ОБЗОР КОНСТРУКЦИЙ ВЫСЕВАЮЩИХ АППАРАТОВ ТРАВЯНЫХ СЕЯЛОК И ИХ АНАЛИЗ

В обеспечении животных кормами очень важную роль играет правильное использование естественных сенокосов и пастбищ. В РФ они занимают 76,3 млн га, или 36% общей площади сельскохозяйственных угодий, из них сенокосов 18, пастбищ 58,3 млн га [7].

Естественные сенокосы и пастбища в большинстве своем малопродуктивны и дают в среднем небольшой выход  кормов. Основная причина этого – бессистемное использование и  слабая работа по их улучшению. Следовательно, с целью повышения продуктивности необходимо проведение комплекса работ по их улучшению.

Долголетние культурные сенокосы и пастбища составляют 6,4 млн га, (всего 8,3% от всех сенокосов и пастбищ), в том числе: 3млн га сенокосов и 3,4 млн га пастбищ [7].

В связи с тем, что семена некоторых кормовых трав по физико-механическим свойствам представляют собой несыпучий или малосыпучий материал, современные посевные машины, выпускаемые серийно, не обеспечивают качественного высева из-за сводообразования в семенном бункере.

В настоящее время разработано большое количество высевающих аппаратов, которые по типу подразделяются на механические, пневматические и пневмомеханические. Наиболее широкое применение получили механические высевающие аппараты, которые подразделяются на катушечные, мотыльковые, фрикционные, канавочные, центробежные, вибрационные и щеточные [3]. Из этих аппаратов наибольшее распространение имеют катушечные, которые относительно просты по конструкции и в установлении необходимой нормы высева.

С целью решения проблем по высеву несыпучих семян разработаны всевозможные высевающие устройства. Рассмотрим конструкции и функциональные возможности некоторых высевающих аппаратов.

Роторный высевающий аппарат, выталкивающего действия, разработанный Т.М. Мусаевым [4], состоит из вала ротора 1, приводной звездочки 2, ротора 3, обрезиненных лопастей 4, лопатки для ворошения семян и подачи их к ротору 5 и заслонки высевного отверстия 6 (Рисунок 1).

После включения в работу аппарата семенной материал одновременно перемешивается и сдвигается от периферии бункера к ротору, который в свою очередь выталкивает семена через высевное отверстие.

Рассмотренному роторному высевающему аппарату присущ недостаток – цикличность работы, что подтвердилось при высеве семян прутняка (кохии простертой).

Одним из устройств для высева малосыпучих и несыпучих семян является высевающее устройство, предложенное сотрудниками ВИМ [2].

Оно состоит из бункера 1 с окном, смонтированного внутри бункера вала 3 с винтовыми ворошителями 4 и лопастным нагнетателем 5, размещенным непосредственно над катушкой 7. На валу 3 по обеим сторонам нагнетателя 5 установлены пружины-активаторы 10 большего, чем у винтовых ворошителей радиуса и с обратной навивкой. Вал 3 и вал катушки 6 связаны между собой цепной передачей. Днище бункера 1 выполнено эквидистантно виткам пружин-активаторов 10, т.е. между ними имеется по радиусу кривизны зазор. Радиус R каждой лопасти нагнетателя 5 больше, чем наружный радиус днища, но меньше, чем разница межцентрового расстояния С валов 3 и 6 и радиуса r впадин зубьев катушки 7 (R<С – r), благодаря чему каждая лопасть нагнетателя 5 при высеве с зазором входит в соответствующую впадину катушки 7, что обеспечивает качественный высев.

Устройство работает следующим образом. В бункер 1 засыпают несыпучие семена, включают привод

устройства, после чего винтовые ворошители 4 начинают перемещать материал к боковым стенкам бункера, а пружины – активаторы 10 транспортируют его в направлении нагнетателя 5. Взаимодействие ворошителей и нагнетателей способствует непрерывному движению семян в донной части бункера, препятствуя тем самым образованию сводов. Нагнетатель 5 своими лопастями подает семенной материал к высевающей катушке 7, причем взаимодействие нагнетателя и катушки обеспечивает равномерный высев через отверстие 9.

Наиболее основательно провел исследования по высеву семян житняка гребневидного, относящегося среди злаковых трав к наиболее сыпучим видам и семян костреца безостого и прутняка песчаного, относящихся к категории слабосыпучих М.А. Арсланов, пользуясь установкой, приведенной на Рисунке 3 [1].

Установка включала семенной ящик сеялки СО-4,2, оборудованный средствами для активации потока семян при подаче их в зону действия нагнетателя и высевающей катушки (см. Рисунок 3). В результате проведения экспериментальных исследований по высеву несыпучих и слабосыпучих семян, для различных толщин слоя семян в бункере, установлено что коэффициент вариации высева находился в интервале 2,46…136,88 %, при этом он возрастал при уменьшении толщины слоя семян в бункере.

Хорошие результаты показало устройство для высева несыпучих семян кормовых растений, разработанное сотрудниками Ставропольского ГАУ [5,8,9,10]. Разработанное высевающее устройство для исследования процесса высева несыпучих семян кормовых растений широкорядным способом состоит из бункера 1, вала 2 с нагнетателями 3 и спиралями 4, высевающих катушек 6 на валу 5, шестерни 7 и 8, а также звѐздочки для привода устройства 9. К среднему высевающему аппарату семена транспортируются двумя спиралями, а к каждому из крайних - одной спиралью. Высев осуществляется через три высевающих аппарата, два из которых расположены по краям бункера, и один в центре (Рисунок 4).

Исследования по высеву прутняка простертого показали, что общая неустойчивость высева при увеличении толщины слоя семян в бункере имеет значения, не удовлетворяющие агротехническим условиям.

