Ручная селекционная сеялка для посева мелкосе-мянных культур

Введение. В селекционно-семеноводческом процессе одной из наиболее важных работ является посев. На ранних этапах селекции объем получаемых семян составляет ограниченное количество – от 1–2 штук семян до 1–2 граммов, каждый полученный образец имеет существенную селекционную ценность и может обладать важными для селекционеров характеристиками. Полученный селекционный материал высевают на делянках длиной до 2 метров. При этом необходимо обеспечить равномерное распределение семян как по глубине, так и по длине рядка, чтобы все семена при прорастании и дальнейшем развитии имели одинаковые условия по площади питания, освещённости и влагообеспеченности.

Основные недостатки, выявленные в результате патентного поиска и анализа конструкций [1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8] существующих устройств для посева мелкосе-мянных культур, заключаются в том, что на делянках длиной 2 метра селекционная сеялка (Пат. 223440 РФ) [1] неприменима, так как имеет большой радиус разворота трактора, а также невозможен контроль высева мелких семян (например, льна) в количестве не более 1–2 г и ручное управление сеялкой с помощью оператора. Сеялка ручная (Пат. 2298906 РФ) [2] не обеспечивает равномерность посева семян из-за негарантированного захвата семян семязаборными ячейками барабана. Недостатком ручной сеялки (А.с. 1389705 СССР) [3] является неравномерность посева из-за того, что семена в высевающие аппараты подаются до начала движения сеялки. Ручная сеялка (А.с. 959658 СССР) [4] имеет низкое качество посева, так как сеяльщик перемещает данную сеялку за рычаг с ручкой и поэтому не может обеспечить равномерную скорость движения аппарата, необходимую для обеспечения равномерного посева семян мелкосемянных культур высоких репродукций.

Целью нашей работы является обеспечение ручной селекционной сеялкой для посева мелкосемянных культур качественного по глубине и равномерности высева семян по всей длине селекционной делянки.

Установка и методы. С помощью анализа уже существующих сеялок, а также в ходе исследований, проведенных в отделе механизации ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, разработали такую конструкцию ручной селекционной сеялки для посева мелкосемянных культур, которая позволяет получить равномерный высев семян за счёт обеспечения равномерной скорости движения сеялки с применением механического электропривода сеялки (Пат. 227841 РФ) [9]. Конструктивная схема ручной селекционной сеялки для посева мелкосемянных культур представлена на рисунке 1.

Ручная селекционная сеялка включает раму 1 с ручками 2 управления, колёса 3 ведущие с грунтозацепами 4, ведущий вал 5, колёса 6 приводные, вал 7 приводной, колесо 8 упорное, шестерню 9 ведущую, шестерню 10 ведомую, корпус 11 высевающего аппарата с выгрузным окном 12, распределительный конус 13 с ячейками 14 для семян и перегородками 14а ячеек, вращающийся на приводном валу 7, крышку 15 с центральным отверстием, ось которого совпадает с осью распределительного конуса, воронку 16, семяпровод 17, сошник 18, рычаг 19 заглубления сошника, стопор 20 рычага, уровень 21, батарею 22 аккумуляторную, электропривод 23, редуктор 24 червячный, муфту 25, стопор 26 муфты, клавишу 27 пуска.

а

д

Вид А

б

Вид Б

в

Вид В

г

Рисунок 1 – Схема ручной селекционной сеялки для посева мелкосемянных культур:

а – схема вида сбоку; б – вид А ; в – вид Б ; г – вид В ; д – высевающий аппарат 1 – рама; 2 – ручка управления; 3 – колеса ведущие; 4 – грунтозацепы; 5 – вал ведущий; 6 – колеса приводные; 7 – вал приводной; 8 – колесо упорное; 9 – шестерня ведущая; 10 – шестерня ведомая; 11 – корпус высевающего аппарата; 12 – окно выгрузное; 13 – конус распределительный; 14 – ячейки для семян (14 а – перегородки ячеек); 15 – крышка; 16 – воронка; 17 – семяпровод; 18 – сошник; 19 – рычаг заглубления сошника; 20 – стопор рычага; 21 – уровень; 22 – батарея аккумуляторная; 23 – электропривод; 24 – редуктор червячный; 25 – муфта; 26 – стопор муфты; 27 – клавиша пуска

Ручная селекционная сеялка для посева мелкосемянных культур работает следующим образом. Сеялку устанавливают к линии начала делянки (выставляют на край делянки). Перед посевом семена засыпают в воронку 16 в количестве, достаточном для посева рядка длиной, равной длине делянки. Оператор с помощью рычага 19 механизма заглубления сошника 18 опускает последний до нужного заглубления в почву и стопором 20 фиксирует его заглубление. Убеждается с помощью уровня 21 в горизонтальном положении рамы 1 и, при необходимости, устанавливает сеялку с помощью ручек 2 в положение, при котором рама расположена горизонтально, а это значит, что ось распределительного конуса 13 расположена строго вертикально.

