Сеялка лесная Российский патент 2023 года по МПК A01C7/00 

Изобретение относится к лесохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для широкострочного посева сыпучих семян древесно-кустарниковых пород в лесных питомниках.

Широкострочный посев, в сравнении с узкорядными посевами, имеет ряд преимуществ, а именно: увеличивается энергия произрастания семян, всходы появляются одновременно и раньше на 2-9 дней, групповая всхожесть повышается на 20%, выход посадочного материала увеличивается в 1,5-2 раза и др. (Пошарников Ф.В. «Лесные сеялки (теория, расчет, исследования и испытания)». Воронеж, 2007. С. 62-63).

Другими исследованиями установлено, что уплотнение дна посевной борозды способствует лучшей подаче воды к семенам из нижних слоев почвы, и наиболее оптимальной технологией посева является укладка семян на уплотненное дно с их последующей заделкой рыхлой почвой («Справочник лесничего». М., 1986. С. 64-69).

Известен способ посева (А.с. СССР № 371883; МПК А01с 7/00; опубл. 01.03.1973), включающий сдвиг верхнего слоя почвы с образованием базовой поверхности, нарезку посевной борозды на заданную глубину от базовой поверхности, посев и заделку семян путем обрушения стенок посевной борозды.

Однако этот способ не отвечает агротехническим требованиям ввиду того, что заделку семян производят путем обрушения стенок посевной борозды, в результате чего происходит перемешивание подсушенных верхних и влажных нижних почвенных частиц, приводящее к изреженным всходам и неравномерному развитию растений.

Известна универсальная лесопитомниковая сеялка (Пошарников Ф.В., Казаков И.В. «Перспективные технологии выращивания лесопосадочного материала». Воронеж, 2007. С. 67-68), включающая раму, механизм навески, опорные колеса, семенные бункеры, высевающие аппараты, семяпроводы, коробчатый сошник, заделывающие рабочие органы. Сеялка снабжена двумя типами семенных бункеров, двумя типами высевающих аппаратов и двумя типами семяпроводов (для мелких и крупных лесных семян). Для распределения по дну широких посевных борозд мелкие лесные семена от катушечно-желобчатых высевающих аппаратов по семяпроводам для мелких лесных семян поступают в специальные распределители, а крупные лесные семена – от катушечно-лопастных высевающих аппаратов по семяпроводам для крупных лесных семян, имеющим специальные рассеивающие поверхности. Образование базовой поверхности (выглаженной посевной ленты) осуществляется планировщиком, который крепится к передней части рамы, после чего коробчатый сошник создает посевную борозду. Оказавшиеся на дне посевной борозды лесные семена заделываются пластинчатыми загортачами и заравнивающим устройством (уголковой волокушей).

Однако семена данной сеялкой высеваются на рыхлое дно посевной борозды и заделываются рыхлой почвой, поверхностный слой которой уплотняется заравнивающим устройством. Отсутствие уплотнения дна посевной борозды исключает хорошую подачу по почвенным капиллярам воды из нижних влажных слоев почвы, а уплотнение ее поверхностного слоя ведет к потере влаги, уходящей при испарении в атмосферу. Другим недостатком является то, что семена укладываются на дно посевной борозды неравномерно и хаотично. Все это ведет к большой разносортности выращиваемых сеянцев с разными степенью развития, размерами и жизнеспособностью.

Известна сеялка лесная (Пат. РФ № 2745076; МПК A01C 7/00, A01C 7/20; опубл. 19.03.2021), содержащая раму, механизм навески, опорные колеса, семенной бункер, высевающий аппарат, семяпровод, коробчатый сошник, состоящий из щек, боковых стенок и днища, установленного в нижней передней части коробчатого сошника, заделывающие рабочие органы – загортачи. Днище коробчатого сошника имеет прорези, в которых на горизонтальных осях вращения размещены в шахматном порядке катки с коническим ободком, образующие канавки с уплотненными дном и боковыми наклонными стенками, при этом угол наклона боковых стенок канавок больше угла трения семян о поверхность почвы. При поступательном движении посевного агрегата коробчатый сошник заглубляется в почву на заданную глубину, образует посевную борозду путем сдвига верхнего подсушенного слоя почвы в обе стороны, катки с коническим ободком в процессе своего вращения образуют уплотненные клинообразные в поперечном сечении канавки, создавая, тем самым, рифленую поверхность дна посевной борозды. Семена, подаваемые высевающим аппаратом, поступают по семяпроводу на рифленую поверхность дна посевной борозды, при этом семена, попавшие на вершину или боковую поверхность канавки, скатываются на ее дно, после чего семена заделываются загортачами. Принята за прототип.

