Посевной комбинированный агрегат

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности при создании устойчивых растительных сообществ на пастбищах. Агрегат содержит трактор, бункер для семян и удобрений с высевающими аппаратами, семяпроводы, сошники, загортачи и прикатывающий каток. Агрегат снабжен последовательно установленными и кинематически связанными разновеликими катками. Передний по ходу движения агрегата каток, выполняющий роль сошников, снабжен деформаторами почвы. Они установлены с равным шагом на поверхности катка. Боковые поверхности деформаторов образованы пересекающимися под углом менее 90 плоскими лопастями. Каток меньшего диаметра, выполняющий роль загортачей, представлен в виде ребер. Каждое ребро выполнено в виде двухгранного клина с углом при вершине менее 30. Шаг расстановки ребер катка меньшего диаметра равен шагу расстановки деформаторов почвы на поверхности катка большего диаметра. Семяпроводам бункера, установленного между катками, придана форма щелевого дозатора. Прикатывающий каток снабжен возможностью перевода посредством гидроцилиндров в поднятое над поверхностью почвы положение. Кинематическая связь между разновеликими катками выполнена в виде цепной передачи с передаточным отношением, равным обратной величине отношений диаметров окружностей, описывающих вершины деформаторов почвы катка большего диаметра и ребер катка меньшего диаметра. Посевной агрегат обеспечит высев семян кустарников, полукустарников и трав в необработанную на пастбищах почву, этим будут созданы устойчивые кормовые угодья. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к посевной технике, преимущественно для высева семян трав, полукустарников и кустарников на необработанных массивах, например на пастбищах с естественным травостоем, включая мятликовые, злаковые, бобовые травы и их смеси.

Известен навесной агрегат для одновременного высева удобрений с семенами льна, зерновых культур и трав, в котором, с целью одновременного с посевом внесения полных органо-минеральных смесей или отдельных минеральных удобрений в порошкообразном или гранулированном виде в рядок ниже семян на необходимую глубину, в нем совокупно применены туковая сеялка, навешиваемая фронтально впереди трактора, а также каток, зерновая сеялка и приспособление для высева трав, навешиваемые сзади трактора (SU, авторское свидетельство №115645, МПК А 01 С 7/06. Тракторный навесной агрегат / Коллектив авторов отдела механизации Всесоюзного НИИ льна (СССР). Заявлено 20.07.1957. Заявка №580843).

Описанный агрегат, несмотря на его широкие технологические возможности, может работать только на предварительно обработанных полях, где размеры почвенных агрегатов в слое 0-12 см не превышают 1,5-2,5 см. На естественных пастбищах килевидные сошники не обеспечивают требуемой глубины заделки. Высеянные по поверхности пастбища семена трав развеваются ветром и погибают.

Известно также устройство для измельчения древесной растительности, присоединяемое к раме самоходного шасси и содержащее полый каток, снабженный валом и жестко укрепленными на его наружной поверхности ножами, в котором, с целью повышения эффективности работы и прекращения жизнедеятельности растительности, в полости катка на его валу шарнирно установлены резервуар для жидкости и лопастной насос, а поверхность катка выполнена с отверстиями; резервуар для жидкости выполнен в виде полуцилиндрической емкости, геометрическая ось которой смещена относительно вертикальной оси корпуса катка; с целью равномерной подачи жидкости к отверстиям катка, лопастной насос выполнен в виде установленной на валу катка ступицы, снабженной лопастями с эластичными лопатками и венцом цевочной передачи, имеющей второй венец, укрепленный на внутренней стороне торцевой стенки катка и взаимодействующий с укрепленным на ступице венцом при помощи звездочки, шарнирно установленной на вертикальном кронштейне, смонтированном на валу катка (SU, авторское свидетельство №235433, МПК А 01 В 29/00, А 01 В 29/06. Устройство для измельчения древесной растительности / В.П.Мореев (СССР). Заявка №1137101/29-33; Заявлено 25.02.1967; Опубл. 16.01.1969, Бюл. №5 // Открытия. Изобретения, 1969, №5).

