Машины для посева сельскохозяйственных культур и их классификация
Важнейшей задачей сельскохозяйственного производства является -- сев. От качества посева в значительной мере зависит урожайность. Качество посева состоит из следующих факторов: качества семян, плодородия почвы, качества подготовки поля, сроков посева, нормы высева, распределения семян по полю, глубины посева и др.
Посадочные машины. В эту группу входят сажалки, сеялки, разбрасыватели и т.д., предназначенные для изъятия семян из барабана или бункера и их внедрения в почву на установленную глубину с определенным шагом посева, либо для равномерного разбрасывания семян по полю. Сажалки могут иметь самую простую конструкцию - механизм для однорядного посева, либо сверхсложную компоновку (многорядная сажалка с приспособлениями для одновременного внесения удобрений, пестицидов и гербицидов).
Общее устройство посевных машин
Рабочий процесс посева семян сеялками предусматривает образование посевных углублений (борозд, лунок), подачу семян из бункера, равномерное распределение семян по площади и заделку их почвой. При разбросном способе первая и последняя операции могут отсутствовать.
Основными частями сеялки являются: ящик для семян 1, высевающий аппарат 3 с клапаном 4 для регулировки зазора выхода семян, семяпровода 5, сошника 6, заделывающего устройства 7 (загортачи, катки, шлейфы и др.), опорных (или опорно-ходовых) колес 8 сприводом 10 к высевающим аппаратам и ворошилке 2, подъемно-установочные механизмы 11. Все части сеялки установлены на раме 9 с навесным или прицепными устройствами.
К рабочим органам сеялок относятся ящики для семян, высевающие аппараты, семяпроводы, сошники, заделывающие рабочие органы.
Ящики для семян. Ящики для семян являются емкостью для семян или мульчи и обеспечивают их подачу в высевающие аппараты. Форма ящика должна обеспечивать поток семян из отверстий в его дне или стенке. Угол наклона боковых стенок ящика должен быть больше угла трения семян по материалу, из которого изготовлен ящик. Для лучшего истечения семян из ящика, особенно семян с пониженной сыпучестью и несыпучих семян, в ящиках предусматривается принудительная подача семян в высевающие аппараты. Для этой цели применяются ворошилки, которые устанавливаются над высевающими аппаратами и вращаются вместе с ними.
Высевающие аппараты. Высевающие аппараты обеспечивают дозированную подачу семян из ящика в семяпровод и обеспечивают распределение семян по площади в зависимости от способа посева. Типы высевающих аппаратов зависят от свойств семян, в связи, с чем их создано достаточно много. Основными типами высевающих аппаратов являются катушечный, дисковый, ячеистый, лабиринтный, ячеисто-бункерный, транспортерный.
Катушечный высевающий аппарат бывает: катушечно-желобчатый и катушечно-лопастной.
Катушечно-желобчатый высевающий аппарат (рис. 7.2, а) служит для дозированной подачи мелких и средних сыпучих семян при рядовом и ленточном способах высева. Рабочая катушка 7 посажена на вал 2 квадратного сечения. Рядом с рабочей катушкой на этом же валу установлена холостая муфта 3 с верхним и нижним крыльями, которая не вращается и своими крыльями препятствует выходу семян. Они помещены в высевающую коробку 4. Вместе с валом 2 рабочая катушка 7 и холостая муфта 3 могут передвигаться в осевом направлении. Перемещением вала 2 изменяется рабочая длина lр катушки, т.е. та ее часть, которая находится внутри высевающей коробки 4, таким образом, регулируется норма высева семян. Кроме того, норма высева может осуществляться изменением частоты вращения вала высевающих аппаратов.
Катушечно-лопастной высевающий аппарат предназначен для рядового посева крупных семян. Устройство его аналогично катушечно-желобчатому, только катушка и холостая муфта имеют большие размеры и вместо желобков имеют лопасти, между которыми размещаются семена.
Катушечные в ысевающие аппараты могут производить как нижний, так и верхний высев. При нижнем высеве семена проходят в высевающей коробке под катушкой (направление вращения катушки совпадает с направлением вращения приводного колеса). При верхнем высеве -- семена в высевающей коробке проходят над катушкой (направление вращения катушки противоположно направлению вращения приводного колеса).
Нижний высев применяется для мелких и средних слабоповреждаемых семян; верхний -- для крупных, яровизированных и легкоповреждаемых семян.
При нижнем севе семена распределяются более равномерно, чем при верхнем севе.