Сеялку для высева трудносыпучих семян разработали сотрудники Самарской ГСХА с механическим дозированием семян и пневматическим перемещением их в сошники. За основу использовалась сеялка СУПН-6, у которой вместо высевающих секций были установлены килевидные сошники от травяной сеялки СЗТ-3,6 (Рисунок 5).

Высев несыпучих семян производится штифтовым высевающим аппаратом с активным формирующим устройством щеточного типа. В результате проведения посевов на экспериментальной сеялке коэффициент вариации интервалов между семенами составил: ν=87% (козлятник восточный, семена замоченные); ν = 68% (козлятник восточный, семена сухие), а на посевах серийной сеялкой данный показатель в среднем по вышеперечисленным культурам составил 112% [6].

Было отмечено, что высевающая система сеялки СЗТ-3,6 высевает замоченные семена козлятника с большими отклонениями от нормы, значительно превышающими агротехнические требования к посеву данной культуры. При норме высева до 15 кг/га, катушечные аппараты сеялки СЗТ-3,6 и вовсе не обеспечивают дозирование и высев замоченных семян.

Сотрудниками Калмыцкого ГУ предложена схема высевающего аппарата по высеву несыпучих семян кормовых трав, на переоборудованной серийной сеялке СУПН-8, состоящего из конического бункера 7, по центру которого проходит вал 1, на валу приварен ворошитель 2, который представляет собой трапециидальную рамку. В нижней части вала имеется выступ для упора пружинного шнека 3, шаг которой можно изменять регулировочной гайкой (см. Рисунок 6). [11]

Высевающий аппарат работает следующим образом: при движении посевного агрегата от приводных колес через систему звездочек и цепной передачи вращение передается центральному валу 1, ворошитель 2, приваренный к валу, вращаясь будет постоянно перемешивать семена, разрушая свод и не давать им осаждаться в нижней конической части бункера, при этом пружинный шнек проталкивает их в семяпровод. Однако авторы не сообщают о результатах проверки работы данного аппарата.

Известно, что высевающие аппараты должны отвечать следующим основным агротехническим требованиям: обеспечивать устойчивый высев, равномерно подавать семена в сошники, т. е. высевать одинаковое количество любых семян на 1 м пути независимо от заполнения ящика, рельефа поля, наклона сеялки, изменения скорости движения агрегата.

Обзор литературных источников показал, что существующие высевающие аппараты в полной мере не отвечают этим требованиям, поэтому необходимо тщательное изучение и исследование процессов по высеву трудносыпучих материалов и разработка этих высевающих аппаратов.

 

Список литературы

1.     Арсланов, М.А. Конструктивные параметры высевающей части сеялки для посева несыпучих семян трав широкорядным способом: Автореф. дис…к.т.н. / Дагестанская государственная сельскохозяйственная академия. - Нальчик, 2007. – 23с.

2.     А.с. 1447306 СССР; МКИ3. А01С7/12. Высевающее устройство / О.С. Марченко, Л.Э. Попов, В.Х. Малиев, В.А. Филоненко, Г.А. Моторинский, Н.Т. Семенов (СССР). - 4 с.: ил. Бюл. №48, 1988.

3.     Бузенков, Г.М. Машины для посева сельскохозяйственных культур / Г.М. Бузенков, С.А. Ма. М.: Машиностроение. – 1976.

4.     Мусаев, Т.М. Исследование и обоснование параметров высевающего аппарата для высева семян пустынных и полупустынных кормовых растений: дис….канд.техн.наук: 05.20.01 / Мусаев Т.М. - Ташкент, 1967. – 189с.

5.     Пат. 2515724 RU А01С 7/16. Устройство для высева несыпучих семян кормовых растений и способ высева, осуществляемый  с  помощью  данного  устройства/Трухачев  Е.Д.,Малиев В.Х.,  Кисюк  В.А.  - №2012154651/13; заявл.17.12.2012; опубл. 20.05.2014; бюлл. №14.

6.     Петров, А.М. Разработка универсальной пневматической сеялки для зерновых, мелкосемянных и трудновысеваемых культур / А.М. Петров, Н.П. Крючин // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. – 2014. - № 3. – С. 3-7.

7.     Суров, А.И. Современное состояние и перспективы развития мясного овцеводства в Российской Федерации / А.И Суров, В.Н. Сердюков // Журнал «Агрокуб» - №7. – 2014. – С. 28-33.

8.     Трухачев, Е.Д. Влияние частоты вращения катушек, толщины слоя семян в бункере и его поперечного кренана высев семян прутняка простертого / Трухачев Е.Д., Кулаев Е.В., Малиев В.Х.// Вестник АПК Ставрополья. 2013. -№ 4 (12). - С. 90-95.

9.     Трухачев, Е.Д. Обоснование режима работы и конструктивных параметров высевающей части сеялки для посева несыпучих семян кормовых растений /Е.Д. Трухачев, В.Х. Малиев // Вестник АПК Ставрополья. - 2013. - № 2 (10). - С. 127-131.

10. Трухачев, Е.Д. Особенности движения несыпучего семенного материала в бункере сеялки при использовании спиралей в качестве транспортирующих средств и их производительности /Е.Д. Трухачев, В.Х. Малиев // Известия Горского государственного аграрного университета. – 2012. - Т. 49. - № 4-4. - С. 221-227.

11. Эвиев, В.А. Технологии и технические средства для посева несыпучих семян кормовых трав / Эвиев В.А., Беляева Б.И., Очиров Н.Г. // В сборнике: Фундаментальные основы научно-технической и технологической модернизации АПК (ФОНТиТМ-АПК-13) - материалы Всероссийской научно-практической конференции.– 2013. – С. 343-347.