Анализ конструкций посевных комплексов

Введение. В последние пятнадцать лет на рынке сельскохозяйственных машин широкое распространение получили посевные комплексы отечественного и зарубежного производства. За один проход они способны выполнять несколько операций, таких как предпосевная обработка почвы, посев, прикатывание до и после посева, выравнивание почвы. Применение посевных комплексов снижает количество проходов агрегата по полю, способствует повышению качества посева, производительности, снижению затрат на ТСМ и рабочую силу. [2, 10, 12, 15, 16, 17, 18]

Основная часть. Технологический процесс посева (рис. 1) посевным комплексом заключается в следующем.

Вентилятор 1 создает поток воздуха и направляет его в эжектор 3. Высевающие катушки 4 дают порцию семян и удобрений, которые смешиваются в эжекторе 4 с воздухом и под его воздействием семена и удобрения направляется в распределительную головку 6, где семена распределяются по семяпроводам 7, поступают в сошники 8 посевной машины и заделываются в почву с одновременным прикатыванием. За предпосевную подготовку почвы отвечают дисковые и лаповые рабочие органы 10. [1]

• ⁹⁰                  Агротехника и энергообеспечение. – 2021. – № 1 (30)

1 – вентилятор; 2 – бункер; 3 – эжектор; 4 – высевающие катушки; 5 – основной семяпровод; 6 – распределительная головка; 7 – семяпровод; 8 – сошник; 9 – каток; 10 – рабочие органы

Рисунок 1 – Технологическая схема посевного комплекса

Комплексы для посева сельскохозяйственных культур можно проклассифицировать: по типу привода вентилятора; по типу привода высевающих аппаратов; по расположению бункеров для семян и удобрений; по расположению рабочих органов для предпосевной подготовки почвы.

По типу привода вентилятора (рис. 2) бывают гидравлические, от вала отбора мощности трактора и автономные от двигателей внутреннего сгорания. Вентилятор обеспечивает нагнетание воздуха в семяпроводы, а также создает избыточное давление внутри бункера для лучшего прохождения семян через высевающий аппарат. Частота вращения вентилятора устанавливается в пределах 2800 – 6000 мин ^-1 и зависит от диаметра трубопровода и высеваемой культуры.

К посевным машинам с гидравлическим приводом вентилятора относятся «Agrator» (Татарстан), «Кузбас», «Томь» (ООО «Агро», г. Кемерово), John Deere (США), Amazone (Германия), Horsch (Германия), Vaderstad (Швеция), Kverneland (Норвегия) и др.

Гидравлический привод вентилятора не требует дополнительных расходных материалов и надежный в эксплуатации.

К машинам с автономным приводом вентилятора относятся «Agrator» (Татарстан), «Кузбас», «Томь» (ООО «Агро», г. Кемерово) и др.

Привод вентилятора от вала отбора мощности трактора применяется на посевном комплексе Q-SEM (Австрия), сеялке «Быстрица» (г. Пенза) и др.

Посевные комплексы с автономным приводом вентилятора и приводом от вала отбора мощности менее требовательны к производительности гидравлической системы трактора.

• 1    – вентилятор; 2 – гидромотор; 3 – бензиновый двигатель внутреннего сгорания; 4 – дизельный двигатель внутреннего сгорания; 5 – привод от ВОМ; а – привод вентилятора от гидромотора посевного комплекса John Deere; б - привод вентилятора от двигателя внутреннего сгорания посевного комплекса Agrator; в - привод вентилятора от гидромотора посевного комплекса Horsch; г - привод вентилятора от дизельного двигателя внутреннего сгорания посевного комплекса «Томь»; д – привод вентилятора от вала отбора мощности трактора посевного комплекса Q-SEM, е - привод вентилятора от вала отбора мощности трактора сеялки «Быстрица»

Рисунок 2 – Привод вентилятора посевных комплексов

Привод высевающих аппаратов посевных комплексов можно разделить на механический и электрический. Механический привод высевающего аппарата 92

осуществляется от опорного колеса бункера через электромагнитную муфту, которая включает или выключает сцепление с механической системой привода дозирующей системы. [11, 14] Такой привод отличается простотой исполнения и надежностью в эксплуатации. Электрический привод (рис. 3) высевающих аппаратов обеспечивает высокую равномерность высева.

а б а - электрический привод высевающего аппарата посевного комплекса Spirit компании Vaderstad; б - электрический привод высевающего аппарата посевного комплекса Pronto компании Horsch

Рисунок 3 – Электрические приводы высевающих аппаратов

Посевные комплексы в зависимости от расположения бункера можно разделить на фронтальные навесные, установленные непосредственно на раму почвообрабатывающего орудия и прицепные (рис. 4). Прицепные могут располагаться перед почвообрабатывающим орудием и после него.

