Машины для внесения жидких органических удобрений
Их применяют по прямоточной технологии с помощью цистерн-разбрасывателей.
Жижеразбрасыватель РЖТ-8 используется не только для внесения жидких органических удобрений, но также и для тушения пожаров, и мойки машин.
В цистерне имеется люк, через который она заполняется. В машине находится самозагружающее вакуумное, распределительное и напорно-переключающее устройства, заборная штанга.
Самозагрузка осуществляется с помощью вакуума, создаваемого двумя насосами. Цистерна со всасывающим окном соединяется трубопроводом. Вакуум-насосы от попадания жидкости предохраняет патрубок с двумя полыми шарами, расположенными один под другим. Перекрывает отверстие отсасывающего трубопровода всплывающий верхний шар.
Напорно-переключающее устройство состоит из заслонки, рукава и центробежного насоса. С помощью последнего осуществляется подача удобрения с влажностью не менее 85 %. В цистерне имеется перегородка, которая гасит удары жидкости.
Последняя может направляться на выливание через насадок или в цистерну для перемешивания по рукаву.
Доза вносимого удобрения составляет от 10 до 40 т/га, которую регулируют сменой насадок, а также изменением рабочей скорости машины (8,5-11 км/ч).
По поверхности поля удобрения распределяются с помощью щитка, который регулирует ширину захвата агрегата. При 27-градусном угле она составляет 8-10 м. Ее динамика пропорционально изменяет последнюю.
Для тушения пожаров или осуществления мойки машин к распределительному патрубку присоединяют рукав, предварительно сняв насадок.
Емкость цистерны составляет 8000 л.
Таково устройство машин для внесения жидких удобрений, рассмотренное на примере РЖТ-8.
Аналогичное строение имеют агрегаты РЖТ-4 и 16, а также агрегаты серии МЖТ, ПЖТ. Они могут оснащаться приспособлениями для внутрипочвенного внесения жидкой органики.
Жижеразбрасыватель РЖУ-3,6, помимо того, что используется как машина для внесения жидких органических удобрений, может применяться для тушения пожаров, мойки машин, а также для заправки опрыскивателей пестицидами.
Цистерна монтируется на шасси ГАЗ-53. На переднем днище ее и автомобиля монтируется напорно-вакуумная магистраль, в состав которой входит вакуумный насос, гидромотор, редуктор, масляный бак. Масло в гидроцилиндры и гидромотор подается шестеренчатым насосом. С гидромотором соединен редуктор, который включает лопастную мешалку в цистерне и вакуум-насос.
Помимо загрузочной горловины, на бочке имеется предохранительное устройство. После ее заполнения, поплавок всплывает, и с помощью его штока выключается зажигание.
С целью внесения органики или заполнения цистерны в ней создают избыточное давление или вакуум.
Внесение осуществляется с помощью затвора и щитка-отражателя. Доза применения регулируется жиклерами, вкладываемыми в цилиндрическую часть затвора, имеющими разные отверстия. Струя, выходящая из него, ударяется об отражатель и преобразуется в жидкостный веер, ширина которого регулируется динамикой угла наклона отражателя.
Ширина полосы захвата составляет до 8 м, емкость цистерны — 3,4 кубометра.
Органических удобрений
Благодаря деятельности фермерских и крестьянских хозяйств на поля страны ежегодно вывозятся сотни миллионов тонн твердых и жидких органических удобрений.
Так как на каждом гектаре разбрасывают несколько десятков тонн органических удобрений, то для снижения затрат труда нужны большегрузные машины; обычно вместимость кузова таких машин составляет 5…15 т.
Разбрасыватели органических удобрений (навоза, компостов) работают по следующей технологической схеме: транспортер подает массу к активному разбрасывающему устройству, последнее измельчает ее и распределяет по поверхности поля.
Твердые органические удобрения вносят по прямоточной технологии (ферма – поле), перевалочной (ферма – бурт – поле) и двухфазной.
По прямоточной технологии удобрения транспортируют и вносят одной и той же машиной. По перевалочной технологии в свободное время удобрения формируют на краю поля в бурты, а в сезон работы разбрасывают, повышая тем самым производительность разбрасывателей. Согласно двухфазной технологии, навоз укладывают в определенном порядке в кучи, исходя из заданной дозы внесения, а затем распределяют по полю валкователем-разбрасывателем.
Разбрасыватель органических удобрений РОУ-6 (рис. 4.10) предназначен для разбрасывания навоза, торфа, компостов. Его можно использовать как саморазгружающийся транспортный прицеп, для чего разбрасывающее устройство заменяют задним бортом.
РОУ-6 агрегатируется с трактором класса тяги 1,4 кН, оборудованным гидрофицированным крюком, вводами для электрооборудования, приводами тормозной системы.
Основные сборочные единицы машины монтируются на раме, снабженной прицепным и опорным 6 устройствами. Ходовая часть составлена из двух пар колес с пневматическими шинами.