Недостатком данного устройства применительно решаемой нами проблеме является то, что ножи, закрепленные на поверхности катка, способны лишь с заданным шагом измельчить (порубить на куски) стебли растений и ветви кустарников. Упомянутые ножи не способны выполнить лунки для размещения в них семян. Описанное орудие предназначено только для подавления гербицидами верхнего растительного покрова.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному объекту по совокупности признаков является посевной комбинированный агрегат, содержащий трактор, бункер для семян и удобрений с высевающими аппаратами, семяпроводы, сошники, загортачи и прикатывающие катки, в котором, с целью обеспечения возможности раннего посева семян на переувлажненной почве и упрощения конструкции агрегата, протекторы шин передних колес трактора выполнены с кольцевыми выступами, выполняющими роль сошников, а бункер для семян и удобрений с высевающим аппаратом, семяпроводы и загортачи размещены в межколесном пространстве трактора, причем, в качестве прикатывающих катков использованы задние колеса трактора (SU, авторское свидетельство №913962, М. кл.³ А 01 В 49/04, А 01 С 7/00. Посевной комбинированный агрегат / Никитин В.Б., Фортуна В.И., Кочкин Е.А., Патрин П.Н., Анохин В.И. (СССР). - Заявлено 05.11.1980; Опубл. 23.03.1982). Этот агрегат нами принят за наиболее близкий аналог.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании описанного устройства, принятого за наиболее близкий аналог, относятся неудовлетворительное качество заделки семян и низкая техническая надежность протекторов шин передних и задних колес, а также высокая трудоемкость переналадки схемы посева. Конструктивно невозможно выполнить привод вала высевающих аппаратов одним контуром цепной (ременной) передачи от сдвоенного заднего колеса. Постоянно включенный вал высевающих аппаратов вызывает потерю дорогостоящих семян. При работе в адаптивном земледелии со сложными контурами участков не обеспечивается заданная норма высева. Протекторы колес трактора производят дополнительное переуплотнение верхнего слоя почвы. Выпадающие осадки скатываются (стекают) по колее трактора в понижения рельефа местности, оставляя участки с пониженным запасом почвенной влаги в корнеобитаемом горизонте.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - расширение функциональных возможностей посевного комбинированного агрегата.

Технический результат - создание устойчивых растительных сообществ с высокими кормовыми качествами и продуктивностью.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном посевном комбинированном агрегате, содержащем трактор, бункер для семян и удобрений с высевающими аппаратами, семяпроводы, сошники, загортачи и прикатывающий каток, согласно изобретению сошники выполнены в виде деформаторов почвы, установленных с равным шагом на поверхности катка, а загортачи - в виде расположенных с шагом, равным шагу расстановки деформаторов почвы ребер, смонтированных на поверхности катка, который последовательно установлен за катком с деформаторами почвы, кинематически связан с ним и имеет меньший диаметр, причем каждый деформатор почвы выполнен в виде двух пересекающихся лопастей с углом раствора меньше 90, каждое ребро - в виде двугранного клина с углом при вершине менее 30, при этом семяпроводы бункера установлены между катками и имеют форму щелевого дозатора.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен посевной комбинированный агрегат, вид слева.

На фиг.2 - профиль и геометрические параметры деформатора почвы катка большего диаметра.

На фиг.3 - профиль и геометрические характеристики ребра катка с меньшим диаметром.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения заключаются в следующем.

Посевной комбинированный агрегат (см. фиг.1) содержит гусеничный трактор 1, бункер 2 для семян и удобрений с высевающими аппаратами 3, семяпроводы 4, сошники 5, загортачи 6 и прикатывающий каток 7. Бункер 2, сошники 5, загортачи 6 и прикатывающий каток 7 размещены на раме 8. Передняя часть рамы 8 снабжена прицепной серьгой 9 для соединения с фаркопом 10 на навеске 11 трактора 1.

Агрегат снабжен последовательно установленными и кинематически связанными разновеликими катками 12 и 13. Передний по ходу движения агрегата каток 12 снабжен сошниками 5, выполненными в виде деформаторов 14 почвы, которые установлены с равным шагом на поверхности катка 12. Каждый деформатор 14 почвы выполнен в виде двух пересекающихся лопастей 15 и 16 с углами раствора меньше 90. Лопасти 15 и 16 взаимно соединены ребрами 17 жесткости, а с поверхностью катка 12 диаметром d₂ стыковыми прерывистыми швами (см. фиг.1 и 2).

Ребра 18 катка 13, выполняющие роль загортачей 6, выполнены в виде двугранного клина с углом при вершине меньше 30. Шаг расстановки ребер 18 на поверхности катка 13 равен шагу расстановки деформаторов 14 почвы на поверхности катка 12. Каток 13 последовательно установлен за катком 12 с деформаторами 14 почвы и кинематически связан с ним.

Лопасти 15 деформатора 14 почвы и вершина каждого ребра 18 сопряжены по дугам окружности (см. фиг.2 и 3). Диаметр окружностей 2r сопряжения поверхностей лопастей 15 и ребер 18 выполнен в пределах 10...30 мм. При выполнении указанного условия на поверхности почвы остается устойчивый отпечаток, способный в первом случае обеспечить концентрацию семян в канавке (бороздке) глубиной h, а во втором случае - внедрение семян в слой почвы в донной части бороздки в плотном контакте с ней.

Каток 12 посредством цапф 19 и подшипниковых узлов 20 соединен с рамой 8. Каток 13 соединен штангами 21 с цапфами 19 катка 12. Кроме штанг 21 катки 12 и 13 имеют синхронизирующую передачу 22. Кинематическая связь между катками 12 и 13 выполнена в виде цепной передачи 23 с передаточным отношением i, равным обратной величине отношения

где d₁ - диаметр катка с деформаторами почвы,

d₂ – диаметр катка с ребрами,

h - глубина формируемой деформаторами ложбины.

Каток 13 по сравнению с катком 12 имеет меньший диаметр.

