RU2127502C1

RU2127502C1 - Earth tilling and seeding unit

Info

Publication number: RU2127502C1
Application number: RU97101560A
Authority: RU
Inventors: Э.А. Эстерлейн; В.П. Колинко; В.П. Жиляев
Priority date: 1997-02-03
Filing date: 1997-02-03
Publication date: 1999-03-20

Abstract

FIELD: agricultural engineering. SUBSTANCE: unit has working tools adapted for undercutting upper soil layer and formed as A-hoes, device for dispensing seeds in zones under working tools, and covering rollers mounted behind working tools. Covering rollers have at least two sections, each having pin and set of small ring-shaped rollers joined to rotation spindle through spokes and positioned at space of 80-200 mm one relative to another. Sections are positioned at an angle of 55-80 deg to direction of advancement of unit. Each small ring-shaped roller is formed as truncated cone with taper angle of 20-60 deg. Such construction allows continuous compacted soil layer to be formed above sowed seeds and mulch layer to be created from soil, combed weeds and stubble remains. Upper soil layer is undercut without turning of soil layer and simultaneously seeds are sowed. EFFECT: increased efficiency, simplified construction and enhanced reliability in operation. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к способам и устройствам для обработки почвы с подрезанием верхнего слоя оборота пласта с одновременным посевом семян. The invention relates to agricultural machinery, in particular to methods and devices for tillage with cutting of the upper layer of the reservoir turnover with simultaneous sowing of seeds.

Известно устройства для обработки почвы с одновременным посевом (авт. св. СССР 292609, кл. A 01 B 49/06, публ. 1970), включающее рабочие органы для подрезания верхнего слоя почвы, устройство для высева семян под лапу и фронтально установленный каток, выполненный из набора кольцеобразных катков, установленных с шагом друг от друга, исключающим забивание межкольцевого пространства. Known devices for tillage with simultaneous sowing (ed. St. USSR 292609, class A 01 B 49/06, publ. 1970), including working bodies for cutting the upper soil layer, a device for sowing seeds under the paw and a frontally mounted roller, made of a set of ring-shaped rollers installed in increments of each other, excluding clogging of the annular space.

Недостатком известного устройства является неудовлетворительное прикатывание и выравнивание почвы вследствие очагового уплотнения, т.е. полосового фронтального прикатывания, а также повышения приживаемость подрезанных сорняков вследствие их вдавливания в почву в процессе прикатывания без разрыва технологических операций во времени. A disadvantage of the known device is the unsatisfactory rolling and leveling of the soil due to focal compaction, i.e. frontal strip rolling, as well as increasing the survival rate of cut weeds due to their pressing into the soil during rolling without breaking technological operations in time.

Известно также устройство для обработки почвы с одновременным посевом (авт. св. СССР 912088, М. кл. A 01 B 49/06, опубл. 15.03.82), являющееся прототипом заявляемого технического решения. Устройство включает органы для подрезания верхнего слоя почвы с устройством для высева семян под лапу и фронтального установленные прикатывающие рабочие органы, выполненные из набора кольчато-шпоровых катков, собранных в секцию вплотную друг к другу. There is also known a device for tillage with simultaneous sowing (ed. St. USSR 912088, M. class A 01 B 49/06, publ. 15.03.82), which is the prototype of the claimed technical solution. The device includes organs for cutting the top layer of the soil with a device for sowing seeds under the paw and front mounted pressurized working bodies made of a set of ring-spur rollers assembled in a section close to each other.

