Министерство сельского хозяйства РФ
Алтайский государственный аграрный
университет
Кафедра «Механизация животноводства»
Механизация посева и посадки
сельскохозяйственных культур
Методические указания
к лабораторной работе по курсу
«Механизация и автоматизация технологических процессов
в животноводстве и растениеводстве»
Барнаул 2005
Садов В.В. ассистент, Левин А.М. ассистент кафедры «Механизация животноводства»
Методические указания к лабораторной работе по курсу «Механизация и автоматизация технологических процессов в животноводстве и растениеводстве»/ Алт. госуд. аграр. ун-т. Барнаул, 2005.
Методические указания к лабораторной работе по курсу «Механизация и автоматизация технологических процессов в животноводстве и растениеводстве» предназначены для студентов ИТАИ и зооинженерного факультета.
Указания одобрены методической комиссией ИТАИ (протокол №___ от_________)
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА ПО КУРСУ
«Механизация и автоматизация технологических
процессов в животноводстве и растениеводстве»
Продолжительность 2 часа
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: изучить устройство, принцип действия и регулировки машин для посева и посадки сельскохозяйственных культур
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
- Дать классификацию сеялок.
- Описать общее устройство и принцип действия сеялок для посева зерновых и технических культур.
- Вычертить технологическую схему при использовании маркеров.
ЛИТЕРАТУРА
- Листопад Г.Е. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. М.: Колос.1976.
- Коба В.Г., Брагинец Н.В. Механизация и технология производства продукции животноводства. М.: Колос. 2000. 528с.
3.
Главная задача посадки и посева – оптимально разместить в почве семена, клубни и рассаду с целью получения максимального урожая. Наиболее распространенные схемы посева и посадки показаны на рис. 1.
К посевным и посадочным машинам предъявляют следующие требования: отклонение фактической нормы высева семян от заданной не более 3 %, а внесение минеральных удобрений не более 10 %; неравномерность высева в рядках, т.е. отдельными высевающими аппаратами, для зерновых не более 6%, для зернобобовых – 10 %, трав – 20 %; отклонение глубины заделки отдельных семян от среднего значения не более ±15 %; повреждения семян при высеве зерновых культур не выше 0,2 %, зернобобовых – 0,7 %, кукурузы – 1,5 %, сахарной свеклы – 0,5 %; отклонение ширины стыкового междурядья от ширины основного не более ± 5 см. При посеве должна обеспечиваться прямолинейность рядков. Огрехи не допускаются.
Посевные и посадочные машины можно классифицировать по назначению, способам посева (посадки) и агрегатированию с трактором.
Сеялки бывают универсальные (для посева разных культур) и специальные (для высева одной культуры). По назначению различают сеялки зерновые, кукурузные, свекловичные, хлопковые овощные, для посева семян трав, бахчевых культур и т.д., по способу посева – рядовые, узкорядные, гнездовые, пунктирные и разбросные, по способу агрегатирования – прицепные, навесные и полунавесные.
Рядовые зерновые сеялки
К рабочим органам зерновых сеялок относятся семенной ящик, высевающие аппараты, семяпроводы и сошники с заделывающими приспособлениями. В состав зерновой сеялки входит также рама с механизмом навески или прицепом, опорно-приводные колеса, механизм подъема и установки глубины хода сошников, механизмы передачи движения от колес к валам высевающих аппаратов.
Широко применяют прицепную зерновую сеялку СЗ-3,6А и ее модификацию СЗУ-3,6А (узкорядная), СУП-3,6А и СЗП-16 (прессовые), СЗК-3,6А (катковая), СЗТ-3,6А (травяная) и др. Их используют для посева зерновых на подготовленной почве. Для посева зерновых колосовых и зернобобовых культур по стерневому фону с одновременным внесением в рядки гранулированных минеральных удобрений применяют сеялки прямого высева СУПП-4, СЗПП-8, сеялки-культиваторы стерневые СЗС-12, СЗС-6 и др. Основные показатели работы сеялок представлены в таблице.