Дисковый высевающий аппарат (рис. 7.2, б) предназначен для строчно-луночного способа посева мелких сыпучих семян хвойных пород. Он состоит из неподвижного диска 3, служащего одновременно дном бункера и двух (верхнего 4 и нижнего 2- х вращающихся дисков, закрепленных на вертикальном валу 1. Во вращающихся дисках имеются пазы 5 и 9, смещенные друг относительно друга на угол 90°. Привод вала осуществляется от колеса, катка или дискового сошника. При движении сеялки вращение от дискового сошника через коническую передачу передается на вертикальный вал 1, верхний 4 и нижний 2 вращающиеся диски. Из находящихся в бункере семян пазом верхнего диска 5 (положение 1) отделяется порция и перемещается до совпадения паза верхнего диска 5 с отсечным окном 8 и находится там, пока нижний диск 2 пазом нижнего диска 9 не откроет его. Порция семян проваливается через паз нижнего диска 9 (положение 2) в семяпровод и попадает в бороздку, подготовленную сошником. Количество высеваемых семян (норма высева) регулируется изменением объема отсечного окна 8 с помощью винта 7 и ползунка 6, а шаг посева -- установкой дисков с большим и меньшим числом пазов.
Ячеистый высевающий аппарат представляет собой валик, имеющий на своей наружной поверхности ячейки определенного размера, расположенные равномерно по окружности валика. При вращении валика, находящегося под бункером, семена заполняют ячейки и переносятся в них в семяпровод.
Лабиринтный высевающий аппарат (рис. 7.2, в) применяется для строчно-луночного способа посева мелких семян хвойных пород.
На семенном вращающемся бункере 3 устанавливается несколько высевающих аппаратов (1 и 4). Каждый аппарат представляет собой коробку с крышкой 5 прямоугольной формы с внутренней перегородкой 2 и двумя входными окнами (боковыми) и одним выходным (отверстие в крышке 5). При нахождении аппарата в нижнем положении происходит заполнение семенами из бункера боковых окон (положение /-- /). При повороте бункера на 180° часть семян отсекается перегородкой 2 (положение II--II) и через выходное отверстие высевается на лоток и далее поступает в разрыхленную почву. Норма высева регулируется перемещением перегородки 2 по пазу 6, а шаг посева - изменением числа высевающих аппаратов (7, 4).
Ячеисто-бункерный высевающий аппарат (рис. 7.2, г) служит для строчно-луночного способа посева крупных семян (желудей, лещины, фундука), в том числе с микоризной землей.
Он состоит из семенного барабана 1 приводимого во вращение от опорных колес сеялки, перегородки 2, разделяющей бункер на две части (для семян и микоризной земли), дозировочной коробки 4 и регулировочных заслонок 3. Принцип работы аналогичен работе лабиринтного высевающего аппарата. Заполнение дозировочной коробки 4 семенами и микоризной землей производится при нахождении ее в нижнем положении /, отсечка--в верхнем положении //, а высев -- при повороте приблизительно на 360°. Число семян (штук в одну лунку) регулируется передвижением заслонок 3, а шаг посева -- числом дозировочных коробок 4.
Транспортерный высевающий аппарат (рис. 7.2, д) применяется для рядового посева несыпучих семян.
Высевающий аппарат состоит из ведущей 5 и ведомой 1 звездочек, крючковой цепи с прикрепленными к ней гребенками, перекинутой между звездочками 7 и 5. Над транспортером 2 в его верхней части расположена щетка 4 с регулировочным устройством. Аппарат располагается около наклонной передней стенки бункера 3. Норма высева регулируется изменением скорости движения транспортера с помощью клиноременного вариатора. Равномерность подачи семян, а также их число устанавливается изменением величины зазора между транспортером 2 и щеткой 4. Щетка 4 выравнивает слой семян на транспортере, обеспечивая равномерность их подачи.
Центробежный высевающий аппарат применяется для поверхностного высева сыпучих материалов (семена газонных трав и трав сидератов, минеральных удобрений, песок и т.п.).
Высевающий аппарат выполнен, как правило, в виде диска с разбрасывающими лопастями. Сыпучий материал из бункера попадает на вращающийся диск и под действием центробежной силы и лопастей разбрасывается по поверхности. Основным недостатком высевающего аппарата является неравномерность высева.
Семяпроводы. Семяпроводы предназначены для подачи семян от высевающих аппаратов к сошникам. Верхний конец их закрепляется на корпусе высевающих аппаратов, а нижний устанавливается в воронки сошников и направляет семена непосредственно на дно посевных бороздок. Семяпроводы должны быть подвижными и гибкими.
Воронкообразный семяпровод (рис. 7.3, а) состоит из нескольких воронок, соединенных между собой цепочками. Он обладает хорошей подвижностью и гибкостью, легко ремонтируется, но непрочен.
