RU156675U1 - Пневматическое устройство для прерывистого высева семян зерновых культур - Google Patents

Abstract

1. Устройство для посева зерновых культур, содержащее емкости для посевного материала с отделениями для семян разных зерновых культур, пневматическую систему дозирования, транспортирования и распределения семян по рабочим органам, соединенную с семяпроводами и сошниками, в котором для прерывистого высева семян установлены два аппарата с высевающими катушками с глубокими желобками, разделенными интервалом не менее ширины желобка, причем для взаимной скоординированности высева семян культур в полосах или рядках катушки зафиксированы через привод в противофазе расположения желобков, при этом у одной катушки в интервалах проделаны мелкие желобки с возможностью одновременного регулирования уровня высева вместе с глубокими желобками, причем протяженность разрыва высева семян культуры через привод выставляется в пределах от 22,5 см до 30 см.2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что мелкий желобок катушки одинакового профиля с глубоким желобком, при этом площадь поперечного сечения мелкого желобка в 3 раза меньше, чем у глубокого.

Description

Полезная модель относится к посевной технике и может быть использована в сельском хозяйстве и сельскохозяйственном машиностроении.

Уже более 100 лет известен способ посева зерновых И.Е. Овсинского, основанный на системе земледелия с саморегулированием растений при посеве в соответствии с принципом «густо-пусто»: «…растения для того, чтобы выдать большой урожай должны расти очень густо, при чем, с боков иметь свободное пространство…» /1/. В таких посевах растения вынуждены вести внутривидовую борьбу, располагая одновременно изобилием света и питания вблизи. Посев зерновых вели на глубину около 5 см лентами шириной около 30 см на влажное основание капиллярного слоя почвы, чередуя их с незасеянными полосами той же ширины. При этом посев осуществляли рядковым способом по шесть рядков в каждой ленте. Незасеянные полосы обрабатывали конными полольниками 2-3 раза, пока не подрастут зерновые на засеянных лентах и не создадут затемнение в незасеянной полосе, что, в свою очередь, позволяет подавлять рост сорняков и равносильно эффекту боронования.

Данный способ позволял тогда (в конце 19 века) прорастание семян без дождя на 6-ой день, ускоренное развитие зерновых на 2 недели и увеличение урожая до 2-х раз.

Однако, в современных условиях реализация данного способа посева зерновых существующими техническими средствами затруднено в связи с изменением нормативов. В частности, ширина незасеваемых полос (30 см) уже недостаточна для механизированной прополки, а ширина междурядий даже при узкорядном посеве больше, чем у И.Е. Овсинского (например, 7,5 см - вместо 6 см).

Но ныне подобная схема посева в принципе реализуема, если незасеваемые полосы образовывать взаимно скоординированными разрывами в засеваемых рядках или полосах /2/. При этом проблема подавления сорняков в незасеваемых, например, яровой культурой разрывах вполне разрешима, в частности, если их занимать озимой культурой, когда обеспечивается полноценное угнетение сорняков зерновыми, создавая эффект боронования, и отпадает необходимость в дополнительной обработке. При совместном возделывании яровой и озимой культур возникает возможность получения второго урожая (озимой культуры) на следующий год за один и тот же посев. Техническая реализация способа осуществляется аппаратами переднего высева с катушками специальной конструкции при обеспечении высевающим устройством взаимно скоординированной работы высевающих аппаратов, других узлов и деталей посевной машины.

Недостатком известного высевающего устройства является сложность конструкции. В частности, использование нестандартных высевающих катушек и отсутствие аппаратов переднего высева на рынке запасных частей отечественных посевных машин ставят под сомнение рентабельность их модернизации под прерывистый высев.

Упрощение конструкции механического высевающего устройства посевных машин для реализации прерывистого высева семян зерновых культур достигается тем. что прерывание высева семян зерновых осуществляют храповым механизмом с остановами, встроенным в привод от колес (или катков) на вал высевающих аппаратов. При этом храповой механизм размещают с передачей от него вращения непосредственно на высевающий вал, или на кардан привода /3/.

При этом передаточные отношения привода от колес (или катков) посевной машины с встроенным храповым механизмом с регулируемым числом остановов обеспечивают требуемые параметры прерывистого вращения высевающего вала в соответствии с реализуемой схемой укладки семян, установку требуемой нормы высева.