Посевные комплексы с фронтальным, навесным расположением бункера обладают универсальностью, а также высокой степенью загрузки в течении года. Фронтальное расположение позволяет равномерно распределить нагрузку между осями трактора. [13] Такие машины выпускаются компаниями Amazone (Германия), Maschio Gaspardo (Италия), Lemken (Германия), Sulky (Франция), Vaderstad (Швеция), Agrisem (Франция) и др.

Посевные машины с расположением бункера на раме почвообрабатывающего орудия отличаются компактностью и хорошей маневренностью. К недостаткам такого расположения бункера можно отнести изменение давления на рабочие органы по мере уменьшения семян.

Прицепные бункеры, расположенные после сошниковой группы, вдавливают колесами высеянные и заделанные семена в почву, в результате чего, нарушается глубина посева, что приводит к неравномерной всхожести семян. Бункеры, расположенные, перед почвообрабатывающими орудиями сильно уплотняют. Компании-производители решают эту проблему увеличением глубины обработки рабочими органами, идущими по следу бункера. Основным преимуществом прицепных бункеров является большой объем до 13000 л, а также возможность разделения бункеров для семян и удобрений.

1 – почвообрабатывающее орудие; 2 – трактор; 3 – бункер для семян и (или) удобрений; а – фронтально (навесное расположение); б – расположение бункера на раме почвообрабатывающего  орудия;  в  –  прицепной  бункер,  расположенный  после почвообрабатывающего  орудия;  г  -  прицепной  бункер,  расположенный  перед почвообрабатывающим орудием

Рисунок 4 – Схема расположения бункера для семян и (или) удобрений посевных комплексов

Для посева сельскохозяйственных культур на посевных комплексах устанавливаются однодисковые, двухдисковые, лаповые, долотообразные и анкерные сошники (рис. 5). [3, 4, 6, 7, 8, 9, 19]

Недостатками дисковых сошников, в зависимости от способа применения и севооборота, может стать проникновение стерни в семенное ложе. Так же дисковый сошник требует увеличение расходов на техническое обслуживание и повышает стоимость сеялки. У анкерных и долотовидных сошников есть неоспоримое преимущество – способность перемещать пожнивные остатки и почву с семенного ряда. При этом долотовидный сошник уплотняет посевное ложе борозды, что способствует быстрому прорастанию семян. [4, 5] К недостаткам долотовидных сошников относится недостаточный контроль глубины посева и высокая вероятность нагребания пожнивных остатков.

в

г

д

а- однодисковый сошник сеялки Orion (АО «Эльворти», Украина); б - двухдисковый сошник сеялки Томь (ООО «Агро», г. Кемерово); в - лаповый широкополосный сошник посевного комплекса Agrator (Татарстан); г - долотовидный сошник посевного комплекса Condor (Amazone, Германия); д - анкерный сошник сеялки ML 930 (Ростсельмаш, г. Ростов-на-Дону)

Рисунок 5 – Сошники посевных комплексов

Кроме этого, долотовидные сошники повреждают поверхность почвы, что приводит к потере почвенной влаги. Лаповые сошники вызывает ещё большее повреждение почвы, чем анкерные и долотовидные сошники, и провоцируют забивание пожнивными остатками. Глубина посева часто неравномерная. Лаповый сошник при работе часто выносит глыбы и камни на поверхность почвы, что вызывает проблемы при уборке сельскохозяйственных культур.

Схема расстановки рабочих органов (рис. 6) для предпосевной подготовки почвы разнообразна и зависит от технологии подготовки почвы в сельскохозяйственном предприятии, климатической зоны и типа почв.

в

б

г

1 – лаповый сошник; 2 – борона; 3 – прикатывающий каток; 4 – режущий диск; 5 – двухдисковый сошник с прикатывающим катком; 6 – выравниватель; 7 – дисковые рабочие органы; 8 – культиваторная лапа; 9 – трубчатый каток; а – схема расположения рабочих органов посевного комплекса Agrator (Татарстан); б - схема расположения рабочих органов посевного комплекса Spirit 600-900S (Vaderstad, Швеция); в - схема расположения рабочих органов посевного комплекса Томь (ООО «Агро», г. Кемерово); г -схема расположения рабочих органов посевного комплекса John Deere 730 LL (США)

Рисунок 6 – Схема расстановки рабочих органов посевных комплексов

Заключение. Представленный анализ конструкций современных посевных комплексов отечественного и зарубежного производства показал, что они все похожи по технологическому процессу, оснащены бункерами для семян и удобрений, централизованными высевающими аппаратами, рабочими органами для предпосевной обработки почвы и сошниками. Но вместе с тем посевные машины отличаются объемом бункеров, приводом вентилятора и высевающего аппарата, конструкцией и схемой расстановки рабочих органов предпосевного культиватора, типом сошников и другими особенностями устройства. Такое отличие посевных комплексов связано с работой на различных агрофонах, в разных климатических зонах и типах почв, а также зависит от размера и потребностей предприятия.

ANALYSIS OF THE STRUCTURES OF SOWING COMPLEXES

R.A. Bulavintsev, A.V. Volzhentsev

FSBEI HE Orel State Agrarian University, Orel, Russia.