Металлический кузов машины имеет надставные деревянные борта 5. По дну кузова движется цепочно-планчатый питающий транспортер 1.
Разбрасывающее устройство, составленное из шнековых барабанов – измельчающего 2 и разбрасывающего 3, установлено на месте заднего борта кузова. Транспортер и разбрасывающее устройство приводятся в действие от вала отбора мощности трактора.
Рис. 4.10. Разбрасыватель органических удобрений РОУ-6: 1 – цепочно-планчатый транспортер; 2 – измельчающий барабан; 3 – разбрасывающий барабан; 4 – защитный кожух передачи; 5 – надставной борт кузова; 6 – опора; 7 – шатун; 8 – подвеска
РОУ-6 оборудован тормозной системой и системой электрооборудования, обеспечивающими безопасность работы. Транспортер
(рис. 4.11) составлен из четырех сварных грузовых цепей, объединенных попарно в две ветви.
Каждая ветвь оборудована самостоятельным натяжным устройством, для этого болтами 15 перемещают вал 16, на котором свободно вращаются ведомые ролики. К цепям с равными промежутками прикреплены хомутами металлические скребки 12 транспортера. Ведущие звездочки 1 закреплены на общем для обеих ветвей транспортера ведущем валу 2.
Рис. 4.11. Транспортер РОУ-6: 1 – ведущая звездочка; 2 – ведущий вал; 3 – опорный подшипник; 4 – храповое колесо; 5 – коромысло; 6 – ведущая собачка; 7 – предохранительная собачка; 8 – брус рамы; 9 – шатун; 10 – диск кривошипа; 11 – корпус кривошипа; 12 – скребок; 13 – цепь; 14 – натяжная гайка; 15 – натяжной болт; 16 – ведомый вал; 17 – ведомый ролик
Транспортер приводится в движение кривошипно-шатунным и храповым механизмами. Шатун 9 приводит в колебательное движение коромысло 5, на котором закреплена собачка 6, прижимаемая к храповому колесу 4 пружиной. Храповое колесо закреплено на ведущем валу 2 транспортера. При холостом движении шатуна 9 собачка скользит по зубцам храпового колеса 4. При рабочем движении шатуна собачка упирается в зубец храпового колеса, поворачивая тем самым вал транспортера. Предохранительная собачка 7 удерживает храповое колесо от обратного вращения. Количество разбрасываемого удобрения регулируют изменением скорости движения транспортера. Для этого изменяют эксцентриситет пальца кривошипа механизма привода.
Разбрасывающее устройство собрано в раме, в подшипниках которой вращаются измельчающий 2 (рис. 4.10) и разбрасывающий 3 барабаны. Разбрасывающее устройство монтируется на платформе кузова: специальными крюками опирается на концевые корпусы ведущего вала транспортера, а кронштейнами – на боковые борта кузова.
На измельчающем барабане закреплена шнековая лента с прерывистым зубчатым профилем, на верхнем (разбрасывающем) – сплошная. Нижний барабан перебрасывает через себя удобрение, рыхлит и измельчает его. Разбрасывающий барабан 3 подхватывает массу от нижнего и распределяет ее по полю. Если удобрения расположены в кузове неравномерно, с возвышениями, то верхний барабан выравнивает слой массы, что увеличивает равномерность разбрасывания.
Доза внесения 15…45 т/га, грузоподъемность 6 т, ширина полосы разбрасывания 6…7 м, рабочая скорость до 12 км/ч. Разбрасыватель обслуживается трактористом.
Разбрасыватель органических удобрений ПРТ-10 предназначен для разбрасывания навоза, торфонавозных компостов, для перевозки грузов. Агрегатируется с трактором Т-150К.
ПРТ-10 представляет собой двухосный прицеп с кузовом объемом 8 м, грузоподъемностью 10 т. Устройство и рабочий процесс аналогичны РОУ-6.
Транспортер составлен из двух ветвей, соединенных попарно скребками. Каждая ветвь имеет самостоятельное натяжное устройство. При нормальном натяжении ведомые ветви транспортера должны лежать на нижней полке лонжерона на длине 2,5…3 м.
Между ветвями транспортеров по оси симметрии кузова расположен треугольный делитель острой гранью вверх.
Количество разбрасываемого удобрения регулируют подбором звездочек в приводе транспортера. Машина снабжена таблицей, в которой указан подбор звездочек для разбрасывания 15, 30 и 45 т/га. Скорость движения обеих ветвей транспортера должна быть одинаковой.
Разбрасывающее устройство составлено из нижнего измельчающего и верхнего разбрасывающего барабанов.
Тракторист визуально периодически контролирует поток разбрасываемой массы и в случае его нарушения устраняет причину неисправности.
Ширина захвата машины 5…6 м, рабочая скорость до 12 км/ч, транспортная – до 30 км/ч. Обслуживает ее тракторист.