Техническая характеристика зерновых сеялок
Показатель |
СЗ-3,6А |
СЗУ-3,6А |
СЗП-3,6А |
СЗП-16 |
СЗК-3,6А |
СЗПП-8 |
СЗС-12 |
Ширина захвата,м |
3,6 |
,36 |
3,6 |
15,6 |
3,6 |
7,8 |
12,3 |
Число высеваемых рядков |
24 |
48 |
24 |
104 |
24 |
52 |
54 |
Ширина междурядий |
15 |
6,5; 8,5 |
15 |
15 |
15 |
15 |
22,8 |
Сеялка СЗ-3,6А (рис.1) опирается на два опорно-приводных колеса. Остовом служит рама, на которой укреплены два зерно-туковых ящика. К дну ящика болтами прикреплены 24 катушечных высевающих аппарата, к задней стенке — столько же катушечно-штифтовых туковысевающих. К воронкам последних крепятся гофрированные резиновые семяпроводы.
Семяпроводы зерновых сеялок по конструкции бывают спирально-ленточные, резиновые гофрированные и трубчатые. Нижний конец семяпровода зафиксирован шплинтом в горловине двухдискового сошника. Под задним брусом рамы на двух полых квадратных валах закреплены загортачи.
Сошники поднимают и опускают с помощью рычагов и гидроцилиндра. Глубину их хода (от 4 до 8 см) регулируют винтом.
Рис. 1 Схема сеялки СЗ-3,6А:
1 — зернотуковый ящик; 2 — катушечно-штифтовой аппарат; 3 — катушечный желобчатый аппарат; 4 — колесо; 5 — шлейф; 6 — загортач; 7 — сошник; 8, 11 — круглый и квадратный валы; 9 — регулировочный винт; 10 — гидроцилиндр; 12 — контр-приводный вал
Сошники в зависимости от их устройства, высеваемой культуры и состояния почвы делят на одно- и двухдисковые, килевидные, полозовидные, трубчатые, лаповые и др. (рис. 2).
На сеялке СЗ-3,6А и ее модификациях в основном устанавливают дисковые сошники. Диски сошников широкорядной сеялки (рис. 2, б) крепят к корпусу под углом 10°, а узкорядной (рис. 2, в) — под углом 23°. Это дает возможность устанавливать между дисками сошника узкорядной сеялки делитель, который делит семенной поток, идущий из семяпровода, на две части и получать два рядка с междурядьем 6,5…7,5 см. Семявысевающие аппараты каждого бункера снабжены групповым регулятором нормы высева, включающим в себя шкалу и рычаг для осевого перемещения вала с катушками и изменения рабочей длины последних одновременно во всех высевающих аппаратах. Катушки приводятся во вращение от обоих опорно-ходовых колес с помощью цепных передач и редуктора.
Рис. 2 Сошники
а,б – двухдисковый рядовый; в, – двухдисковый узкорядный; г – двухдисковый с ограничительными ребордами, д – однодисковый; е – полозовидный; ж – килевидный; з – анкерный; и – лаповый, к – трубчатый; 1– диск; 2 – направитель семян; 3 – прижим; 4 – чистик; 5 – раструб; 6 – гребень; 7 – поводок; 8 – ступица; 9 – шарикоподшипник; 10 – резиновый уплотнитель; 11 – болт; 12 – корпус; 13 – делительная воронка; 14 – штанга; 15 – угольник; 16 – скоба; 17 – реборда; 18 – щека; 19 – наральник; 20 – хомут; 21 – стрельчатая лапа
Редуктор служит для изменения частоты вращения катушек. Сочетание регулировки рабочей длины катушки и передаточного отношения редуктора позволяет изменять норму высева семян в широких пределах (для пшеницы от 70 до 230 кг/га).
Норму высева выбирают по диаграмме и проверяют при первых проходах агрегата. Для этого рассчитывают массу семян, необходимую для высева, кг,
m = 10-4LBQ
Расчетную массу семян засыпают в семенной ящик сеялки и проезжают два гона (туда и обратно). В конце второго гона по расходу расчетной массы семян определяют правильность установки сеялки на норму высева. При отклонении от нормы высева высевающие аппараты регулируют и повторно проверяют.
Истечение семян, клубней и гранулированных удобрений сквозь отверстия питающих емкостей подчиняется закономерностям движения сыпучих тел. По данным профессора А.Н. Семенова, высыпание семян через отверстия проходит в пять этапов. В первый момент вытекают нижние слои, и уровень всей массы семян опускается равномерно. Семена при этом стремятся повернуться боковой осью по направлению движения, а упорядочение высыпания распространяется от отверстия к верхнему уровню семян.