Семяпроводы 4 бункера 2 установлены между катками 12 и 13 и имеют форму щелевого дозатора. Этим достигается равномерное истечение высеваемых семян по длине катка 12 или в бороздках глубиной h при выносе семян из бункера 12 серийно выпускаемыми катушечными или штифтовыми высевающими аппаратами. Вал привода высевающих аппаратов 3 получает вращение от звездочки на правой цапфе 19 катка 12 посредством цепной передачи 24.

Цапфы 26 прикатывающего катка 7 соединены тягами 27 с рамой 8. Прикатывающий каток 7 имеет возможность перевода в поднятое над поверхностью почвы положение посредством гидроцилиндра 25 при выполнении технологического процесса высева семян. В целях увеличения активной массы полости катков 7 и 12 заполняются водой.

Посевной комбинированный агрегат работает следующим образом.

Бункер 2 заполняют семенами одновидового состава или смеси культур. При транспортировке орудия каток 7 опускают гидроцилиндрами 25 в крайнее нижнее положение по отношению рамы 8. Переднюю часть рамы 8 переводят в транспортное положение гидронавеской 11 трактора 1 через фаркоп 10 и прицепную серьгу 9. Транспортный просвет между сошниками 5 и загортачами 6 и поверхностью дороги составляет 200...250 мм.

При выполнении технологического процесса прикатывающий каток 7 переводят гидроцилиндрами 25 в верхнее крайнее положение, при котором каток 7 приподнят над поверхностью почвы (см. фиг.1). В таком положении на каждый деформатор 14 почвы помимо силы веса орудия воздействует дополнительная активная сила, создаваемая моментом силы веса катка 7. При заданном соотношении расстояний от фаркопа 10 до оси цапф 19 катка 12 и от оси цапфы 19 до оси цапфы 26 катка 7, величина этой силы в 3...3,5 раза превышает величину силы веса орудия. Это позволяет существенно снизить конструктивную и технологическую массу катка 12.

При перемещении агрегата каждая лопасть 15 катка 12 создает на поверхности обрабатываемого массива перпендикулярно направлению движению агрегата дискретные ложбины, соединенные почвенными перемычками. Боковая поверхность каждой ложбины глубиной h имеет криволинейную поверхность, образованную лопастями 15 и 16 при перемещении вершины деформаторов 14 по циклоиде. Вал высевающего аппарата 3 приводится во вращение от катка 12 через цепную передачу 24. Семена из бункера 2 высевающим аппаратом 3 подаются в щелевой дозатор, выполняющий функции семяпровода 4. Семена под собственным весом падают на поверхность ложбин. Профиль боковой поверхности ложбин обеспечивает скатывание семян вниз, благодаря чему они концентрируются на закругленном участке дна ложбины. Этому способствует аналитически обоснованная величина угла и экспериментально подтвержденный параметр r деформатора 14 почвы.

Перемещающийся синхронно вслед за катком 12 каток 13 своими ребрами 18 оказывает придавливающее воздействие на семена, скатившиеся на дно с поверхности ложбин. Геометрические параметры ребер 18 задаются условием исключения повреждений боковых поверхностей ложбин.

Одной из важных функций создаваемых ложбин является удержание дождевых и талых вод. Уплотненные стенки ложбин способствуют скатыванию водяных капель и концентрации влаги в нижней части ложбин, в непосредственной близости к высеваемым семенам. Это обеспечивает накопление достаточного количества влаги для прорастания семян и укоренения растений даже при ограниченном количестве осадков. Кроме того, находящиеся на дне ложбин семена в меньшей степени подвержены вредоносному воздействию ветров и солнечных лучей.

При посеве семян трав на обесструктуренных, легковыдуваемых почвах каток 7 приводят в нижнее положение, при котором производится прикатывание обработанной поверхности.

Таким образом, описанная совокупность существенных отличительных признаков обеспечивает достижение технического результата - создания устойчивых и высокопродуктивных агроценозов на деградированных и обесструктуренных почвах и пастбищах.

Формула изобретения

1. Посевной комбинированный агрегат, содержащий трактор, бункер для семян и удобрений с высевающими аппаратами, семяпроводы, сошники, загортачи и прикатывающий каток, отличающийся тем, что сошники выполнены в виде деформаторов почвы, установленных с равным шагом на поверхности катка, а загортачи - в виде расположенных с шагом, равным шагу расстановки деформаторов почвы ребер, смонтированных на поверхности катка, который последовательно установлен за катком с деформаторами почвы, кинематически связан с ним и имеет меньший диаметр, причем каждый деформатор почвы выполнен в виде двух пересекающихся лопастей с углом раствора меньше 90, каждое ребро - в виде двугранного клина с углом при вершине менее 30, при этом семяпроводы бункера установлены между катками и имеют форму щелевого дозатора.

2. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что прикатывающий каток имеет возможность перевода в поднятое над поверхностью почвы положение посредством гидроцилиндра.

3. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что кинематическая связь между катками выполнена в виде цепной передачи с передаточным отношением, равным обратной величине отношения

где d - диаметр катка с деформаторами почвы;

d - диаметр катка с ребрами;

h - глубина формируемой деформаторами ложбины.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3