Однако, такое техническое решение непригодно для современных широкозахватных посевных машин и комплексов с пневматическими средствами дозирования, транспортирования и распределения высеваемых продуктов по рабочим органам.

Ранее установлено, что для обеспечения условий проявления эффекта «густо-пусто» необходима ширина промежутков между незасеваемыми культурой полосами в пределах 22,5(20-25)-30(32) см /1, 4/. Следовательно, можно принимать протяженность разрыва в засеваемых культурой полосах или рядках (лентах) в интервале от 22,5 см до 30 см.

Основной задачей, решаемой заявленной полезной моделью, является разрешение противоречия между необходимостью размещения семян по площади, обеспечивающего наиболее благоприятные условия для произрастания зерновых культур и подавление роста сорняков, и возможностью эффективной технической реализации на основе пневматических средств дозирования, транспортирования и распределения семян по рабочим органам.

Техническим результатом полезной модели является выбор принципиальной схемы конструкции высевающего устройства пневматических посевных машин и комплексов для реализации прерывистого одновременного высева семян яровой и озимой зерновых культур.

Этот технический результат достигается тем, что в высевающем устройстве для одновременного посева культур установлены два аппарата с высевающими катушками с глубокими желобками, разделенными интервалами шириной не менее ширины желобка, причем для взаимной скоординированности высева семян культур в полосу (или рядки) катушки зафиксированы через привод в противофазе расположения глубоких желобков, при этом у одной катушки в интервалах имеются мелкие желобки с возможностью одновременного регулирования уровня высева вместе с глубокими желобками. Причем протяженность разрыва высева семян культуры через привод выставляется в пределах от 22,5 см до 30 см. Мелкий желобок катушки может быть одинакового профиля с глубоким желобком, при этом площадь поперечного сечения мелкого желобка в 3 раза меньше, чем у глубокого.

Осуществление способа и устройства показано на чертежах:

На Фиг. 1-3 примеры схем укладки семян (вид в плане);

- Фиг. 4 - принципиальная схема устройства прерывистого высева на основе системы пневматического дозирования, транспортирования и распределения семян высеваемых культур по рабочим органам;

- Фиг. 5 - схема высевающего аппарата для прерывистого высева с примером высевающих катушек, синхронизированных через привод по противофазе расположения желобков (вид в разрезе).

Высевающее устройство, в частности, содержит бункер с отделениями для семян 2 и 3 (Фиг. 4). К бункеру прикреплены высевающие аппаратов 8, 9. Для приема семян из аппаратов 8, 9, имеется инжекторный приемник 7, соединенный с мневмотранспортной системой, состоящей из вентилятора высокого давления 1, пневмопровода 4 и системы распределения семян, в которую входит колонна 5 и распределительная головка 6, соединенная семяпроводами с сошниками (на схеме не показаны).

Пример работы высевающего аппарата (Фиг. 5). Сыпучий высевной материал из бункера (на чертеже не показан) через загрузочное окно А поступает в желобки катушки 10 и, принудительно перемещаясь вместе с катушкой при ее вращении, дозированными порциями, объем которых ограничен профилем желобков катушки 10, исполненной с глубокими желобками 11 и мелкими желобками 12, ограничителем нормы дозирования материала (на чертеже не обозначен) и уплотнением 13, высыпается в пространство между катушкой 10 и корпусом 14 высевающего аппарата. Таким образом, формируется прерывистый поток семян культуры, который через разгрузочное окно Б направляется через пневмотранспортную систему к рабочим органам (на чертежах не показаны) для дальнейшего осуществления технологического процесса высева семян зерновой культуры.

Передаточные отношения привода от колеса посевной машины (на схеме не показаны) обеспечивают требуемые параметры высевающих аппаратов в соответствии с реализуемой схемой укладки семян, установку уровня высева семян в пределах общей нормы высева и протяженность разрыва высева семян культуры в полосу (или рядки).

Пример 1 работы высевающего устройства.

На посевной машине при установке высевающего устройства по схеме Фиг. 4 аппарат 8 устанавливаем на высев 4/3 от общей нормы высева, аппарат 9 - на 2/3 общей нормы высева семян. В бункер загружают семена, например, яровой пшеницы и озимой ржи, соответственно в отделения 2, 3 и осуществляют сев в обычные для весны сроки.