Разбрасыватель ПРТ-16 (рис. 4.12) представляет собой прицеп, опирающийся на подкатную тележку 1 и две пары колес. Схемы устройства питающего транспортера и разбрасывателя удобрений такие же, как в ПРТ-10. Кузов ПРТ-16 составлен из двух секций: основной 4, образованной боковыми бортами и днищем, и самосвальной 2; последнюю можно поворачивать при помощи механизма опрокидывания 3.
Транспортер составлен из двух ветвей, соединенных попарно скребками. Каждая ветвь имеет самостоятельное натяжное устройство. Цепи следует натягивать так, чтобы их ведомые ветви средней частью слегка касались лонжеронов.
ПРТ-16 оборудован колодочными тормозами с пневматическим приводом, действующим на все колеса машины, и механическим ручным приводом, действующим на задние колеса. Пневматический привод служит для торможения разбрасывателя одновременно с торможением трактора, ручной (стояночный) – для торможения машины на стоянке. Последний должен неограниченное время удерживать загруженный разбрасыватель на уклоне до 12°.
В начале работы удобрения подаются к разбрасывающему устройству только из основной секции 4. Через 10…15 с тракторист включает механизм опрокидывания 3 самосвальной секции 2, и масса перегружается в основную секцию. Транспортер подхватывает высыпающееся удобрение и подает его к разбрасывателю. После опорожнения самосвальной секции тракторист опускает ее в исходное положение.
Рис. 4.12. Разбрасыватель органических удобрений ПРТ-16: 1 – подкатная тележка; 2 – самосвальная секция; 3 – механизм опрокидывания; 4 – основная секция; 5 – разбрасыватель; 6 – механизм передач; 7 – рама; 8 – трансмиссия
Тракторист из кабины визуально контролирует поток разбрасываемого удобрения. Количество разбрасываемого ПРТ-16 удобрения – 20, 40, 60 т/га – регулируют перестановкой звездочек привода транспортера, руководствуясь инструкцией.
Ширина захвата разбрасывателя 5…6 м, объем кузова 11,5 м3. ПРТ-16 обслуживает тракторист.
Разбрасыватель РУН-15Б (рис. 4.13) распределяет органическое удобрение из куч, размещенных самосвалами на поле в шахматном порядке. РУН-15Б навешивают на гусеничные тракторы класса 30 кН. На механизм передней навески трактора монтируют валко-образователь, задней навески – разбрасыватель.
Рис. 4.13. Валкователь-разбрасыватель РУН-15Б: 1 и 4 – левая и правая боковины; 2 – активный проталкиватель удобрений; 3 – дозирующее устройство; 5 – опорный каток; 6 – гидроцилиндр; 7 – ротор; 8 – редуктор; 9 – вал отбора мощности; I – валкообразователь; II – разбрасыватель
Валкообразователь опирается на катки 5, регулируемые по высоте. Он формирует из куч удобрений непрерывный валок. Для этого в конце сходящихся боковин устройства имеется дозирующее окно для прохода массы. Ширину и высоту окна регулируют двумя горизонтальными и двумя вертикальными заслонками, что дает возможность формировать равномерный валок из следующей кучи.
Над окном расположен толкатель, работающий от гидропривода. Он разрушает крупные комья и выталкивает удобрения из окна.
Удобрения распределяют по полю четырехлопастные роторы 7 разбрасывателя. Валы роторов приводятся в действие от вала отбора мощности 9 трактора. Частоту вращения роторов изменяют сменой звездочек на валах роторов. Высоту подъема роторов регулируют опорными катками.
Валкообразователь и разбрасыватель переводятся в рабочее и транспортное положение гидроцилиндрами.
Делитель разбрасывателя разрезает валок на две части, их поднимают лемехи и удерживают совместно с боковыми отвалами. Лопасти роторов 7 захватывают, измельчают и швыряют удобрения в обе стороны. Для раскладки куч поле предварительно размечают. Расстояние между рядами куч 25…30 м, между кучами в ряду – 15…60 м, в зависимости от нормы внесения.
Рун-15Б разбрасывает 15…60 т навоза на 1 га, работает со скоростью 3…7,5 км/ч. Обслуживает устройство тракторист.
§
Жидкие органические удобрения вносят поверхностно или внутрипочвенно при помощи цистерн-разбрасывателей, а также дождевальных установок на поля, расположенные вблизи ферм.
Машина МЖТ-10 предназначена для разлива органических удобрений по поверхности поля. Ее агрегатируют с трактором Т-150К. Машина состоит из цистерны 8 (рис. 4.14, а) объемом 10,4 м3, центробежного насоса 14, вакуумной установки 13, заправочного рукава 7, смонтированного на поворотной штанге 6, напорного трубопровода 11, переключающего 9 и разливочного 10 устройств, предохранительных вакуумного 5 и жидкостного 4 клапанов и гидросистемы.