Спирально-ленточный (рис. 7.3, б) и спирально-проволочный семяпроводы (рис. 7.3, в) представляют собой навитые из металлической пластины или проволоки трубки, к верхней части которых прикреплены воронки для крепления к высевающим аппаратам. Они достаточно гибки и удобны в работе, однако сравнительно дорогостоящи и сложны в ремонте.
Телескопический семяпровод (рис. 7.3, г) состоит из отдельных трубок, вдвигаемых друг в друга. Он более равномерно по сравнению с другими направляет семена, так как имеет гладкие стенки, но быстро ржавеет, легко забивается почвой, поэтому имеет небольшой срок службы.
Резиновый семяпровод (рис. 7.3, д) представляет собой трубку из гладкого или гофрированного прорезиненного материала. Он наиболее дешевый и наиболее простой, однако быстро портится от сырости, солнца и мороза.
Сошники. Сошники сеялок предназначены для образования в почве бороздок для укладки в них семян.
Анкерные сошники служат для глубокой заделки семян на выровненных, разрыхленных и мелкокомковатых почвах без крупных растительных остатков. Они могут быть наральниковыми и коробчатыми.
Наральниковый сошник (рис. 7.4, а) состоит из наральника (рабочей части) 1, который прикреплен к корпусу 2. В работе такой сошник может опираться на носок (беспяточный сошник) или на специальную опорную поверхность (пяточный сошник). Пяточный сошник обеспечивает большую устойчивость хода и хорошую работу на мягких почвах.
Коробчатый сошник (рис. 7.4, б) состоит из груди сошника; для внедрения в почву и раздвигания ее в стороны, стойки 2, к которой крепится коробка, и боковых пластин 4, предохраняющих осыпание почвы при укладке семян на дно бороздки. Сошник своей стойкой 2 на раме сеялки крепится стопорным винтом 3. Расстояние между боковыми пластинами 4 должно соответствовать заданной агротехническими требованиями ширине посевной строчки.
Килевидный (анкерный) сошник (рис. 7.4, в) имеет наральник 1 с тупым углом вхождения в почву, который прикреплен к воронкообразному корпусу 2. Такой сошник используется для мелкой заделки семян трав на хорошо обработанных почвах. Посевная бороздка таким сошником производится за счет его вдавливания в почву.
Дисковые сошники могут быть однодисковыми и двухдисковыми. Преимуществом их является хорошая работа на влажных почвах, так как на них можно устанавливать чистики, счищающие с сошника налипшую почву.
Однодисковый сошник (рис. 7.4, г) представляет собой сферический диск, установленный под утлом к направлению движения (утлом атаки) и к вертикали.
С выпуклой стороны диска установлена воронка, по которой семена поступают в бороздку. Такой сошник применяется на сеялках, предназначенных для работы в тяжелых условиях вырубок или под пологом леса.
Двухдисковый сошник (рис. 7.4, д) представляет собой два плоских диска, установленные симметрично под утлом (ц = 10...23°) друг к другу и соприкасающиеся в передней части в точке т. На внешних боковых поверхностях дисков могут быть установлены раздвижные реборды для регулировки глубины. Диски крепятся на оси, закрепленной на корпусе сошника. В корпусе имеется воронка для установки семяпровода. Диски свободно перекатываются в почве, разрезают ее, раздвигают в стороны, образуя бороздки.
Бороздообразующий каток (рис. 7.4, е) представляет собой цилиндрический каток 7 с прикрепленными к нему ребордами (кольцами) 2. Они образуют посевные бороздки за счет уплотнения почвы, чем обеспечивается подъем влаги с нижних слоев почвы к семенам. Для обеспечения нужной схемы изменяют положение реборд на катке.
Заделывающие рабочие органы. Заделывающие рабочие органы служат для полного засыпания семян почвой, а также разравнивания поверхности почвы по всей ширине захвата сеялки. К ним относятся лемешные загортачи, катки, шлейфы.
Лемешные загортачи представляют собой два лемешка, устанавливаемые сзади сошника под углом к направлению движения. Поперечное расстояние между заготачами должно быть больше, чем ширина бороздки. Такие загортачи обеспечивают заделку семян при большой ширине посевной бороздки.
Катки могут быть одиночными с вогнутым ободом, двойными с наклонным ободом или с плоским ободом и наклонными осями. Они засыпают почвой семена в борозде и одновременно уплотняют ее. Их конструкция более сложная, что увеличивает массу сеялки. Поэтому катки применяют в сеялках для посева семян, нуждающихся в мелкой и тщательной заделке.
Шлейфы бывают цепные, планчатые и в виде боронок. Волочась сзади сошников, они засыпают бороздки и выравнивают поверхность почвы.