Однако устройство-прототип не позволяет в достаточной степени уплотнить почву и сохранить влагу в зоне заделки семян по всей поверхности поля, а также не обеспечивает достаточную выровненность поверхности поля и уничтожение сорняков. Эти недостатки обусловлены фронтальным местным уплотнением без сдвига почвы, обеспечиваемым конструкцией прикатывающего катка. Пласт обработанной и засеянной почвы не имеет в разрезе четкого разграничения плотного и рыхлого слоя, которое могло бы предотвратить испарение влаги. Вследствие очагового уплотнения после естественного оседания почвы поверхность снова становится неровной. Кольчато-шпоровый каток, используемый в агрегате-прототипе, не может по всей конструкции обеспечить сплошное уплотнение почвы над высеянными семенами, а создаваемый шпорами катка рыхлый мульчирующий слой над неуплотненными семенами способствует более быстрому иссушению почвы, что приводит к появлению неравномерных всходов и частичной их гибели. Это делает неэффективным применение агрегата-прототипа в зоне с малым количеством весенних осадков. Кроме того, прикатывание почвы кольчато-шпоровыми катками непосредственно после подрезания (без перерыва в технологических операциях подрезания сорняков и прикатывания) приводит к повышенной приживаемости срезанных сорняков вследствие их вдавливания в почву. However, the prototype device does not allow a sufficient degree of compaction of the soil and moisture in the zone of seed placement over the entire surface of the field, and also does not provide sufficient flatness of the field surface and the destruction of weeds. These disadvantages are due to frontal local compaction without soil shear provided by the design of the packer roller. The layer of cultivated and sown soil does not have, in the context, a clear distinction between a dense and loose layer, which could prevent the evaporation of moisture. Due to focal compaction, after natural subsidence of the soil, the surface again becomes uneven. The ring-spur skating rink used in the prototype unit cannot provide a complete compaction of the soil over the sowed seeds, and the loose mulch layer created by the spurs of the skating rink over the unconsolidated seeds contributes to more rapid drying out of the soil, which leads to the appearance of uneven seedlings and their partial death . This makes the use of the prototype aggregate ineffective in an area with a small amount of spring rainfall. In addition, rolling soil with ring-spur rollers immediately after cutting (without interruption in the technological operations of cutting weeds and rolling) leads to increased survival of cut weeds due to their pressing into the soil.

Задача заявляемого технического решения - создание непосредственно в процессе посева сплошного уплотненного слоя почвы над высеянными семенами с образованием мульчирующего слоя из почвы, и вычесанных сорняков, и пожнивных остатков, с совмещением двух технологических операций - подрезания сорняков и прикатывания поверхности поля во времени. Образование мульчирующего слоя над уплотненным предотвращает капиллярное движение влаги в рыхлый слой. Даже при пересыхании верхнего мульчирующего слоя семена находятся в уплотненном слое почвы в разных условиях с достаточным количеством влаги, что обеспечивает дружное появление всходов, а значит и повышение урожайности по сравнению с прототипом. Вычесанные и уложенные в верхнем мульчирующем слое сорняки лишены условий для приживания, они не вдавливаются в почву. The objective of the proposed technical solution is the creation directly in the process of sowing a continuous compacted soil layer over sown seeds with the formation of a mulching layer from the soil, and combed weeds, and crop residues, with the combination of two technological operations - cutting weeds and rolling the surface of the field over time. The formation of a mulching layer above the densified layer prevents the capillary movement of moisture into the loose layer. Even when the upper mulching layer dries, the seeds are in a compacted soil layer under different conditions with a sufficient amount of moisture, which ensures the emergence of seedlings, which means an increase in yield compared to the prototype. Weeds combed and laid in the upper mulching layer are deprived of conditions for planting, they are not pressed into the soil.

Задача решается тем, что в почвообрабытывающе-посевном агрегате, включающем рабочие органы для подрезания верхнего слоя почвы в виде стрельчатых лап, устройства для высева семян под рабочий орган для подрезания почвы и прикатывающие катки выполнены в виде по меньшей мере двух секций, каждая из которых состоит из оси и набора кольцевидных каточков, сопряженных с осью вращения при помощи спиц и установленных с шагом от 80 до 200 мм, при этом секции установлены под углом к направлению движения агрегата от 55 до 80^o. Кроме того, каждый кольцевидный каточек выполнен в виде усеченного конуса с углом конусности от 20 до 60^o.The problem is solved in that in the soil-cultivating-sowing unit, which includes working bodies for cutting the upper soil layer in the form of lancet paws, devices for sowing seeds under the working body for cutting soil and rolling rollers are made in the form of at least two sections, each of which consists of from the axis and a set of ring-shaped coils mated to the axis of rotation with the help of knitting needles and installed in increments of 80 to 200 mm, while the sections are installed at an angle to the direction of movement of the unit from 55 to 80 ^o . In addition, each annular coil is made in the form of a truncated cone with a taper angle of from 20 to 60 ^o .

Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что прикатывающие катки выполнены в виде по меньшей мере двух секций, каждая из которых состоит из оси и набора кольцевидных каточков, сопряженных с осью вращения при помощи спиц и установленных с шагом от 80 до 200 мм, при этом секции установлены под углом к направлению движения агрегата от 55 до 80^o. Кроме того, заявляемый агрегат отличается также тем, что каждый кольцевидный каточек выполнен в виде усеченного конуса с углом конусности от 20 до 60^o.The claimed technical solution differs from the prototype in that the packer rollers are made in the form of at least two sections, each of which consists of an axis and a set of ring-shaped rollers mated to the axis of rotation using spokes and installed in increments of 80 to 200 mm, sections are installed at an angle to the direction of movement of the unit from 55 to 80 ^o . In addition, the inventive unit is also characterized in that each ring-shaped roller is made in the form of a truncated cone with a taper angle of from 20 to 60 ^o .

Шаг установки каточков в пределах от 80 до 200 мм определяется наружным диаметром и шириной обода каточка, а также от угла установки секции каточка. Чем больше диаметр, ширина наружной поверхности кольца каточка, меньше угол установки секции и глубже величина заглубления катков в почву, тем больше шаг расстановки и определяется он прочерчиванием или расчетом, исходя из условия необходимости уплотнения всей зоны прикатывания. Из математического выражения хорды через радиус и центральный угол сектора с учетом упомянутого условия шаг расстановки колец в секции L в общем виде определяется как:
L ≤ 2·h(2R - h)·cosα + b·sinα,
где h - глубина прикатывания;
R - наружный радиус кольцеобразного каточка;
b - ширина наружной поверхности кольца кольцеобразного каточка;
α - угол установки секции катков к направлению движения агрегата.The pitch of the coils in the range from 80 to 200 mm is determined by the outer diameter and width of the rim of the coil, as well as the angle of installation of the coil section. The larger the diameter, the width of the outer surface of the ring of the roller, the smaller the angle of installation of the section and the deeper the depth of the rollers in the soil, the greater the spacing and it is determined by drawing or calculation, based on the condition of the need to seal the entire rolling zone. From the mathematical expression of the chord through the radius and central angle of the sector, taking into account the aforementioned condition, the spacing of the rings in section L is generally defined as:
L ≤ 2h (2R - h) cosα + b sinα,
where h is the depth of rolling;
R is the outer radius of the annular coil;
b is the width of the outer surface of the ring of the ring-shaped coil;
α is the installation angle of the roller section to the direction of movement of the unit.

Экспериментально установлено, что для получения плотности почвы после прикатывания 0,8-1,2 г/кв. см, глубина прикатывания находится в пределах 30-40 мм, при этом, исходя из указанного выше условия, определяется шаг расстановки каточков. При установке каточков с шагом меньше 80 мм происходит забивание межкольцевого пространства почвой и растительными остатками. Межкольцевое расстояние более 200 мм неоправдано увеличивает габариты катка. It was experimentally established that to obtain the density of the soil after rolling 0.8-1.2 g / sq. cm, the depth of rolling is in the range of 30-40 mm, while, based on the above conditions, the spacing of the spools is determined. When installing coils with a pitch of less than 80 mm, the inter-annulus is clogged with soil and plant debris. An inter-ring distance of more than 200 mm unjustifiably increases the dimensions of the roller.