Цистерна снабжена верхним 2 и нижним люками с крышками и поплавковым уровнемером 1. Вакуумная установка служит для образования разрежения в цистерне при заправке. Она состоит из двух насосов ротационного типа. Всасывающий коллектор насосов трубопроводом соединен с корпусом предохранительного клапана 4, внутри которого размещено два полых шара.
Центробежный насос, приводимый в действие от ВОМ трактора, перекачивает жидкость из цистерны в напорный трубопровод. Он состоит из корпуса и рабочего колеса с лопастями. Насос крепят к фланцу патрубка цистерны.
Рис. 4.14. Машина МТЖ-10: а – общий вид; б – переключающее и разливочное устройство; в – схема заправки; г – схема перемешивания; д – схема разлива удобрений; 1 – уровнемер; 2 – верхний люк; 3 – вакуумметр; 4 – предохранительный жидкостный клапан; 5 – предохранительный вакуумный клапан; 6 – штанга;
7 – заправочный рукав; 8 – цистерна; 9 – переключающее устройство; 10 – разливочное устройство; 11 – напорный трубопровод; 12 – ходовое колесо; 13 – вакуумная установка; 14 – центробежный насос; 15, 22 – заслонки; 16 – рычаг;
17 – гидроцилиндр; 18 – тяга; 19, 23 – патрубки; 20 – сменная задвижка;
21 – распределительный щиток
Переключающее устройство служит для настройки машины на выполнение различных операций. Оно включает в себя верхнюю заслонку 15 (рис. 4.14, б), расположенную с внутренней стороны резервуара, нижнюю заслонку 22, гидроцилиндр 17, рычаг 16 и тягу 18, смонтированные на патрубке 23. Последний соединяет напорный трубопровод 11 с внутренней полостью цистерны.
Разливочное устройство служит для дозировки и распределения жидкого удобрения по поверхности поля. Оно состоит из патрубка 19, задвижки 20 и распределительного щитка 21, наклон которого можно изменять.
Машина может выполнять три операции: самозагрузку жидких органических удобрений из навозохранилища, перемешивание их во время транспортировки и внесение на поля.
Самозагрузка. Перекрывают заслонкой 22 (рис. 4.14, в) патрубок разливочного устройства, опускают с помощью гидроцилиндра штангу с рукавом 7 в навозохранилище и включают вакуумную установку. В цистерне образуется разрежение до 0,061 МПа, и жидкость через рукав начинает заполнять ее. Как только жидкость, достигнув верхнего уровня, поднимет шар клапана 4 (рис. 4.14, а) до упора в патрубок вакуумного трубопровода, поступление удобрений прекратится. После заполнения цистерны штангу укладывают в транспортное положение и отключают вакуумную установку.
Перемешивание. Заслонку 15 (рис. 4.14, г) открывают гидроцилиндром, а заслонку 22 закрывают и включают насос. Жидкость из резервуара поступает в насос и нагнетается им по трубопроводу 11 и патрубку 23 (рис. 4.14, б) в резервуар, т. е. циркулирует по кругу и перемешивается. Это предотвращает расслоение жидкости и образование осадка.
Внесение удобрений. Включают в работу центробежный насос 14 (рис. 4.14, д), который подает жидкость по трубопроводу в патрубок разливного устройства. При этом заслонку 15 закрывают, а заслонку 22 открывают. Выходя через отверстие в задвижке 20 (рис. 4.14, б) с большой скоростью, жидкость ударяется в щиток и веером (на ширину 6…12 м) распределяется по поверхности поля.
Дозу внесения удобрений регулируют, заменяя задвижки, изменяя скорость движения агрегата или переставляя распределительный щиток. Машину комплектуют задвижками с отверстиями диаметрами 60, 90 и 110 мм. Для внесения 40…60 т удобрений на 1 га работают без задвижек. Размер отверстия задвижки и рабочую скорость агрегата выбирают по таблице.
Машины ЗЖВ-Ф-3,2, РЖУ-3,6, РЖТ-4, РЖТ-8, РЖТ-16, МЖТ-6, МЖТ-16 и МЖТ-23 применяют для поверхностного внесения жидких органических удобрений. Их устройство и рабочий процесс такие же, как в МЖТ-10. Машины ЗЖВ-Ф-3,2, РЖУ-3,6 и РЖТ-4 предназначены также для транспортировки технической воды, жидких минеральных удобрений, растворов химикатов и заправки ими подкормщиков и опрыскивателей.
Контрольные вопросы
1. Какие машины применяют для измельчения, растаривания и погрузки минеральных удобрений?
2. Какие агротехнические требования предъявляются к внесению удобрений?
3. Как устроен и работает экскаватор ПЭ-0,85?
4. Какие машины предназначены для внесения на поверхность почвы твердых минеральных удобрений?
