машина шаговая для высева семян в заданных точках

Формула изобретения

1. Машина шаговая для высева семян в заданных точках, включающая несущую раму с установленными на ней емкостями для семян и удобрений с дозаторами, семяпроводами, тукопроводами, посадочным аппаратом и лункообразователями с углубителями, отличающаяся тем, что посадочный аппарат выполнен сменным и включает корпус, в котором расположен посадочный механизм, состоящий из основания с отверстиями для прохода семян и удобрений и нижней секции с камерами для предварительного размещения удобрений и накопления почвы, при этом лункообразователи расположены в нижней части корпуса на равном расстоянии друг от друга по системе равносторонних треугольников, объединенных с образованием шестиугольника, и снабжены бурами с механизмом привода вращения, а для прохода буров в основании посадочного механизма выполнены отверстия, причем посадочный аппарат имеет приводы для вертикального и горизонтального перемещения относительно машины, посадочный механизм имеет привод для его горизонтального перемещения относительно аппарата, механизм привода буров имеет привод для вертикального перемещения относительно посадочного механизма, а нижняя секция имеет привод для горизонтального перемещения относительно основания, кроме того, аппарат снабжен устройствами управления включением приводов в заданном порядке.

2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что имеет второй посадочный аппарат, при этом оба аппарата снабжены включателями и фиксаторами для синхронизации их работы.

3. Машина по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно имеет сменные почвообрабатывающие аппараты.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для высева семян сельскохозяйственных культур и последующей обработки почвы после всходов.

Известны сеялки для посева семян кукурузы с одновременным внесением минеральных удобрений квадратно-гнездовым или строчным способом посева (1). При квадратно-гнездовом способе посева используется мерная проволока, которая укладывается вдоль движения сеялки перед каждым ее проходом. Рабочие органы сеялки приводятся в движение от опорно-приводных колес и мерной проволоки.

Сеялка состоит из рамы, опорно-приводных колес, емкостей для семян кукурузы, емкостей для минеральных удобрений, высевающих аппаратов для семян, туковысевающих аппаратов для минеральных удобрений, семя- и тукопроводов, сошников для образования борозд, дисков для заделывания семян и удобрений, прикатывающих катков для уплотнения почвы и мерной проволоки для образования квадратов.

Недостатками данной конструкции является нерациональное размещение семян на посевной площади, т.к. посевная площадь используется на 78% за счет того, что общая площадь, отведенная под растения, составляет квадрат.

Кроме этого, сеялка не приспособлена для внесения удобрения и рыхления почвы после всходов, что требует дополнительных затрат.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному является сеялка шаговая для высева семян в заданных точках, включающая несущую раму с установленными на ней емкостями для семян и удобрений с дозаторами, семяпроводами, тукопроводами, посадочным аппаратом и лункообразователями с углубителями (2).

Недостатком известной сеялки является также нерациональное размещение семян на посевной площади за счет невозможности посева по системе равносторонних треугольников, объединенных с образованием шестиугольника. Кроме того, конструкция сеялки не предусматривает рыхление почвы вокруг растений после их всходов, что увеличивает затраты на изготовление дополнительных машин.

Задачей настоящего изобретения является повышение урожайности сельскохозяйственных культур при улучшении качества выращиваемой продукции.

Поставленная задача достигается тем, что в шаговой машине для высева семян в заданных точках, включающей несущую раму с установленными на ней емкостями для семян и удобрений с дозаторами, семяпроводами, тукопроводами, посадочным аппаратом и лункообразователями с углубителями, посадочный аппарат выполнен сменным и включает корпус, в котором расположен посадочный механизм, состоящий из основания с отверстиями для прохода семян и удобрений и нижней секции с камерами для предварительного размещения удобрений и накопления почвы, при этом лункообразователи расположены в нижней части корпуса на равном расстоянии друг от друга по системе равносторонних треугольников, объединенных с образованием шестиугольника, и снабжены бурами с механизмом привода вращения, а для прохода буров в основании посадочного механизма выполнены отверстия, причем посадочный аппарат имеет приводы для вертикального и горизонтального перемещения относительно машины, посадочный механизм имеет привод для его горизонтального перемещения относительно аппарата, механизм привода буров имеет привод для вертикального перемещения относительно посадочного механизма, а нижняя секция имеет привод для горизонтального перемещения относительно основания, при этом аппарат снабжен устройствами управления включением приводов в заданном порядке.