Убедившись в горизонтальном положении рамы 1 сеялки, оператор (сеяльщик)

вручную поднимает воронку 16, при этом семена ссыпаются по распределительному конусу 13 и равномерно распределяются в его ячейки 14, образованные перегородками 14а, установленными с определённым шагом вдоль образующих распределительного конуса у его основания. Оператор включает поворотом стопора 26 муфту 25 сцепления ведущих колёс 3 и электропривод 23 нажатием рукой на клавишу 27 пуска, установленную на ручке 2 управления сеялкой, при этом стопор 26 муфты 25 сцепления войдёт в контакт с упором на ведущем валу 5, включится электропривод 23 на червячном редукторе 24 и приводятся во вращение ведущие колёса 3 с грунтозацепами 4, сеялка начинает движение вперёд. При движении сеялки вперёд колёса 6 приводные за счёт трения о землю вращаются, вращение передаётся через ведущий вал 5 на шестерню 9 ведущую, шестерню 10 ведомую и приводной вал 7 распределительному конусу 13 с семенами в его ячейках 14. При вращении конуса 13 его ячейки 14 проходят мимо выгрузного окна 12 в корпусе 11 высевающего аппарата и семена под силой тяжести выпадают в патрубки выгрузки семян, из которых по семяпроводу 17 поступают в сошник 18 и высеваются в почву. Во время движения сеялки оператор следит за направлением её движения, корректируя, при необходимости, направление вручную ручками 2 управления. При завершении засева рядка и совершения распределительным конусом 13 полного оборота вокруг своей оси и освобождении его ячеек 12 от семян необходимо остановить движение сеялки клавишей 7. Для разворота сеялки на 180о необходимо вручную приподнять ведущие колёса 3 над почвой до достижения контакта упорным колесом 8 почвы и развернуть сеялку на упорном колесе. Далее цикл повторяется при движении сеялки в обратном направлении. После завершения работ на делянках отключить муфту 25 сцепления ведущих колёс 3 поворотом стопора 26 в обратном направлении и выводом из зацепления колёс 3 с ведущим валом 5.

Сеялка может быть использована и для её движения от силы рук оператора при отключении электропривода.

Ручная селекционная сеялка может быть использована с целью одновременного посева нескольких рядков делянки, для этого на раму нужно установить несколько высевающих аппаратов со своими шестерёнчатыми приводами.

В отделе механизации ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК был изготовлен экспериментальный образец ручной селекционной сеялки для льна масличного (рис. 2).

Рисунок 2 – Экспериментальный образец ручной селекционной сеялки для посева мелкосемянных культур

Данная сеялка может использоваться для посева делянок длиной 2 метра с межрядковым расстоянием 20 см и количеством одновременно высеваемых рядков, равном 3, со следующей технической характеристикой сеялки: диаметр распределительного конуса 95 мм, количество ячеек конуса 40 шт., скорость движения сеялки 300 мм/сек, крутящий момент на колесе 300 Нм, мощность электропривода 6 Вт, напряжение питания 12 В (аккумуляторная батарея), ёмкость аккумуляторной батареи 9 Ач. Сеялка имеет следующие размеры: длина 1050 мм, ширина 750 мм, высота 950 мм, масса 27 кг. Учитывая необходимое количество семян на длину рядка, равную 2 метрам, навеска семян, засыпаемая    в    каждую    воронку, соответствовала 1,5 г; время высева порции семян 10 сек.

Проведенные испытания экспериментального образца ручной селекционной сеялки в лабораторных условиях по высеву семян льна при движении по расстеленным листам бумаги без сошников на длине 2 м, показали равномерность высыпания семян из высевающих аппаратов (рис. 3).

Рисунок 3 – Эксперимент на равномерность высыпания семян льна из высевающих аппаратов экспериментального образца ручной селекционной сеялки

В полевых условиях в 2024 г. был проведен экспериментальный посев семян льна масличного ручной сеялкой. При посеве было заложено шесть трехрядковых делянок льна масличного. Длина делянки 2 м. Норма расхода семян на 1 рядок 1,5 г. Испытание сеялки при высеве всех семян льна масличного из трех конусов высевающих аппаратов на делянках длиной 2 м показало одновременно взошедшие равномерные всходы (рис. 4).

Рисунок 4 – Всходы льна масличного после посева семян экспериментальным образцом ручной селекционной сеялки

Глубина заделки семян льна высевающими аппаратами экспериментального образца ручной селекционной сеялки при заглублении сошников в почву на 3 см в среднем составила 4 см. Анализ полученных данных показал, что сеялка обеспечила равномерную глубину заделки семян льна и соответствует агротехническим требованиям.

Заключение. В результате проведенных научных исследований установлено, что экспериментальный образец ручной селекционной сеялки благодаря применению механического электропривода обеспечивает качественный по глубине и равномерности высев семян льна по всей длине делянки. Также сеялка может быть использована для посева других мелкосе-мянных масличных культур (рапса, сурепицы, горчицы и т.п.).