5. Как добиться равномерного распределения удобрений по ширине захвата?
6. Как установить разбрасыватель МВУ-0,5 на норму внесения удобрений?
7. Назовите машины, предназначенные для внесения твердых органических удобрений.
8. Как можно проверить норму высева удобрений разбрасывателем 1-РМГ-4 в полевых условиях?
9. Как устроен разбрасыватель РОУ-6?
10. Какими машинами вносят жидкие минеральные и органические удобрения на поверхность почвы?
11. Как устроена и работает машина МЖТ-10?
§
Требования к посеву. Для роста и развития растения необходимо нужное количество питательных веществ, влаги, света и теплоты, а также определенная площадь поля (площадь питания). Чтобы урожайность была максимальной, площадь питания для каждого растения должна быть оптимальной, что зависит от научно обоснованной нормы высева семян.
Не менее важна глубина заделки семян. Крупные семена заделывают на большую глубину, мелкие – на меньшую. На легких и сухих почвах глубина заделки должна быть больше, чем на тяжелых и влажных. Рекомендуют следующую глубину заделки семян: для трав – 2…3 см, ржи – 2…5, пшеницы – 4…10, ячменя – 3…8, овса – 3…5, кукурузы – 10…15 см.
Равномерное размещение семян по площади поля обеспечивается, если площадь питания вокруг каждого из них имеет форму квадрата. Форма площади питания – функция двух величин: ширины междурядья и расстояния между семенами в рядке. Расстояние между семенами в рядке определяется нормой высева семян, ширина междурядья – способом посева или посадки.
Схемы посева и посадки. Способы посева и посадки классифицируют по двум основным признакам: размещению семян в вертикальной плоскости (по профилю дневной поверхности поля) и в горизонтальной (по ширине междурядий и размещению семян в рядках).
По профилю дневной поверхности различают следующие способы посева и посадки: на ровную (гладкую) поверхность, на гребнях или грядах (гребневой или грядовой), в бороздах (бороздной) и по стерне. Способ выбирают в зависимости от почвенно-климатических условий и особенностей сельскохозяйственной культуры. Посев или посадка на гладкую поверхность (рис. 5.1, а)характерны для районов с нормальным и недостаточным увлажнением. Гребневой способ (рис. 5.1, б и в)применяют в зонах с повышенным увлажнением и зонах поливного земледелия. На вершинах гребней семена заделывают при избытке влаги и недостатке тепла. При поливе посев производят на ровную поверхность поля, располагая семена в один или несколько рядков, но одновременно нарезая поливные борозды. Посев в борозды (рис. 5.1, г) используют в засушливых и полузасушливых районах в основном для хлопчатника, кукурузы, сорго и других пропашных культур. При размещении семян в бороздах растения лучше увлажняются, предотвращается их вымерзание. Посев по стерне (рис. 5.1, д) применяют на почвах, подверженных ветровой эрозии. Стерня защищает посевы от выдувания.
Рис. 5.1. Разновидности профилей дневной поверхности поля после посева или посадки: а – гладкий; б – гребневой в один рядок; в – то же в два рядка
(на грядах); г – бороздной; д – по стерне
По ширине междурядий и размещению семян в рядках различают рядовой, перекрестный, узкорядный, широкорядный, ленточный, пунктирный, гнездовой, квадратно-гнездовой, безрядковый и разбросной способы (схемы) посева (рис. 5.2). Предлагаем самостоятельно проанализировать рациональность размещения семян по площади поля (по степени приближения к оптимальному размещению), отметить положительные и отрицательные стороны каждого из способов, указать, для каких культур он применим.
Технологические свойства семян. Под технологическими понимают те свойства семян, которые существенно влияют на закономерности и характер протекания процесса их высева. К основным технологическим свойствам семян относят форму и линейные размеры, характер поверхности (коэффициенты трения, сыпучесть), упругость, прочность.
По форме семена разделяют на эллипсоидные, шаровидные, пирамидальные, чечевицеобразные, бобовидные. Линейные размеры – длина l, ширина b и толщина а. У большинства семян длина l – размер наибольшей величины, ширина b – средней и толщина а – наименьшей. При выборе формы и размеров ячеек высевающих дисков учитывают величину и соотношение линейных размеров семян.
Так как размеры семян варьируют в широких пределах, то для улучшения работы аппаратов точного высева семена предварительно калибруют, т. е. разделяют на фракции. Для повышения технологических свойств семян сахарной свеклы (выравненность по размерам, сыпучесть) их дражируют. Это позволяет защитить семена от внешних воздействий и создать благоприятные условия питания проростков.