Когда уровень семян в емкости достигает некоторой высоты, над отверстием, из которого вытекают семена, образуется динамический разгружающий свод, имеющий форму параболоида.
Как только упорядочение высыпания распространяется до верхнего уровня, образуется воронка – начинается третий этап.
Когда понижающий верхний уровень семян достигает высоты динамического разгружающего свода, последний разрушается, и высыпание замедляется – наступает четвертый этап.
На пятом этапе высыпание осуществляется по скату дна емкости.
Сеялка СЗ-3,6А имеет катушечный высевающий аппарат. При вращении катушки (рис. 3) возникает поток семян состоящий из зерен, попавших в желобки (зона II) и распологающихся между катушкой и дном коробки (активный слой, зона III). В зоне I семена движутся свободно под действием силы тяжести. В зоне III движение семян вызывается силами внутреннего трения, которые возбуждаются силами внутреннего трения, которые возбуждаются ребрами катушки и передаются от одного слоя к другому. Толщина активного слоя h (рис.3) для различных культур различна; она не превышает четырех-шестикратной толщины семян.
|
|
Рис. 3 Катушечный высевающий аппарат
Для посева с постоянным стыковым междурядьем bст (расстояние между рядками) соседних проходов посевных агрегатов и обеспечения прямолинейности движения на сеялках устанавливают гидрофицированные маркеры (рис. 4).
Маркер состоит из раздвижной штанги с диском, который в рабочем положении образует бороздку — след 13 со стороны незасеянного поля. При последующем проходе машинист направляет правое переднее колесо (гусеницу) или отвес следоуказателя по следу маркера.
Расстояние lм (м) от диска до крайнего сошника называют вылетом маркера. Его вычисляют по формуле
lм = 0,5(Bp + b ± с),
где Bp – рабочая ширина захвата агрегата, м; b – ширина стыкового междурядья, м; с – расстояние между серединами передних колес трактора, м; + для левого маркера, – для правого маркера.
Рис. 4 Трехсеялочный агрегат
1 – крайние рядки; 2, 10, 11 – сеялки СЗ-3,6А; 3,9 – маркеры; 4 – следоуказатель; 5,13 – следы маркеров; 6 – трактор, 7 – зубовые бороны; 8 – сцепка; 12 – незасеянная полоса.
Вылет следоуказателя для трехсеялочного агрегата вычисляют по формуле
lc = 0,5(Bp + bст) – lм.
В этом случае вылеты lм правого и левого маркеров устанавливаются одинаковыми
СЕЯЛКИ ДЛЯ ПОСЕВА ПРОПАШНЫХ КУЛЬТУР
Семена пропашных культур (кукурузы, подсолнечника, сои, хлопчатника и др.) высевают широкорядным способом с междурядьями 45…90 см, чтобы механизировать уход в процессе вегетации. Для посева этих культур применяют специальные сеялки, обеспечивающие равномерное размещение семян в рядке.
Универсальная пневматическая навесная сеялка СУПН-8А (рис. 5) предназначена для посева пунктирным способом калиброванных и некалиброванных семян кукурузы, подсолнечника и других культур с локальным внесением гранулированных удобрений. Она состоит из рамы, выполненной в виде
|
|
Рис.5 Сеялка СУПН-8А
а – общий вид; б – схема технологического процесса; 1 – рама; 2 – опорно-приводное колесо; 3 – кронштейн; 4 – маркер; 5 – воздухопровод; 6 – вентилятор центробежного типа; 7 – туковысевающимй аппарат; 8 – подножка; 9 – секция; 10 – тукопровод; 11 – высевающий диск; 12 – сбрасывающая вилка; 13 – заборная камера; 14 – ворошитель; 15 – сошник
пространственной фермы, вентилятора центробежного типа с гидравлическим приводом, тарельчато-скребковых туковысевающих аппаратов, опорно-приводных колес с механизмом передач, подножек и маркеров. На раме установлено восемь секций, включающих в себя подвески, сошники и высевающие аппараты. Сеялка оснащена прибором контроля работы и уровня семян в бункерах.