Кроме того, машина имеет второй посадочный аппарат для увеличения ширины прохода, при этом оба аппарата снабжены включателями и фиксаторами для синхронизации их работы.

Дополнительно машина имеет сменные почвообрабатывающие аппараты для обработки почвы вокруг растений после их восхода.

На фиг.1 изображена схема посадки семян по системе равностороннего треугольника;

на фиг.2 - общая площадь при посадке семян по системе равносторонних треугольников, расположенных с образованием правильного шестиугольника;

на фиг.3 - схема машины шаговой с посадочными аппаратами;

на фиг.4 - схема машины шаговой с почвообрабатывающими аппаратами;

на фиг.5 - приводной механизм почвообрабатывающего аппарата с плоскими рыхлителями;

на фиг.6 - приводной механизм почвообрабатывающего аппарата с долотообразными рыхлителями;

на фиг.7 - приводной механизм почвообрабатывающего аппарата с окучниками;

на фиг.8 и 9 - схемы расположения посадочных аппаратов с выключателями и фиксаторами на посевной площади;

на фиг.10-18 - схемы машины шаговой с посадочными аппаратами в работе при посадке.

Машина шаговая состоит из несущей рамы 1 (фиг.3), опирающейся на колеса 2, посадочных аппаратов 3, емкости 4 для органических удобрений, емкости 5 для семян, тукопроводов 6 и семяпроводов 7.

Посадочный аппарат 3 выполнен сменным, состоит из корпуса, в нижней части которого расположены лункообразователи 8 с углубителями 9. Лункообразователи расположены на равном расстоянии друг от друга по системе равносторонних треугольников, объединенных с образованием шестиугольника, и снабжены бурами 1 с механизмом привода вращения 11. По вертикали посадочный аппарат перемещается относительно машины при помощи приводов 12 в виде гидроцилиндров, а по горизонтали - при помощи привода 13 гидроцилиндра.

Внутри корпуса посадочного аппарата расположен посадочный механизм 14, состоящий из основания 15 и нижней секции 16. В основании выполнены отверстия 17 для прохода удобрений и семян и отверстия 18 для прохода буров. Относительно посадочного аппарата посадочный механизм 14 по горизонтали перемещается при помощи привода 19 в виде гидроцилиндра. Механизм привода буров размещен в корпусе 20 и имеет редукторы 21. Относительно посадочного механизма по вертикали механизм привода буров перемещается при помощи привода гидроцилиндра.

В нижней секции 16 имеются камеры 23 для предварительного размещения удобрений и камеры 24 для накопления почвы, предназначенной для прикрытия порций удобрений перед посадкой семян. Кроме того, через эти отверстия проходят семена во время посадки. Относительно основания нижняя секция 16 по горизонтали перемещается при помощи привода 25 в виде гидроцилиндра.

Емкость 4 для органических удобрений закреплена на раме 1. Внутри емкости расположены высевающие аппараты для удобрений 26, имеющие гидропривод 27, транспортер 28 с ячейками 29 и клапаны 30, которые открываются при помощи гидроцилиндра 31.

Емкость для семян 5 закреплена на раме 1. Внутри емкости расположены высевающие аппараты 32 для семян, имеющие гидропривод 33, транспортер 34 с ячейками 35 и клапаны 36, которые открываются при помощи гидроцилиндра 37.

Для рыхления почвы вокруг растений после их всходов посадочные аппараты могут быть заменены на почвообрабатывающие аппараты 38 (фиг.4). Для перемещения почвообрабатывающих аппаратов по вертикали и горизонтали используются те же приводы 12 и 13, что и для перемещения посадочных аппаратов. Почвообрабатывающий аппарат 38 состоит из основания, в нижней части которого смонтирован приводной механизм, состоящий из гидропривода 39 и редукторов 40, предназначенных для вращения рабочих органов 41.