Рис. 5.2. Схемы (способы) посева и посадки (размеры указаны в сантиметрах):
а – рядовой; б – перекрестный; в – узкорядный; г – широкорядный; д – ленточный; е – пунктирный; ж – гнездовой; з – квадратно-гнездовой; и – безрядковый
Характер поверхности семян влияет на их фрикционные свойства и сыпучесть. Коэффициент трения семян о сталь при нормальной влажности колеблется от 0,30 до 0,42, что соответствует углу трения 17…23°. Нижний предел – для семян пшеницы, верхний – для семян хлопка. Сыпучесть оценивается углом естественного откоса, который для семян различных культур изменяется от 25 до 40°. Например, для семян пшеницы и овса он равен 34…36°. С повышением влажности семян угол естественного откоса увеличивается.
Упругость семян характеризуется коэффициентом восстановления при ударе:
(5.1)
где v1 и v2 – нормальные составляющие скорости семени до и после удара о поверхность. Коэффициент восстановления изменяется в широких пределах (например, для гороха он равен 0,30…0,42).
Прочность семян характеризуется нагрузками, вызывающими их травмирование, в результате которого снижаются всхожесть и урожайность. Необходимо знать, каковы нагрузки на семена, не приводящие к снижению всхожести. Например, для семян хлопчатника и сои это – 50 Н, для кукурузы – 55.
§
Посевные и посадочные машины классифицируют по назначению (виду высеваемой культуры), способам посадки или посева и соединению с трактором.
Сеялки бывают универсальные и специальные. Универсальные предназначены для высева семян разнородных сельскохозяйственных культур: зерновых колосовых, бобовых, крупяных, прядильных и масличных, кормовых трав и др. Специальные – для высева семян одной или двух-трех однородных культур, близких по размерам и нормам высева.
По назначению сеялки подразделяют на зерновые, кукурузные, свекловичные, хлопковые, льняные, овощные, лесные и др. Однако такая классификация недостаточно точна, так как кукурузной сеялкой можно высевать подсолнечник, бахчевые культуры, хлопковой – кукурузу, джугару и т. д. Поэтому нередко применяют более общую классификацию, разделяя сеялки на рядовые и для посева пропашных культур. Практически все сеялки являются комбинированными, так как одновременно с высевом семян вносят минеральные удобрения.
По способу посева различают рядовые, узкорядные, пунктирные, разбросные и другие сеялки.
По способу соединения с трактором сеялки бывают прицепные и навесные. Зерновые сеялки прицепные, так как это позволяет легко составлять широкозахватные агрегаты из трех-шести сеялок, что дает возможность быстро засеять большие площади. Сеялки, предназначенные для высева культур, возделываемых на относительно небольших площадях (свекловичные, овощные и т. п.), навесные.
Посадочные машины классифицируют по таким же признакам, что и сеялки. Все посадочные машины, как правило, специальные.
По назначению различают картофелепосадочные, рассадопосадочные, лесопосадочные и другие машины; по способу посадки – рядовые, гнездовые и т. п.; по способу соединения с трактором – прицепные и навесные.
Схема высева семян. Семена или клубни, расположенные в питающих емкостях, поступают самотеком или принудительно к дозирующим устройствам. Последние формируют поток семян, который распределяется по поверхности поля или по направителям (семяпроводам, лоткам и т. п.), попадает в бороздки, проделанные в почве сошниками. Движущиеся за сошниками заделывающие рабочие органы закрывают семена или клубни почвой.
Таким образом, высев семян включает следующие операции: высыпание семян из питающей емкости, дозирование, образование борозд при помощи сошников, распределение по бороздам и заделка их почвой.
Питающие емкости
Питающие емкости не только содержат необходимый запас семян, но и обеспечивают истечение зернового потока через выходные отверстия к высевающим аппаратам. Истечение семян подчиняется закономерности движения сыпучих тел и состоит из нескольких этапов (рис. 5.3).
Рис. 5.3. Закономерности истечения семян через круглое отверстие: а – начало (первый этап); б – образование воронки (второй этап); в – конец истечения; 1, 2, 3 – соответственно верхний, средний и нижний слои семян
В начале истечения, на первом этапе, приходит в движение цилиндрический столб семян, находящийся над отверстием (рис. 5.3, а). При этом нижний слой 3 вытекает первым, верхний 1 – последним. Понижение уровня центрального столба вызывает стекание к середине семян верхнего слоя – на поверхности образуется воронка под углом естественного откоса (рис. 5.3, б), и начинается второй этап, при этом стекание семян происходит по поверхности воронки к центральному столбу, т. е. высыпается верхний слой 1. Последним ссыпается нижний слой 3, непосредственно примыкающий к отверстию. Семена этого слоя высыпаются, скатываясь по дну емкости, если оно наклонено под углом, большим их угла трения. В ином случае возникает «мертвая зона», в которой остается значительная часть семян, располагаясь под углом y естественного откоса (рис. 5.3, в).