Угол установки секций катков к направлению движения агрегата зависит от выбранного параметра - диаметра каточков и вида доминирующих сорняков и определяется условием исключения забивания прикатывающих рабочих органов. При угле установки менее 55^o сдвиг почвы происходит в большей степени и вероятность забивания прикатывающих рабочих органов резко возрастает, а при угле установки прикатывающих рабочих органов более 80^o происходит недостаточный сдвиг почвы и, следовательно, недостаточное выравнивание поверхности поля, вычесывание сорняков и образование мульчирующего слоя. Угол конусности кольца кольцеобразного каточка зависит от угла установки секций катков и плотности почвы. Чем больше угол установки секций катоков, тем больше угол конусности усеченного конусного каточка.The installation angle of the roller sections to the direction of movement of the unit depends on the selected parameter - the diameter of the rollers and the type of dominant weeds and is determined by the condition for exclusion of clogging of the working tools. When the angle of installation of less than 55 ^o soil shift occurs to a greater extent and the likelihood of clogging of the rolling working bodies increases sharply, and when the angle of installation of the rolling working bodies more than 80 ^o there is insufficient soil shift and, therefore, insufficient alignment of the field surface, combing out weeds and the formation of a mulching layer . The taper angle of the ring annulus depends on the angle of installation of the roller sections and soil density. The larger the mounting angle of the roller sections, the greater the taper angle of the truncated cone roller.

Заявляемый агрегат для почвы и одновременного посева поясняется чертежами. The inventive unit for soil and simultaneous sowing is illustrated by drawings.

На фиг.1 схематически изображен заявляемый агрегат для обработки почвы и посева, на фиг, 2 - то же, вид сверху, на фиг.3 - кольцевидный каточек, а - в разрезе, б - вид сбоку. In Fig.1 schematically shows the inventive unit for tillage and sowing, in Fig.2 is the same, a top view, Fig.3 is a ring-shaped roller, and - in section, b - side view.

Почвообрабатывающий агрегат с одновременным посевом семян состоит из бункера 1 с двумя отсеками для семян и удобрений, высевающим аппаратом 2 и подводящими семяпроводами 3, которые могут быть установлены на отдельном шасси или раме 4 почвообрабатывающего орудия. Позади бункера установлена емкость 5 для аммиачной жидкости с дозирующим устройством 6 и распределительными шлангами 7. К нижней стороне рамы 4 на одном уровне по отношению к обрабатываемой поверхности прикреплены рядами стойки 8, на конце каждой из которых закреплены культиваторная лапа 9, сошник 10 высева семян и удобрений и трубка 11 для внесения в почву аммиачной селитры. Высевающий аппарат 2 имеет сошники 10, соединенные между собой семяпроводами 3. К задней части рамы 4 закреплены шарнирно подпружиненные тяги 12, в захватах которых установлены под углом атаки секции 13 прикатывающих рабочих органов, состоящих из набора кольцевидных каточков 14, зафиксированных на оси при помощи прутков с равным шагом расстановки их по длине оси в секции. A tillage unit with simultaneous sowing of seeds consists of a hopper 1 with two compartments for seeds and fertilizers, a sowing device 2 and supply seed tubes 3, which can be installed on a separate chassis or frame 4 of a tillage implement. A tank 5 for ammonia liquid with a metering device 6 and distribution hoses 7 is installed behind the hopper. Rows of rows 8 are attached to the lower side of the frame 4 at the same level with respect to the surface to be machined, at the end of each of which are mounted a cultivating leg 9, a seed coulter 10 and fertilizers and tube 11 for applying ammonium nitrate to the soil. The sowing apparatus 2 has coulters 10 connected to each other by the vas deferens 3. To the rear of the frame 4 are fixed articulated spring rods 12, in the grips of which are mounted at an angle of attack of the section 13 of the working tools, consisting of a set of ring-shaped coils 14, fixed on the axis using rods with an equal step of placing them along the length of the axis in the section.

Агрегат работает следующим образом. The unit operates as follows.