При движении посевной машины вращение колеса через редуктор привода передается на валы высевающих аппаратов 8 и 9 с катушками, синхронизированными по противофазе расположения глубоких желобков (Фиг. 5). На вход инжекторного приемника 7 поступают попеременно семена яровой пшеницы (из аппарата 8) и озимой ржи (из аппарата 9), создавая попеременно порцию смеси семян пшеницы (из глубокого желобка катушки аппарата 8) и меньшей части семян ржи (из малого желобка катушки аппарата 9), следом порцию семян одной только ржи (из глубокого желобка катушки аппарата 9), и так далее подобным образом (одну порцию вслед за другой), доставляемые по пневмопроводу 4 через колонну 5 к распределительной головке 6. Далее семена по семяпроводам поступают в сошники и заделываются в почву. Таким образом, реализуется одновременный высев двух разных культур в соответствии со схемой высева на Фиг. 2.

После появления всходов с выходом на стадию стеблевания растения яровой пшеницы в полосах 1 (Фиг. 2) из-за повышенной внутривидовой конкуренции ускоренно осваивают ресурсы питания и солнечного света на промежутках и полосах 2 с озимой рожью, стремясь к смыканию стеблестоя с растениями соседних полос 1 (через полосу 2), угнетая всходы сорняков (вместе с озимыми на полосе 2). При колошении и созревании яровые используют дополнительные ресурсы солнечного света и питания на промежутках и полосах 2 с озимыми, отстающими в развитии (им незачем торопиться), с проявлением эффекта «густо-пусто» и соответствующим повышением урожайности и устойчивости хлебостоя к полеганию.

На следующий год озимая рожь на «полупустых» полосах 1 (Фиг. 2) с повышенной кустистостью (из-за удлинения сроков вегетации в связи с весенним высевом) способна затенять (и угнетать) редкие всходы сорняков. При колошении и созревании растения «густозасеянных» рожью полос 2 используют долю ресурсов света и питания «редкозасеянных» полос 1, соответственно повышается урожайность (без удобрений), устойчивость хлебостоя к полеганию, ускоряется созревание хлебов. При таком посеве достижимо существенное проявление эффекта «густо-пусто» и для озимой (второй) культуры, угнетение сорняков, снижение потребности в семенах.

При посевах предлагаемым способом проявление эффекта «густо - пусто» для озимой культуры тем значительнее, чем больше высевается семян озимой культуры в полосу 1 со смесью по отношению к их высеву в полосу 2 (в пределах доли озимых семян в общей с яровой культурой норме высева). Однако, уменьшение высева семян озимой культуры в смеси ограничивается засоренностью почвы сорняками (и прочими почвенными характеристиками), способностью высеваемой озимой культуры им противодействовать, конструктивными особенностями посевной машины и множеством других факторов. Оптимальные величины высева могут быть определены опытным путем с учетом местных условий.

Пример 2 работы высевающего устройства.

На посевной машине при установке высевающего устройства по схеме Фиг. 4 аппарат 9 устанавливаем на уровень высева, соответствующий 2-м общим нормам высева. Аппарат 8 отключаем. В отделения 2, 3 для семян загружают семена, например, озимой пшеницы, убирают перегородку между отделениями, осуществляют сев в обычные для осени сроки.

При движении посевной машины вращение колеса через редуктор привода передается на вал высевающего аппарата 9. На вход инжекторного приемника 7 поступают семена пшеницы из аппарата 9 порцией из глубокого желобка, затем из мелкого желобка, и далее подобным образом, доставляемые по пневмопроводу 4 и колонне 5 к распределительной головке 6 и далее через семяпроводы и сошники заделываются в почву, в соответствии со схемой высева на Фиг. 3, когда в полосы 3 укладывают семена той же культуры, что и в полосы 1, но в меньшем количестве. Конец примера 2.