Рабочие органы приводятся в действие от опорно-приводных колес с помощью механизмов передач. Вакуум в подковообразной полости крышки высевающего аппарата создает вентилятор.
Основным рабочим органом высевающего аппарата является перфорированный диск, который вращается вокруг горизонтальной оси. В процессе вращения диска его отверстия попеременно оказываются в зонах разрежения и атмосферного давления.
Поступающие из заборной камеры и попадающие в зону разрежения семена за счет вакуума присасываются к отверстиям диска. Движение их к высевающему диску обеспечивает ворошитель. Семена переносятся диском в нижнюю часть аппарата, где разрежение отсутствует. Здесь, в зоне атмосферного давления, семена отходят от отверстия и падают на уплотненное дно борозды, образованное сошником. Вилка, расположенная в верхней части заборной камеры, способствует присасыванию к отверстию только одного зерна.
Минеральные удобрения из туковысевающих аппаратов проходят к туковым пятам сошников. Они укладываются на некотором расстоянии от семян и вместе с ними заделываются в почву загортачами. Прикатывающие колеса уплотняют почву над рядками, а шлейфы выравнивают поверхность засеянного поля и покрывают зону рядков мульчирующим слоем почвы.
Сеялка агрегатируется с тракторами тягового класса 1,4. Производительность агрегата достигает 5 га в час основного времени при рабочей скорости до 9 км/ч.
Свекловичная сеялка ССТ-12Б (рис. 6) высевает калиброванные одноростковые, а также дражированные семена сахарной свеклы и одновременно вносит раздельно от семян минеральные удобрения. Эта навесная машина состоит из рамы, двух опорных колес с механизмом привода высевающих аппаратов, туковысевающих аппаратов, семявысевающих секций, маркеров, двух подножных досок и подручников.
Рис. 6 Сеялка ССТ-12Б
а – технологическая схема; б – фрагмент высевающего диска; 1 – колесо; 2, 3, 4, 17 – цепи; 5 – туковысевающий аппарат; 6 – удобрения; 7 – тукопровод; 8 – счесывающий ролик; 9 – семена; 10 – семявысевающий диск; 11 – прикатывающее колесо; 12, 13 – загортачи; 14 – выталкиватель; 15 – семянной сошник; 16 – туковый сошник
Диски семявысевающих и туковысевающих аппаратов приводятся во вращение от опорно-приводных колес через зубчато-цепочную передачу. Семена, затаренные в бункер, заполняют ячейки высевающего диска и попадают к месту выброса. Счесывающий ролик, вращаясь, удаляет над ячейками лишние семена. В нижней части аппарата семена одно за другим принудительно выбрасываются из ячеек выталкивателем и попадают на уплотненное дно борозды, образованное семенным сошником. Высевающий диск аппарата увлекает за собой нижний слой удобрений, а скребки направляют их через окна в тукопроводы. Затем они подаются в борозды, образованные туковым сошником. Борозда закрывается почвой за счет самоосыпания и прикатывается задним колесом. Это колесо уплотняет почву над семенами, создавая контакт их с почвой для поступления к ним влаги. Идущие следом загортачи закрывают борозду влажным мульчирующим слоем почвы, образуя холмик высотой 1…3см. Эта высота обеспечивается за счет регулировки активности крыльев загортачей.
Норму высева семян (8…50 тыс. на 1 га) регулируют изменением числа ячеек на диске и его частоты вращения. Для разных фракций семян к сеялке прилагаются два комплекта дисков с тремя рядами глухих ячеек разных диаметров и глубины:
Фракция семян, мм 3,5…4,5 4,5…5,5
Диаметр ячейки, мм 5,1 6
Глубина ячейки, мм 2,5 3,3
Для высева семян малыми нормами сеялку снабжают дисками с одним рядом ячеек. Во всех остальных случаях с целью уменьшения нормы высева один ряд ячеек перекрывают специальным сектором. Скорость вращения высевного диска изменяется за счет установки цепи редуктора на необходимые звездочки.
Сеялки агрегатируют с тракторами тяговых классов 1,4 и 2. Производительность агрегата составляет 2,81 га в час основного времени при рабочей скорости 5,2 км/ч и ширине захвата 5,4м.