Однако катки с коническим ободком, размещенные в нижней передней части коробчатого сошника на горизонтальных осях вращения, в процессе работы залипают почвой и перестают образовывать уплотненные клинообразные в поперечном сечении канавки, в результате чего нарушаются агротехнические требования посева семян. Кроме того, заделывающие рабочие органы (загортачи) не всегда способны качественно заделывать семена из-за необходимости их установки на определенные глубину и угол поворота и наличия в почве травянистой растительности.

Изобретение решает задачу повышения качества создания посевной борозды с образованными на ее поверхности канавками, имеющими уплотненное дно и боковые наклонные стенки, и заделки семян.

Это достигается тем, что в сеялке лесной, содержащей раму, механизм навески, опорные колеса, семенной бункер, высевающий аппарат, семяпровод, коробчатый сошник, состоящий из щек, боковых стенок и днища, установленного в нижней передней части коробчатого сошника, заделывающие рабочие органы – уплотняющие катки, согласно изобретению, на нижней поверхности днища коробчатого сошника для образования канавок выполнены ребра жесткости в виде трехгранных призм, расположенных параллельно продольно-вертикальной плоскости симметрии коробчатого сошника, причем угол наклона боковых граней трехгранных призм днища коробчатого сошника к горизонтальной плоскости больше угла трения семян о поверхность почвы, а уплотняющие катки установлены относительно заднего обреза коробчатого сошника на расстоянии L = L₁ + L₂, где L₁ – длина смыкания почвенных масс после прохода коробчатого сошника, L₂ – длина почвенной волны перед уплотняющими катками.

На фиг. 1 представлена схема коробчатого сошника сеялки лесной, вид сбоку; на фиг. 2 – то же, вид сверху; на фиг. 3 – то же, вид спереди; на фиг. 4 – то же, вид снизу; на фиг. 5 – схема движения частиц почвы перед уплотняющими катками после прохода коробчатого сошника.

Сеялка лесная содержит раму, механизм навески, опорные колеса, семенной бункер, высевающий аппарат, семяпровод (на фиг. не показаны), коробчатый сошник (фиг. 1-4), состоящий из щек 1, боковых стенок 2 и днища 3, установленного в нижней передней части коробчатого сошника, заделывающие рабочие органы – уплотняющие катки 5. На нижней поверхности днища 3 коробчатого сошника для образования канавок выполнены ребра жесткости 4 в виде трехгранных призм, расположенных параллельно продольно-вертикальной плоскости симметрии коробчатого сошника, причем угол наклона α боковых граней трехгранных призм днища 3 коробчатого сошника к горизонтальной плоскости больше угла трения семян о поверхность почвы (фиг. 3).

Сеялка лесная работает следующим образом.

При поступательном движении посевного агрегата коробчатый сошник за счет острого угла, образованного щеками 1, заглубляется в почву на заданную глубину и создает посевную борозду путем сдвига верхнего подсушенного слоя почвы в обе стороны при помощи боковых стенок 2. При этом ребра жесткости 4 в виде трехгранных призм, выполненные на нижней поверхности днища 3 коробчатого сошника, образуют уплотненные клинообразные в поперечном сечении канавки, создавая, тем самым, рифленую поверхность дна посевной борозды. Семена, подаваемые высевающим аппаратом, поступают по семяпроводу на рифленую поверхность дна посевной борозды, при этом семена, попавшие на вершину или боковую поверхность канавки, скатываются на ее дно.

После прохода коробчатого сошника в посевную борозду поступают два почвенных потока, направленные с разными скоростями навстречу друг другу от коробчатого сошника и уплотняющих катков 5 (фиг. 5). Заполнение посевной борозды происходит за счет осыпания почвы за задним обрезом коробчатого сошника, при этом задний обрез должен быть выполнен под острым углом к горизонту. Почвенные массы, осыпающиеся с обеих сторон коробчатого сошника, проходят определенный путь до полной остановки. Поскольку процесс их осыпания занимает некоторое время, в течение которого коробчатый сошник проходит путь со скоростью посевного агрегата, то смыкание почвенных масс происходит на некотором расстоянии от коробчатого сошника и зависит от типа почвенной среды и скорости поступательного движения посевного агрегата.

