позволяет произвести качественный сев по любой сложности пожнивных остатков зерновых, а также кукурузы и подсолнечника.

Диск 1 прорезает чистую сверху почву с корневой системой прошлогодних культур и образовывает семенной канал. Колесо контроля глубины 5 выдерживает заданную глубину заделки семян. По семяпроводу 3 и тукопроводу 4 подаются семена и удобрения, которые укладываются на дно семенного канала в чистую влажную почву. Колесо прижима семян 8 прижимает семена и удобрения ко дну семенного канала и выравнивает их глубину заделки. Прикатывающее колесо 9 укрывает семена и удобрения почвой и прикатывает их зону расположения. Диск 1, установленный с наклоном назад по горизонтали на 7-8 градусов незначительно перемещает и уплотняет правую по ходу движения стенку семенного канала, поэтому не требуется прикладывать большие усилия на прикатывающее колесо 9 для прикрытия семян и удобрений почвой, тем самым не происходит сильного переуплотнения зоны расположения семян.

При изменении глубины заделки семян и удобрений параллелограммная подвеска 12 обеспечивает одинаковое изменение высот колеса контроля глубины 5 и наконечника 11 чистика 7 относительно диска 1 так, чтобы наконечник 11 постоянно находился на одном уровне с нижней точкой колеса контроля глубины 5. Регулировка глубины заделки семян производится поворотом рычага 14 относительно сектора 13 (фиг. 3). При этом происходит изменение положения диска 1 относительно колеса контроля глубины 5 эксцентриком 17 (КД). А при помощи тяги 16, соединенной с параллелограммной подвеской 12, изменяется одновременно и положение чистика 7.

На известных монодисковых сошниках диски установлены наклоном вперед относительно горизонтали. Установка диска 1 наклоном назад по горизонтали на 7-8 градусов необходима, чтобы диск 1 при движении, самозаглубляясь, входил в почву под углом с небольшим усилием и немного приподнимал почву стенок в семенном канале. Но при такой установке диска наклоном назад по горизонтали резко уменьшается сила трения между диском 1 и почвой из-за снижения давления почвенного пласта на рабочую поверхность диска 1. Диск 1 перестает вращаться еще и от сопротивления вращению, создаваемого кольцевым чистиком 18, которое намного больше сопротивления от чистика (не показан) башмака 2 сошника. Преодоление сил сопротивлений чистика башмака 2 и кольцевого чистика 18 обеспечивается передачей крутящего момента от оси 21 колеса контроля глубины 5 на диск 1 (фиг. 4). Так как сила трения между резиновым ободом 6 (фиг. 4) колеса контроля глубины 5 и почвой значительно больше силы трения диска 1 о почву, это позволяет совершать вращение диска 1 и колеса контроля глубины 5 с разными угловыми скоростями для обеспечения резания пожнивных остатков, корней со скольжением и бесперебойной работы монодискового сошника в любых почвенно- и природно-климатических условиях. Передача крутящего момента от оси 21 (фиг. 4) колеса контроля глубины 5 посредством звездочек 23 и 25 цепной передачи 24 на диск 1 (фиг. 4) обеспечивает бесперебойное вращение диска 1 и возможность укладывать семена в почву на малую глубину 1;2; 3;4; 5 см. Разность угловых скоростей вращения диска 1 и колеса контроля глубины 5 может быть обеспечена подбором передаточного отношения путем установки звездочек 23 и 25 с необходимым количеством зубьев. Принудительное вращение диска 1 обеспечивает снижение одностороннего износа диска 1, уменьшение тягового сопротивления сошника, исключение необходимости создания давления на монодисковый сошник, соответственно значительное уменьшение веса посевной машины. На фиг. 4 опорная стойка оси 15 не показана.

Постоянное исключение зазора между диском 1 и колесом контроля глубины 5, обеспечиваемое пружиной 19 (фиг. 4) позволяет сеять по увлажненной и засоренной почве. Исключается забивание зазора между диском 1 и колесом контроля глубины 5 прилипающими пожнивными остатками и почвой. Диск 1 и кольцевой чистик 18, вращающийся вместе с колесом контроля глубины 5, имеют различные угловые скорости, благодаря чему происходит постоянная очистка плоскости прилегания диска 1.

По мере износа и уменьшения диаметра диска 1 увеличивается его угловая скорость, что приводит к увеличению скольжения и истирания диска в почве. Для уменьшения истирания диска, снижения нагрузок на цепную передачу и продления ее срока службы предусмотрена обгонная муфта 27 в ступице звездочки 25. По мере износа диска 1 и наконечника 11 периодически необходимо проверять их уровни расположения на ровной площадке путем перемещения и фиксации наконечника 11 на чистике 7.

Таким образом, использование монодискового сошника обеспечивает оптимальные условия для прорастания культурных растений при прямом посеве путем укладки семян в чистую влажную почву без пожнивных остатков и равномерного заглубления сошника в почву. Использование монодискового сошника так же ведет к экономии ГСМ и затрат на ремонт, гарантирует повышение урожайности на 30…35% при прямом посеве и получить хороший урожай в любой засушливый год.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, для прямого посева сельскохозяйственных культур. Монодисковый сошник содержит плоский диск, башмак с лезвием, семяпровод, тукопровод, колесо контроля глубины с резиновым ободом, чистик, колесо прижима семян, прикатывающее колесо, установленные на параллелограммной подвеске. Чистик со сменным наконечником и колесо контроля глубины установлены на собственной параллелограммной подвеске с возможностью сохранения их взаимного расположения относительно диска при изменении глубины заделки семян. Диск, установленный наклоном назад по горизонтали на 7-8°, оснащен кольцевым чистиком, подпираемым пружиной на внутренней стороне корпуса колеса контроля глубины, и механизмом вращательного привода с обгонной муфтой от колеса контроля глубины. Изобретение обеспечивает оптимальные условия для прорастания растений путем укладки семян в чистую влажную почву без пожнивных остатков и равномерного заглубления сошника в почву. 4 ил.

Монодисковый сошник, содержащий плоский диск, башмак с лезвием, семяпровод, тукопровод, колесо контроля глубины с резиновым ободом, чистик, колесо прижима семян, прикатывающее колесо, установленные на параллелограммной подвеске, отличающийся тем, что чистик со сменным наконечником и колесо контроля глубины взаимосвязаны посредством собственной параллелограммной подвески с возможностью сохранения их взаимного расположения относительно диска при изменении глубины заделки семян, причем диск, установленный наклоном назад по горизонтали на 7-8°, оснащен кольцевым чистиком, подпираемым пружиной на внутренней стороне корпуса колеса контроля глубины, и механизмом вращательного привода с обгонной муфтой от колеса контроля глубины.