Для пунктирного высева семян сахарной и кормовой свеклы промышленность выпускает сеялки ССТ-18Б и ССТ-8Б. По устройству они аналогичны ССТ-12Б.
ОВОЩНЫЕ СЕЯЛКИ
Семена овощных культур высевают широкорядным, ленточным, пунктирным и гнездовым способами. Для этого применяют специальные овощные сеялки СО-4,2, СУПО-6А, СЛС-12 и др.
Сеялка СО-4,2 предназначена для посева семян овощных культур на ровной, грядковой и гребневой поверхности с одновременным внесением минеральных удобрений. Основные части сеялки: катушечные семявысевающие 10 (рис. 7) и катушечно-штифтовые 3 туковысевающие аппараты, двухсекционный бункер, разделенный на туковую 6 и семенную 7 секции, полозовидные сошники, дисковые сошниковые секции, приводные колеса, механизм передач, маркеры, подножная доска и замок автосцепки. В семенной части бункера установлена ворошилка, а в туковой — шнек-нагнетатель. Для мелкосеменных культур над высевающими аппаратами устанавливают вставные бункеры.
Шнеки и ворошилки подают семена и удобрения в приемные камеры высевающих аппаратов, которые сбрасывают их в туко- и семяпроводы 2, 11. Полозовидные 1 и дисковые 12 сошники заделывают удобрения и семена в почву раздельно, при этом удобрения на 2…Зсм глубже.
Ширина захвата сеялки 3,5…4,8 м, рабочая скорость до 10 км/ч, производительность 2,8…3,8 га/ч. Сеялку навешивают на трактор МТЗ-80 с помощью автосцепки СА-1.
Сеялка СУПО-6А предназначена для точного (пунктирного и гнездового) посева семян томатов, огурцов, перца, баклажанов, кабачков и капусты на ровной поверхности и грядках. Она оборудована пневматическими высевающими аппаратами и работает, как СУПН-8А. Ширина захвата 4,2 м, рабочая скорость 5…9 км/ч, производительность 2,1…3,8 га/ч. Сеялку агрегатируют с тракторами тягового класса 1,4.
Полунавесная сеялка СЛС-12 (рис. 8) предназначена для точного высева лука-севка и рядового посева зубков чеснока на ровной и профилированной поверхности. Основные части сеялки: рама, бункер, высевающие аппараты, механизм передач, сошники, опорные колеса, маркеры, механизм подкатывания задних колес и редуктор. Высевающий аппарат представляет собой транспортерную цепь с закрепленными на ней специальными захватами (вилками) для севка.
|
Рис. 7 Овощная сеялка СО- 4,2
а – схема рабочего процесса; б – секция двухстороннего сошника; 1 – полозовидный сошник; 2 – тукопровод; 3, 10 – высевающие аппараты; 4 – механизм передач; 5 – шнек; 6, 7 – секция бункера; 8 – вставной бункер; 9 – ворошилка; 11 – семяпровод; 12 – дисковый сошник; 13 – прикатывающий каток; 14 – шлейф; 15 – загортач; 16 – колесо; 17 – комкоотводитель; 18 – подвеска секции; 19 – корпус секции; 20 – сектор; 21, 22 – кронштейны сошняков; 23 – воронка; 24 – штанга; 25 – поводок; 26 – пружины; 27, 28 – чистики; 29 – реборда
При прохождении по неподвижному дну короба лишние луковицы скатываются в зону забора и в вилке остается по одной. Луковицы, придерживаемые гибким элементом, по сопровождающему кожуху выносятся к зоне сброса, где под действием собственной массы попадают в открытую борозду, образованную сошником.
Ширина захвата сеялки 4,2м, рабочая скорость 5…8км/ч, производительность 2,1 га/ч. Ее агрегатируют с тракторами тяговых классов 1,4 и 2.
Рис. 8 Сеялка СЛС-12
1 – механизм передач; 2 – рама; 3 – высевающий аппарат; 4 – бункер; 5 – механизм подкатывания задних колес; 6, 11 – опорные колеса; 7 – шлейф; 8 – дисковый загортач; 9 – сошник; 10 –опорный каток
КАРТОФЕЛЕПОСАДОЧНЫЕ И
РАССАДОПОСАДОЧНЫЕ МАШИНЫ
Сажалка картофеля навесная СН-4Б предназначена для рядовой посадки непророщенных клубней картофеля с одновременным внесением в борозды гранулированных минеральных удобрений. К ней прилагают два варианта сошников: для раздельного внесения удобрений ниже клубней с почвенной прослойкой (СН-4Б-1) и для каменистых почв (СН-4Б-2).