С выходом на стадию стеблевания зерновые на «густозасеянных» полосах 1 (Фиг. 3) способны затенять (и угнетать) редкие всходы сорняков в промежутках между полосами и, далее, в редкозасеянных «полупустых» полосах 3 (после смыкания стеблестоя). При колошении и созревании растения полос 1 используют долю ресурсов света и питания «полупустых» полос 3, соответственно повышается урожайность, устойчивость хлебостоя к полеганию, ускоряется созревание хлебов. При таком посеве достижимо существенное проявление эффекта «густо-пусто», даже при широком междурядьи и ширине полосы высева сошника запредельной для проявления эффекта «густо-пусто» при непрерывном высеве. Здесь (при прерывистом высеве) все равно выполнимы условия проявления эффекта «густо - пусто» и может быть получена существенная прибавка урожая. Только необходимо подобрать передаточное отношение привода, чтобы протяженность разрыва при высеве находилась в пределах от 20(22,5) см до 32(30) /1, 4/. В составе конкретной посевной машины (или комплекса) заявленное устройство может быть дополнено оборудованием для высева гранулированных удобрений.

Таким образом, заявленное высевающее устройство для совместного возделывания зерновых яровых и озимых культур с одним каналом пневматического дозирования, транспортирования и распределения семян по рабочим органам и установленными двумя аппаратами для высева семян яровой культуры и семян озимой культуры предоставляет возможность получения двух полноценных урожаев за один посев и яровой, и озимой культур (с соответствующей экономией ресурсов, включая трудовые), обеспечивает благоприятные условия для ускоренного произрастания и созревания не только яровых, но и озимых зерновых, уменьшается потребность в семенах. Такое устройство обеспечивает высев яровых и озимых культур и по отдельности с проявлением эффекта «густо-пусто» и повышением урожайности.

И все это в принципе возможно без применения удобрений (и других химических средств), что соответствует концепции органического земледелия.

Эффективность технической реализации предлагаемого высевающего устройства достигается относительной простотой технических решений (всего 2 высевающих аппарата при функциональном многообразии), когда, например, модернизацию серийной посевной машины под заявленное устройство можно осуществить путем изменения передаточного отношения привода и замены отдельных высевающих аппаратов (либо катушек и некоторых сопряженных с ними деталей). При этом лишь необходимо, чтобы машина располагала по крайней мере одним каналом пневматического дозирования, транспортирования и распределения семян.

Отдельные элементы технологии, заложенные в заявленном устройстве, проверены в нескольких хозяйствах Новосибирской и Самарской областей, Республики Татарстан и показали хорошие результаты, повышение устойчивости хлебов к полеганию, в частности, и возможность получения 2-х полноценных урожаев за один посев, повышения урожайности яровой пшеницы до 1,5 раз, а ячменя и озимой пшеницы - в 1,2 раза..

Предлагаемое высевающее устройство способно обеспечивать производство экологически чистой (органической) зерновой продукции, реализуемой в «цивилизованных» странах по многократно более высоким ценам, что становится актуальным при членстве страны в ВТО и перспективе экспорта из Сибири в Юго-Восточную Азию.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Овсинский И.Е. Новая система земледелия. - Киев, тип. С.В. Кульженко, 1899

2. Патент РФ №2322782 С2, А01С 7/00 (2006.01), 2006

3. Патент РФ №144487 А01С 7/00 (2006. 01), 2014

4. Патент РФ №2235451 С2, Кл. 7 А01С 7/00, А01В 79/02, 2004

Claims (2)

1. Устройство для посева зерновых культур, содержащее емкости для посевного материала с отделениями для семян разных зерновых культур, пневматическую систему дозирования, транспортирования и распределения семян по рабочим органам, соединенную с семяпроводами и сошниками, в котором для прерывистого высева семян установлены два аппарата с высевающими катушками с глубокими желобками, разделенными интервалом не менее ширины желобка, причем для взаимной скоординированности высева семян культур в полосах или рядках катушки зафиксированы через привод в противофазе расположения желобков, при этом у одной катушки в интервалах проделаны мелкие желобки с возможностью одновременного регулирования уровня высева вместе с глубокими желобками, причем протяженность разрыва высева семян культуры через привод выставляется в пределах от 22,5 см до 30 см.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что мелкий желобок катушки одинакового профиля с глубоким желобком, при этом площадь поперечного сечения мелкого желобка в 3 раза меньше, чем у глубокого.

Images