Рабочие органы выполнены сменными и могут быть разного вида: плоские рыхлители 42 (фиг.5), долотообразные рыхлители 43 (фиг.6), окучники 44 (фиг.7). Крепятся они на осях редукторов.

На посадочных (почвообрабатывающих аппаратах) (фиг.8, 9) установлены указатели 45 и 46 и фиксаторы 47 и 48, фиксирующие места включения в работу одного аппарата относительно другого, т.е. синхронизирующие их работу, а также указатели 49 и 50, определяющие места расположения и включения аппаратов относительно мест посадки семян в предыдущем проходе или места расположения растений при их обработке.

Каждый цикл работы один из аппаратов с помощью приспособлений 51 или 52 делят метку 53, на которую реагируют указатели.

Кроме того, аппараты снабжены устройствами управления включением приводов в заданном порядке (не показаны).

Для прохода колес машины (трактора) при обработке растений, если предусмотрена обработка (например, кукурузы, свеклы, картофеля и т.д.), в посадочных (почвообрабатывающих) аппаратах предусматривается увеличенное расстояние l между рядами (Фиг.8, 9).

Гидравлическая система (приводы в виде гидроцилиндров) может работать от гидросистемы трактора, установленной на машине, приводимой в работу от вала отбора мощности трактора. Кроме того, машина может работать автономно от установленного на ней двигателя.

Машина работает следующим образом.

Перед началом работы посадочные аппараты 3 (фиг.10) находятся в поднятом переднем положении. Емкости 4 и 5 загружены удобрениями и семенами. По предварительной "команде" оператора включаются гидроприводы 27 и 33, которые проворачивают транспортеры 28 и 34. В результате порции удобрений, находящиеся в ячейках 29, и семена, находящиеся по одному в каждой ячейке 35, переместятся и расположатся над клапанами 30 и 36 соответственно. Далее, включается гидроцилиндр 31 и открываются клапаны 30. В результате, порции удобрений по тукопроводам 6 через отверстие 17 переместятся в камеры 23. После этого машина готова к работе.

При въезде на посевную площадь, по команде оператора, машина включается в работу устройствами управления. Включается один из посадочных аппаратов, например левый аппарат 3, и машина переходит в автоматический режим. Гидроцилиндры приводов 12 (фиг.11) опускают посадочный аппарат 3 на почву, а гидроцилиндр привода 13 переключается в плавающий режим, т.е. машина продолжает двигаться вперед, а посадочный аппарат 3 независимо от гидроцилиндра привода 13 остается на месте касания с почвой. Далее, включается гидроцилиндр 31, в результате закрываются клапаны 30, включается гидропривод 27 и проворачивает транспортер 28, и очередные порции удобрений, находящиеся в ячейках 29, перемещаются и располагаются над клапанами 30.

При касании углубителей 9 с почвой включается механизм 11 привода буров, который проворачивает буры 10 до тех пор, пока углубители не войдут в почву на заданную глубину. После этого включается гидроцилиндр привода 22 (фиг.12), в результате буры с почвой поднимаются и перемещаются в отверстие 18 основания 15 механизма 14. Затем включается гидроцилиндр привода 19 (фиг.13), который перемещает механизм 14 назад (вправо по схеме) относительно посадочного аппарата 3. Порции удобрений из камер 23 перемещаются в лунки, образованные углубителями 9. По окончании движения посадочного механизма 14 назад включается механизм привода, который незначительно проворачивает буры 10 в обратном направлении, в результате камеры 24 заполняются почвой, перемещенной из отверстий 18. Далее включается гидроцилиндр привода 25 (фиг.14), который перемещает нижнюю секцию 16 вперед (влево по схеме) относительно основания 15. В результате почва из камер 24 опускается в лунки и покрывает удобрения, находящиеся в лунках, тонким слоем почвы. После этого включается гидроцилиндр 37, открывает клапаны 36. В результате семена из ячеек 35 по семяпроводам 7 через отверстия 17 и камеры 24 перемещаются в лунки на тонкий слой почвы. Затем включается гидроцилиндр 37 (фиг.15), закрывает клапаны 36, включается гидропривод 33, проворачивает транспортер 34, и ячейки 35 с очередными семенами поместятся над клапанами 36, подготовившись к следующему высеву. Затем снова включается гидроцилиндр привода 19, перемещая посадочный механизм 14 вперед (влево по схеме). В это время гидроцилиндр привода 25 находится в плавающем режиме. В результате нижняя секция 16, перемещенная ранее вперед, останется на месте. По окончании перемещения посадочного механизма 14 вперед включается механизм привода 14, который проворачивает буры 10 в обратном направлении, высыпая оставшуюся почву в лунки, засыпая семена.

