Дисковый и анкерный сошники для прямого посева зерновых культур

В таких технологиях главной сельскохозяйственной машиной является сеялка, от конструкции рабочих органов которой зависят условия дальнейшего развития растений, влияние на грунтовое среду и вообще сама возможность применения таких технологий.
Учитывая разнообразие сельскохозяйственных предприятий по площади сельхозугодий с различным почвенно-растительным средой, культурами, которые принято выращивать в хозяйстве, производители высевающих машин, как правило, разрабатывают несколько модельных рядов сеялок с различными конструкциями сошников, обеспечивающих их работу в различных почвенно-климатических условиях. В ряде случаев это сошники с тупым углом вхождения в почву, для обеспечения работоспособности которых требуется высокая удельная металлоемкость машин. Этих недостатков лишены машины с сошниками, входящих в почву под острым углом, но они также имеют свой недостаток - накопление на стояках растительных остатков. Различные компании-производители решают эти проблемы по-разному, предлагая собственные конструктивные решения. Так, компания Morris (США) для обеспечения сева зерновых сельскохозяйственных культур после нулевого и минимального грунтообробитку выпускает сеялки Contour Air Drill, Maxim II, Maxim III, Never Pin.
Сеялки Contour предназначены как для нужд небольших хозяйств - с шириной захвата от 7,62 до 9,45 м, так и крупных - трех- и пьятирамни модели с шириной захвата от 12,5 до 26,21 м (табл. 1) .

Равномерность заделки семян и удобрений по глубине обеспечивается Параллелограммный соединением сошников с рамой сеялки, благодаря чему каждый сошник хорошо копирует поверхность поля. Узкие сошники с острым углом вхождения в почву оказывают меньшее удельное тяговое сопротивление во время работы.
Во Франции широкого использования для прямого посева зерновых культур по технологии ноу-тилл получили сеялки марок Easydrill, Maxidril, Seed Master различных модификаций (табл. 2).

Прицепная сеялка для прямого посева Seed Master пригодна для посева пшеницы, ячменя, гороха, рапса и других сельхозкультур.
Сошник сеялки Seed Master представляет собой активный гидравлический стояк анкерного типа с узкими ножами для внесения удобрений, посева семян и уплотнительного колеса, которое обеспечивает равномерность глубины его хода.
Благодаря небольшим размерам сошник легко проникает в почву, а Параллелограммный подвеску с копировальными колесами при любых условиях можно отрегулировать на оптимальную глубину заделки семян и обеспечить ее стабильность в течение всего времени работы сеялки на конкретном поле. Такие сошники разрыхляют даже сухой твердый грунт и могут работать при наличии на поле слоя растительных остатков без дополнительного (предварительного) обработки. Давление сошника на почву существенно не влияет на его углубление, поскольку этот рабочий орган является самозаглиблюваним.
Недостатками таких сошников является то, что в случае чрезмерной засоренности поля их стояки в определенный промежуток работы забиваются растительными остатками, что нарушает агротехнические требования к севу и увеличивает время на техническое обслуживание.
Разработка ряда конструкций долотообразные сошников с активными роторными очистителями стояка от растительных остатков несколько решает проблему прямого сева при наличии на поле большого количества растительных частиц растений, однако сложность конструкции и привода роторов ставит под сомнение их широкое применение.
Аграрный рынок в основном предлагает сегодня сеялки как импортного, так и отечественного производства, но они не всегда адаптируются к условиям работы на наших почвах, не полностью отвечают агроэкологическим требованиям, имеют высокую стоимость и значительный удельный металлоемкость. В такой ситуации производители сельскохозяйственной продукции не всегда получают желаемый эффект от применения технологий нулевого и минимальной обработки почвы.
Поэтому актуально актуальной задачей является создание таких сеялок, которые бы удовлетворяли все требования нулевых технологий и одновременно по стоимости были бы сравнительно доступные для каждого желающего ввести такие технологии в своем хозяйстве.
И работы в этом направлении ведутся. Так, на кафедре сельскохозяйственного машиностроения Кировоградского национального университета разработана экспериментальная сеялку для прямого сева зерновых культур (табл. 3), которая состоит из рамы, навесного устройства, бункера для семян и удобрений. Она имеет катушечные посевные аппараты, к раме сеялки с помощью Параллелограммный подвески в два ряда крепятся девять посевных секций с экспериментальными сошниками. Расстояние между сошниками одного ряда составляет 300 мм, а между сошниками по ширине захвата сеялки - 150 мм. Привод высевающих аппаратов обеспечивается от опорно-приводных колес через редуктор.
Посевная секция сеялки включает в себя: кронштейн крепления Параллелограммный подвески секции к брусу рамы сеялки; стояк сошника с установленным в передней части долотом, к которому крепится устройство стебловидведення и фиксируется в нужном положении с помощью гайки; каток с механизмом регулировки глубины хода сошника; насиннепровид и нажимную штангу с пружиной.
Работает посевная секция следующим образом. Во время движения сеялки долото создает борозду, в которую через насиннепровид подается семян и засыпается грунтом и прикочуеться катком. Устройство стебловидведення направляет растительные остатки за плоскость заднего вертикального обреза стояка сошника.
Посевные секции сеялки ContourВисивни секции сеялки ContourВисивни секции сеялки ContourВисивни секции сеялки ContourЗагальний вид сеялки Seed MasterЗагальний вид сеялки Seed Masterбудова сошника сеялки Seed Master: 1 - туковый сошник; 2 - семенной сошник; 3 - прикочувальний колесобудова сошника сеялки Seed Master: 1 - туковый сошник; 2 - семенной сошник; 3 - прикочувальний колесоСхема высевающего секции экспериментального сошникаСхема высевающего секции экспериментального сошникаФото высевающего секции экспериментального сошникаФото высевающего секции экспериментального сошника.