Расход семенного материала при свободном истечении зависит от площади выходного отверстия. Она влияет и на удельный расход материала, который характеризуется отношением секундного расхода к площади выходного отверстия и представляет собой скорость движения материала через отверстие. С уменьшением площади отверстия удельный расход – скорость v зерна – уменьшается все более резко, и при некотором критическом значении истечение прекращается, хотя диаметр отверстия еще значительно превышает поперечные размеры зерна. Критический радиус отверстия:
, (5.2)
где a и b – поперечные размеры семян.
Секундная подача (пропускная способность) отверстия семенного ящика (бункера) должна быть такой, чтобы обеспечивалась максимальная норма высева семян, задаваемая агротехническими требованиями.
Сеялки, высевающие семена с небольшим междурядьем (5…15 см), снабжены питающими емкостями в виде семенного ящика или бункера, общего для всех или части высевающих аппаратов. Широкорядные, гнездовые и квадратно-гнездовые сеялки, высевающие семена с большими междурядьями (45, 60, 70 см и более), оборудованы питающими емкостями в виде цилиндрической банки, которой снабжен каждый высевающий аппарат. Семенные ящики зерновых сеялок имеют прямоугольное сечение в верхней части и трапецеидальное в нижней. Чтобы зерно ссыпалось самотеком, стенки в нижней части наклонены под углом, превышающим угол трения зерна о поверхность стенки. Семенные ящики сеялок, предназначенных для посева овса, трав и других малосыпучих семян, снабжены ворошилками и встряхивателями, предотвращающими образование сводов. Обычно содержимого емкости бывает достаточно на 1,5…2 ч работы.
§
По принципу действия различают механические и пневматические высевающие аппараты. В нашей стране пока преобладают высевающие аппараты первого типа, главным образом катушечные и дисковые. Катушечные дозируют семена непрерывным потоком, дисковые – единичным отбором семян. Первые применяются в рядовых сеялках, вторые – в сеялках точного высева.
Катушечные высевающие аппараты. Различают штифтовые и желобчатые модификации. Первые используют преимущественно для высева гранулированных минеральных удобрений, вторые весьма универсальны. В механических системах их применяют для индивидуального дозирования семян зерновых колосовых, зернобобовых, крупяных, технических, овощных, плодовых и лесных культур, в пневматических – для общего (централизованного) и группового дозирования семян.
Катушка 2 (рис. 5.4), закрепленная с помощью штифта на валике 6, вставляется в корпус 4, который крепится к дну семенного ящика против выходного отверстия. Отверстия в боковинах корпуса 4 закрыты слева розеткой 3, справа – муфтой 5. Розетка вставлена в обойму, закрепленную на левой боковине корпуса. В прорези розетки входят ребра катушки. Муфта надета на хвостовик катушки. Своими выступами она проходит в вырезы на правой боковине корпуса и от осевых смещений относительно вала фиксируется шайбой и шплинтом. Снизу корпус 4 закрывается донышком 1, которое надето на валик 7 механизма опорожнения и зафиксировано болтом 8.
Рис. 5.4. Катушечный желобчатый высевающий аппарат: 1 – донышко; 2 –желобчатая катушка; 3 – розетка; 4 – корпус; 5 – муфта; 6 и 7 – валики высевающих аппаратов и механизма опорожнения; 8 и 9 – стопорный и регулировочный болты; 10 – пружина
Задний край донышка скошен, чтобы поток семян был непрерывным, так как желобки катушки переходят край донышка не сразу по всей длине, а постепенно. Когда один из них располагается у конца заднего края донышка, то следующий за ним находится у начала. Донышко 1 снабжено регулировочным болтом 9 с гайкой и пружиной 10 и играет роль клапана. Между донышком и катушкой имеется зазор для выхода семян. Его устанавливают с помощью болта 9, поджимая или ослабляя пружину 10. В аппарате предусмотрен лишь нижний высев, т. е. катушка 2, вращаясь вместе с валиком 6, выгребает семена из-под себя. Вместе с катушкой 2 вращается розетка 3, муфта 5 свободно сидит на хвостовике катушки 2 и не вращается.
Количество высеваемых семян зависит от длины рабочей, или активной, части катушки, т. е. той части, которая находится внутри корпуса и выгребает семена. Чтобы увеличить количество высеваемых семян, катушку вдвигают в корпус, чтобы уменьшить – выводят из него. При осевом перемещении валика 6 одновременно и в равной мере изменяется количество семян, высеваемых всеми посаженными на него катушками. Если же нужно изменить высев семян лишь одной катушкой, то смещают корпус 4. Для этого ослабляют болты его крепления к семенному ящику и сдвигают в нужную сторону в продолговатых отверстиях под болты.
Норму высева регулируют изменением рабочей длины катушек и частоты их вращения. При этом длина рабочей части катушки должна быть больше размеров высеваемых семян. Если она, а следовательно, и ширина выходного канала недостаточны, то зерно будет дробиться. Высокая частота вращения также способствует его дроблению. Чтобы дробление было минимальным, при установке на заданную норму высева следует исходить из минимальной частоты вращения и максимальной длины рабочей части катушек.
