Механизация посева и посадки сельскохозяйственных культур

---

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

1. Дать классификацию сеялок.
2. Описать общее устройство и принцип действия сеялок для посева зерновых и технических культур.
3. Вычертить технологическую схему при использовании маркеров.

ЛИТЕРАТУРА

1. Листопад Г.Е. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. М.: Колос.1976.
2. 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

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 b_ст (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 l_м (м) от диска до крайнего сошника называют вылетом маркера. Его вычисляют по формуле

l_м = 0,5(B_p + b ± с),

где B_p – 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

l_c = 0,5(B_p + b_ст) – l_м.

В этом случае вылеты l_м 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