Глубина посева регулируется изменением положения колеса относительно поверхности поля и обеспечивается поворотом поводка вокруг оси с содержанием в соответствующем положении сектором с помощью винта. Необходимое давление посевной секции на поверхность почвы обеспечивается нажимной штангой с пружиной.
Для сравнительной оценки предложенной конструкции сошника было проведены полевые испытания с наиболее распространенными конструкциями сошников - дисковыми и анкерными. За основные оцениваемые показатели, определяющие качество выполнения технологического процесса, были приняты следующие:
- равномерность заделки семян по глубине, которая определялась коэффициентом вариации r;
- значение реальной глубины заделки семян.
По первому показателя (рис. 1) следует отметить: по сравниваемых сошников он имеет определенные особенности - его значение не всегда аналогичные традиционным и общепринятым. Как и ожидалось, качество заделки семян дисковым сошником с повышением рабочей скорости снижалась. Результаты же работы сошников с острым углом вхождения в почву оказались в определенной степени не совсем ожидаемыми. Так, с увеличением рабочей скорости равномерность заделки семян сначала повышалась (до достижения около 13 км / ч), а затем снижалась. По экспериментального сошника объяснить такие показатели можно особенностями конструкции секции, в состав которой он входит. Так, на малых скоростях и при недостаточных динамических нагрузок на грунтовые элементы со стороны копировального катка сошник успевал реагировать на все неровности микрорельефа поверхности поля (грудки, пожнивные растительные остатки культур-предшественников и т.д.), в результате чего формировалась соответствующая равномерность заделки семян.
С повышением поступательной скорости равномерность хода сошника по глубине стабилизировалась, а следовательно, улучшалась и качество заделки. За достижения скоростей более
13 км / ч загортальних рабочая система не успевала четко копировать поверхность поля, и качественный показатель снова ухудшалось. Характер работы анкерного сошника схож с экспериментальным, но общий показатель равномерности заделки семян ниже экспериментального в среднем на 5-7%. К тому же при наличии определенного количества растительных остатков на поверхности поля он оказывается неработоспособным.
По сравнению с дисковыми, экспериментальные сошники способны качественно работать на более высоких скоростях. Двухдисковые же сошники удовлетворительно работают на малых скоростях, а с повышением их до 8 км / ч и более семян выносится дисками даже на поверхность поля, и оно заворачивается шлейфом сеялки в поверхностном слое почвы на небольшой глубине.
Характер зависимости показателя равномерности для экспериментального сошника от заданной глубины заделки семян при различных рабочих скоростей (рис. 2, 3) является схожим с известными результатами, полученными предыдущими исследователями.
В таком случае логично снижение коэффициента вариации, а следовательно, и улучшение качества работы с увеличением заданной глубины заделки семян и переменное его значение по мере нарастания рабочей скорости, что подтверждается и результатами анализа взаимного влияния глубины заделки hз и рабочей скорости V на показатель равномерности r ( рис. 3).
 Не менее важным для оценки качества работы Сошников групп является соблюдение ими заданных параметров глубины заделки семян на разных рабочих скоростях посевного агрегата.
Наибольшим отклонением от нормативных значений (рис. 4) в диапазоне V = 7-13 км / ч характеризуется дисковый сошник. Для него реальная глубина заделки семян по заданной (5 см) составляет около 4 см с тенденцией снижения с увеличением скорости.
Кривые 1 и 2, изображающие параметры обеспечения реальной глубины заделки семян сошниками с острым углом вхождения в почву, имеют переменный характер. В то же время экспериментальный сошник обеспечивает большее соответствие реального значения глубины хода заданному параметру. Максимальное приближение между заданным и реальным значением достигается в диапазоне рабочих скоростей на уровне до 12-13 км / ч.
Кроме этого, по результатам экспериментальных исследований установлено, что сошники высевающих секций с острым углом вхождения в почву, которые оборудованы оригинальными элементами конструкции - стебловидводамы, обеспечивают надежное выполнение технологического процесса без предварительного обработки при средней длины растительных остатков на поверхности поля до 20 см и удельного их массы на 1 м2 поверхности - до 0,6 кг.

Они качественно работать на достаточно высоких рабочих скоростях за тяговым сопротивлением в зависимости от глубины посева и скоростного режима, имеют преимущества по соблюдению параметров равномерности глубины заделки семян по сравнению с анкерными - на 14% и двухдисковыми - на 22%, и в определенной степени открывают новые возможности для конструкторских решений по компоновке высевающих машин со значительным снижением их металлоемкости.
В. Сало, профессор, д-р техн. наук,
П. Лузан, доцент, канд. техн. наук,
Кировоградский национальный технический университет