Рис. 5.5. Движение зерна в катушечном высевающем аппарате: а – зоны движения; б – характер распределения скоростей движения в активном слое; I, II, III – зонысоответственно со свободным движением под действием силы тяжести, принудительным в желобках и в активном слое движения
В зоне I (рис. 5.5, а) семена движутся сверху вниз под действием силы тяжести, в зоне II семена, попавшие в желобки катушки, перемещаются принудительно вместе с ней; в зоне III, называемой активным слоем, движение семян вызывается силами внутреннего трения, которые возбуждаются ребрами катушки и передаются от одного слоя семян к другому. По мере углубления в массу семян движение затухает, и за активным может располагаться «мертвый слой». У пшеницы активный слой состоит из четырех слоев семян (приблизительно 10 мм), у проса из пяти слоев (приблизительно 7 мм). Толщина активного слоя для различных культур разная, но не превышает четырех-, шестикратной толщины семян. Следовательно, скорость различных слоев семян в зоне III неодинакова: на границе с ребрами катушки она близка к их окружной скорости, а у донышка близка к нулю (рис. 5.5, б).
Разбрасыватели твердых туков, производимых промышленностью
Они бывают повышенной вместимости, которые используются при необходимости применения увеличенных норм удобрений, для работы в садах, на небольших участках, в условиях горной местности.
Туковая сеялка РТТ-4,2А используется для внесения порошкообразных и гранулированных форм. Ее применяют в овощеводстве, удобрении лугов, подкормке зерновых культур.
Ниже рассмотрено устройство машин для внесения удобрений на ее примере.
Под туковым ящиком расположены высевающие аппараты. Тарелка располагается частично под дном, а частично — сзади ящика. Она приводится в движение зубчатым венцом. Над ней расположены сбрасыватели, чистик и направитель удобрений.
Через отверстия, расположенные в дне тукового ящика, удобрение попадает на тарелки, сбрасыватели его помещают на щиты. Последние способствуют распределению подкормки по почве.
Необходимая норма устанавливается перестановкой шестерен в передачах и изменением между заслонками и тарелками зазоров. Перед высевом в поле осуществляют проверку дозы в стационарных условиях, подкладывая под туковысевающие аппараты брезент. Регулировку осуществляют по таблице, которая обычно прикрепляется к сельскохозяйственной машине.
Тарелки устанавливаются таким образом, чтобы между ними и дном ящика оставался зазор в 2-3 мм, не позволяющий тукам выпадать, для предупреждения износа трущихся деталей.
Эта сеялка способна высевать до 1100 кг удобрений на 1 га. При этом на мощные тракторы их можно агрегатировать по 3-5 машин, каждая из которых имеет туковый ящик вместимостью 7000 кг.
Еще одной машиной для внесения минеральных удобрений несколько иной конструкции является НРУ-0,5. У нее бесперебойный процесс осуществляется с помощью активных сводоразрушителей. В дозирующем устройстве имеется две заслонки. Между ними и дном бункера расположена высевная планка, которая при помощи колебательных движений выталкивает удобрение через щели.
Туки попадают на разбрасывающие диски, которые вращаются в разных направлениях. Они являются последним звеном в цепочке внесения удобрений. Над бункером установлена металлическая сетка для улавливания крупных комков. Норма высева регулируется динамикой амплитуды колебания планки и размера щелей.
Ширина рассева составляет до 11 м, вместимость — 400 л.
Еще одной машиной для внесения твердых минеральных удобрений является разбрасыватель с иным методом внесения — 1-РМГ-4.
Его кузов опирается на ходовое подрессорное устройство. По полу первого перемещается транспортер. На задней стенке расположен дозатор с заслонкой.
У этого разбрасывателя имеется тукоделитель, с помощью которого поток удобрений разделяется на две части, после чего они поступают на разбрасывающие диски, вращающиеся в противоположных направлениях. Рассеивать можно до 5 т/га. Данный показатель изменяется регулированием высоты дозирующей заслонки и скоростью движения транспортера. Прутки, входящие в состав последнего, должны плотно прилегать к кузову, провисая под ним с другой стороны на 1 см.
Ширина полосы разброса составляет от 6 до 14 м.
Для транспортирования и внесения удобрений используется машина РУМ-8 и ее модификации. Она представляет собой полуприцеп, в котором находится транспортер с разбрасывателями. Также в кузове находится разравниватель.
С помощью транспортера удобрения подаются к дозатору, имеющему заслонку. Аналогично другим машинам, туки от дозатора идут к туконаправителю и дискам, вращающимся по направлению друг к другу.
Ширина разбрасывания составляет 10-20 м. Контроль за удобрениями осуществляется с помощью смотрового окна.
Существуют и другие машины для внесения твердых удобрений. Их устройство и принцип действия во многом совпадает с рассмотренными марками.