В свою очередь, перед уплотняющими катками 5 образуется уплотненное ядро, направленное вперед под углом к вертикали, при перемещении которого верхний слой почвы, находящийся над уплотненным ядром, испытывает напряжение растяжения, поднимается вверх и разрыхляется. Поэтому вместе со скольжением почвы по поверхности уплотняющих катков 5 перед ними образуется почвенная волна, и от того, на каком расстоянии уплотняющие катки 5 находятся от заднего обреза коробчатого сошника, зависит, будет ли заполнена посевная борозда почвой или нет. При излишнем приближении уплотняющих катков 5 к заднему обрезу коробчатого сошника почвенная волна, образуемая ими, будет препятствовать осыпанию почвы с боковых стенок посевной борозды, и будет исключена возможность ее подачи из боковых холмиков в посевную борозду. В свою очередь, при слишком большом расстоянии между задним обрезом коробчатого сошника и уплотняющими катками 5 по центру посевной борозды будут оставаться не засыпанные почвой пустоты.

Поэтому во избежание этих огрехов в процессе посева семян в заявляемом изобретении уплотняющие катки 5 установлены относительно заднего обреза коробчатого сошника на расстоянии L = L₁ + L₂, где L₁ – длина смыкания почвенных масс после прохода коробчатого сошника, L₂ – длина почвенной волны перед уплотняющими катками 5 (фиг. 5).

Таким образом, семена укладываются строго параллельными рядами на дно канавок, то есть их размещение по широкой посевной борозде упорядочивается, и входят в плотный контакт с уплотненной почвой, находящейся постоянно во влажном состоянии за счет капиллярного поступления воды из ее нижних слоев, а возвращенный верхний слой почвы играет роль мульчи, предотвращающей испарение влаги, в результате чего создаются оптимальные условия для всхожести семян и равномерного развития растений в соответствии с предъявляемыми требованиями.

Изобретение относится к лесохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для широкострочного посева сыпучих семян древесно-кустарниковых пород в лесных питомниках. Сеялка лесная содержит раму, механизм навески, опорные колеса, семенной бункер, высевающий аппарат, семяпровод, коробчатый сошник, состоящий из щек, боковых стенок и днища, установленного в нижней передней части коробчатого сошника, заделывающие рабочие органы – уплотняющие катки. На нижней поверхности днища коробчатого сошника для образования канавок выполнены ребра жесткости в виде трехгранных призм, расположенных параллельно продольно-вертикальной плоскости симметрии коробчатого сошника, причем угол наклона боковых граней трехгранных призм днища коробчатого сошника к горизонтальной плоскости больше угла трения семян о поверхность почвы. Уплотняющие катки установлены относительно заднего обреза коробчатого сошника на расстоянии L = L₁ + L₂, где L₁ – длина смыкания почвенных масс после прохода коробчатого сошника, L₂ – длина почвенной волны перед уплотняющими катками. Использование изобретения позволит создать оптимальные условия для всхожести семян и равномерного развития растений. 5 ил.

Сеялка лесная, содержащая раму, механизм навески, опорные колеса, семенной бункер, высевающий аппарат, семяпровод, коробчатый сошник, состоящий из щек, боковых стенок и днища, установленного в нижней передней части коробчатого сошника, и заделывающие рабочие органы в виде уплотняющих катков, отличающаяся тем, что на нижней поверхности днища коробчатого сошника выполнены ребра жесткости в виде трехгранных призм для образования канавок, при этом ребра жесткости расположены параллельно продольно-вертикальной плоскости симметрии коробчатого сошника, а угол наклона боковых граней трехгранных призм днища коробчатого сошника к горизонтальной плоскости больше угла трения семян о поверхность почвы, при этом уплотняющие катки установлены относительно заднего обреза коробчатого сошника на расстоянии L = L₁ + L₂, где L₁ – длина смыкания почвенных масс после прохода коробчатого сошника, L₂ – длина почвенной волны перед уплотняющими катками.