В начале движения агрегата за счет опускания рамы 4 поворотом установленных на ней ходовых колес посредством гидросистемы происходит заглубление рабочих органов в почву. Величина уплотнения при этом устанавливается путем регулировки усилия пружин, установленных на тягах. При перемещении рамы 4 культиваторные лапы 9, закрепленные на стойках 8, подрезают почву на заданной глубине, взрыхляют ее верхний слой и образуют под каждой лапой 9 борозду с плотным дном, на которую разбрасываются семена и минеральные удобрения, поступающие из высевающего аппарата 2 через семяпроводы 3 и сошники 10 для высева семян и удобрений. Аммиачная жидкость, находящаяся в емкости 5, через дозирующее устройство 6 поступает к шлангам 7, а затем по трубкам 11 в обрабатываемый слой почвы. Заделанные в почву семена 15 совместно с удобрениями тут же прикатываются каточками 14, которые одновременно и выравнивают почву путем ее смещения, производя вычесывание сорняков и образуя рыхлый мульчирующий слой 16 толщиной 3-4 см над сплошным слоем 17 (фиг.3). Образование рыхлого влагосберегающего слоя 16 выполняется каточками 14 за счет установки их под углом атаки и их конструкции. Одновременно с прикатыванием производится выравнивание почвы, образование мульчирующего слоя, перемешанного с вычесанными подрезанными растительными остатками. Верхняя граница прикатанного уплотненного слоя 17 с рыхлым слоем 16 образуют так называемый гидрозамок, предотвращающий интенсивное испарение влаги из уплотненного слоя. At the beginning of the movement of the unit by lowering the frame 4 by turning the running wheels mounted on it by means of a hydraulic system, the working bodies are deepened into the soil. The magnitude of the seal is set by adjusting the force of the springs mounted on the rods. When moving the frame 4, the cultivating paws 9, mounted on the uprights 8, cut the soil to a predetermined depth, loosen its top layer and form a furrow with a dense bottom under each paw 9, onto which seeds and fertilizers are scattered from the sowing apparatus 2 through the seed tubes 3 and coulters 10 for sowing seeds and fertilizers. Ammonia liquid located in the tank 5, through the metering device 6 enters the hoses 7, and then through the tubes 11 into the treated soil layer. Seeds 15 embedded in the soil together with fertilizers immediately roll up with coils 14, which simultaneously level the soil by displacing the soil, combing the weeds and forming a loose mulching layer 16 3-4 cm thick over a continuous layer 17 (Fig. 3). The formation of a loose moisture-saving layer 16 is performed by the coils 14 due to their installation at an angle of attack and their design. Along with rolling, the soil is leveled and a mulching layer is mixed with combed trimmed plant residues. The upper boundary of the compacted compacted layer 17 with a loose layer 16 form a so-called hydraulic lock, which prevents intense evaporation of moisture from the compacted layer.

За счет установки прикатывающих катков, выполненных в соответствии с заявляемым решением, под углом к направлению движения агрегата (при совмещении технологических операций подрезания сорняков и прикатывания поверхности поля в одном агрегате) хорошо мульчируется верхний слой почвы вместе со стерневым или растительным покровом, который, высыхая, предохраняет от высыхания уплотненный слой, так как из-за разной плотности слоев отсутствует капиллярное движение влаги в рыхлый слой. Это способствует появлению дружных всходов, так как семена находятся в равных условиях с достаточным количеством влаги, что в конечном результате приводит к повышению урожайности. Due to the installation of packer rollers, made in accordance with the claimed solution, at an angle to the direction of movement of the unit (when combining the technological operations of cutting weeds and rolling the surface of the field in one unit), the topsoil is well mulched together with a stubble or vegetative cover, which, when dried, the compacted layer prevents drying out, since due to the different density of the layers there is no capillary movement of moisture into the loose layer. This contributes to the emergence of friendly seedlings, as the seeds are in equal conditions with a sufficient amount of moisture, which ultimately leads to increased yields.

Claims

1. Tillage-sowing unit containing working bodies for cutting the topsoil in the form of lancet paws, a device for sowing seeds under the working bodies for cutting soil and press-on working bodies installed behind the lancet paws, characterized in that the press-on working bodies are made in the form sections consisting of a set of ring-shaped coils fixed on the axis using rods with an equal pitch of their spacing along the axis from 80 to 200 mm, while the sections are set at an angle of attack from 55 to 80 ^o C.

2. The assembly according to claim 1, characterized in that each annular coil is made in the form of a truncated cone.