Правый посадочный аппарат (фиг.9), находясь в переднем положении машины, вместе с ней продолжает двигаться до тех пор, пока указатель 46 не достигнет фиксатора 47, установленного на левом аппарате. При их совмещении, соблюдая систему равностороннего треугольника, правый посадочный аппарат (фиг.15) опускается на почву и включается в работу. Работает правый аппарат так же, как и левый.

После того, как буры левого аппарата провернутся в обратном направлении, включается гидроцилиндр привода 22 (фиг.16), который опускает буры на заполненные почвой лунки и, упираясь в почву бурами, поднимает посадочный аппарат вверх, вытаскивая углубители 9 из почвы, создавая тем самым определенное уплотнение почвы в лунках. Затем включаются гидроцилиндры приводов 12 (фиг.17) и поднимают посадочный аппарат 3 вверх. После поднятия посадочного аппарата включается гидроцилиндр привода 13 (фиг.18) и перемещает посадочный аппарат 3 вперед (влево по схеме), а правый аппарат, находясь в то время в опущенном положении, продолжает цикл посадки. Находясь в переднем положении машины, левый аппарат 3 движется вместе с машиной до тех пор, пока указатель 45 (фиг.8) не коснется фиксатора 48 правого аппарата, после чего цикл повторяется.

В конце гона машина останавливается. Аппарат, находящийся в поднятом переднем положении, больше не включается в работу, а тот, который в работе, закончив цикл, поднимается вверх, вперед и тоже прекращает работу.

При посадке один из аппаратов каждый цикл делает метку 53 (фиг.8, 9). При втором и последующих проходах при посадке машина ориентируется по меткам в предыдущем проходе. Например, если предыдущий проход машины находится слева, то машина ориентируется с помощью указателя 49 левого аппарата (Фиг.8), который дает команду на включение после того, как он совместится с меткой 53 в предыдущем проходе, а правый аппарат ориентируется, как и в первом проходе, с помощью указателя 46.

В качестве метки можно использовать, например, меченые атомы. При работе с почвообрабатывающими аппаратами, при совмещении указателя 49 (фиг.8) с меткой 53 включаются гидроцилиндры приводов 12 (фиг.4) и опускают аппарат 38 на почву. Гидроцилиндр привода 13 в это время находится в плавающем положении, т.е. машина движется, а аппарат остается на месте. После этого включается привод 39, через редукторы 40 проворачивает почвообрабатывающие рабочие органы 41. Окончив обработку почвы вокруг растений, включаются гидроцилиндры приводов 12, поднимают обрабатывающий аппарат, а включенный гидроцилиндр привода 13 перемещает его вперед. В поднятом положении аппарат движется с машиной до тех пор, пока указатель 49 (фиг.8) не совместится со следующей меткой. После этого цикл повторяется. Другой почвообрабатывающий аппарат (фиг.9) включается после того, как указатель 46 совместится с фиксатором 47 и также будет повторять свои циклы работ.

Скорость движения машины составляет

где g - расстояние между углубителями или рабочими органами в рядах;

n - количество углубителей или рабочих органов в одном ряду;

t - время выполнения цикла работ одним аппаратом.

Машина позволяет повысить урожайность за счет улучшения площади питания растений, а также повысить качество выращиваемой продукции за счет внесения органических удобрений непосредственно в лунку.

Источники информации

1. В.Е.КОМАРИСТОВ и др. "Сельскохозяйственные машины и орудия", М., изд. Колос, 1964, стр. 111-116.

2. RU 2038728 C1, 02.07.1995.