Рис. 9 Картофелесажалка СН-4Б
а – устройство; 1 – бункер; 2 – регулирующий винт; 3 – заслонка; 4 – вычерпывающий аппарат; 5 – туковысевающий аппарат; 6 – бороздозакрывающие диски; 7 – клубнепровод; 8 –отвальчики; 9 – туковый сошник; 10 – туконаправляющая пластина; 11 – тукоровод; 12 – шнек; 13 – питающий ковш; 14 – ворошитель; 15 – редуктор;16 – копорующее колесо; 17 – опорное колесо; 18 – контрпривод; 19 – нижняя тяга сошника; 20 – кронштейн; 21 – нарезная тяга; 22 – стойка опорного колеса; 23 – сошниковый брус; 24 – несущий брус рамы; 25 – прицепное устройство; 26 –встряхиватель; б – схема работы вычерпывающего аппарата; 1 – ложечка; 2 – боковина; 3 – диск вычерпывающего аппарата; 4 – палец зажима; 5 – направляющая шина; 6 – пружина зажима; 7 – плоский хвостовик зажима
Сажалку выпускают для междурядий 70 см, при необходимости перестраивая на 60 см. Производительность в час чистой работы 1,3…1,7 га, ширина захвата при ширине междурядий 70 см составляет 2,8 м, при 60 см —2,4 м, рабочая скорость 4,8…6,3 км/ч.
Расстояние между клубнями в рядке регулируется в пределах 0,2…0,4 м. Вместимость бункера для картофеля 180 кг, для удобрений 24 кг. Высаживают клубни массой 50…80 г. Привод рабочих органов от ВОМ трактора. Сажалку агрегатируют с трактора ми тягового класса 1,4 с помощью автосцепки СА-1, классов 2 и 3 — СА-2. Обслуживает ее (без загрузки) тракторист.
На базе СН-4Б выпускают полунавесные картофелесажалка КСМ-4А, КСМ-6А, КСМ-8 и др. Принцип работы большинства этих машин одинаков. Клубни вручную или загрузчиком засыпают в бункер 1 (рис. 9, а). Далее через регулируемое заслонкой окно в результате работы встряхивателя 26 и ворошителей 14 они поступают в питающий ковш 13. В ковше установлены угловой делитель и шнек 12, которые направляют картофель к ложечкам, закрепленным на вращающихся дисках высаживающих аппаратов. Клубень, захваченный ложечкой 1 (рис. 9, б), фиксируется пальцем зажима 4 и удерживается им до тех пор, пока ложечка не окажется над сошником. В это время хвостовик зажима отводит палец от ложечки, и клубень падает в корпус сошника9 (рис. 9, а), а ложечка, проходя через рукав питающего ковша и слой картофеля, захватывает следующий клубень. Клубни из сошника попадают на дно борозды. В нее же по тукопроводу из туковысевающего аппарата подаются минеральные удобрения. Каждая борозда при гребневой посадке заделывается сферическими дисками 6, при гладкой — боронками.
Сошники опираются на копирующие колеса 16 (с их помощью регулируют глубину посадки) и присоединяются к раме через параллелограмный механизм. Рама сажалки опирается на колеса 17. Рабочие органы приводятся в действие от ВОМ трактор через карданный вал.
Для посадки рассады капусты, томатов, табака и других культур применяют рассадопосадочные машины СКН-6А, МРП-5,4 и др.
Производительность до 1,47 га/ч при ширине захвата 3,6…4,2 м и рабочей скорости до 3,5 км/ч. СКН-6А агрегатируют с трактором тяговых классов 1,4, 2 и 3.
СОДЕРЖАНИЕ
Рядовые зерновые сеялки…………………………………..4
Сеялки для посева пропашных культур……….…………..11
Картофелепосадочные и рассадочные машины…………15
Овощные сеялки…………………………………………….18
Редактор В.В.Садов