Анализ конструкций высевающих аппаратов

В статье рассматриваются механические и пневмомеханические высевающие аппараты сеялок и посевных комплексов отечественного и зарубежного производства.

Дана классификация по принципу работы, рассмотрены конструктивные особенности высевающих аппаратов, отмечены их технологические достоинства и недостатки. Представлены агротехнические требования, предъявляемые к высевающим аппаратам посевных машин.
Весьма важной отличительной особенностью посевных машин служит тип применяемых в них высевающих аппаратов. Анализ показывает, что устройства для посева зерновых культур оснащены разнообразными высевающими аппаратами, отличающимися по конструктивному исполнению каждого. Это свидетельствует о том, что не найдено универсальной конструкции аппарата для посева различных по физико-механическим свойствам сельскохозяйственных культур. Все аппараты разделяют на три основных типа по принципу работы: механические, пневматические и пневмомеханические.
Наряду с сохранением в производстве простых по конструкции катушечных высевающих аппаратов интенсивно разрабатываются более сложные и дорогие. Применяемые в них конструкторские решения направлены на создание условий для повышения урожая, на повышение производительности и снижение энерго и трудозатрат, на максимальное упрощение и комфортность настройки.
При работе посевных машин соблюдение заданной нормы высева семян, то есть высева строго определенного количества семян на единицу поля и снижение травмирования семян обеспечивается за счет применения различных высевающих систем посевных машин и высевающих аппаратов, в частности.
Весьма важной отличительной особенностью посевных машин служит тип применяемых в них высевающих аппаратов. Анализ показывает, что устройства для посева зерновых культур оснащены разнообразными высевающими аппаратами, отличающимися по конструктивному исполнению каждого. Это свидетельствует о том, что не найдено универсальной конструкции аппарата для посева различных по физико-механическим свойствам сельскохозяйственных культур. Все аппараты разделяют на три основных типа по принципу работы: механические, пневматические и пневмомеханические.
Механические и пневмомеханические высевающие аппараты устанавливают на универсальных сеялках и посевных комплексах, тогда как пневматические высевающие аппараты устанавливаются на сеялках точного высева.
Современные высевающие аппараты должны отвечать следующим агротехническим требованиям:
- равномерно, без пульсаций подавать семена в семяпровод;
- удовлетворительно высевать семена различных культур, отличающиеся по форме, размерам и состоянию поверхности.
Механические высевающие аппараты представлены желобчатыми или штифтовыми катушками и устанавливаются на сеялках семейства СЗ (АО «Белинсксельмаш»), Amazone (Германия), John Deere (США), Lemken (Германия), Берегиня (ООО «Усть-Лабинский машиностроительный завод»), Horsch (Германия), Unia (Польша) и др.
Высевающие аппараты с желобчатыми катушками устанавливаются на сеялках СЗ-5.4 (АО «Белинсксельмаш», Россия), посевных комплексах AGRATOR M (ПК «Агромастер»), BD 11, 455 или 1590 (John Deere, США), Cayenne XL 1500 (Unia, Польша), Берегиня (ООО «УЛМЗ», Россия) (рис. 1) и др. Норма высева этих высевающих аппаратов настраивается посредством изменения длины рабочей части катушки и частоты ее вращения. У высевающих катушек с косыми желобками пульсация потока меньше по сравнению с прямыми желобками.

Рисунок 1. Катушечно-желобчатые высевающие аппараты.
а – высевающий аппарат сеялок семейства СЗ и посевного комплекса AGRATOR M;
б – высевающий аппарат сеялок BD 11, 455 или 1590 (John Deere); в – высевающий
аппарат сеялки Cayenne XL 1500 (Польша); г – высевающий аппарат сеялки Берегиня
(ООО «УЛМЗ»).
Катушечно-штифтовые высевающие аппараты предназначены как для высева семян, так и удобрений. Они применяются на сеялках семейства СЗ (АО «Белинсксельмаш», Россия), Cayenne XL 1500 (Unia, Польша), D9 (Amazone, Германия), СЗФ (ООО «Агропромышленная Компания «Фаворит»», Россия), Saphir (Lemken, Германия) (рис. 2). 

Рисунок 2. Высевающий аппарат сеялки Saphir.
а – высевающий аппарат сеялок семейства СЗ для высева удобрений; б – высевающий
аппарат для высева удобрений сеялки Cayenne XL 1500; в – высевающий аппарат сеялки
D9; г – высевающий аппарат сеялки СЗФ; д – высевающий аппарат «Конти Плюс»; е
– катушка «Моно Плюс»; ж – катушка «Мега Плюс»; 1 – катушка со спиралевидными
желобками; 2 – катушка с мелкими штифтами; 3 – штифт.
Норма высева семян катушечно-штифтовых высевающих аппаратов зависит от величины открытия заслонки и частоты вращения катушки.
Высевающие аппараты сеялок D9, СЗФ, Saphir (см. рис. 2) представлены сдвоенными (комбинированными) катушками, соединенными между собой штифтом.
Они предназначены для высева семян, отличающихся по размеру.
Сеялка Saphir (см. рис 2) представлен тремя типами катушек: комбинированная катушка «Конти Плюс», «Моно Плюс» и «Мега Плюс», которые могут меняться в зависимости от величины семян.
Катушки «Моно Плюс» и «Мега Плюс» предназначены для высева семян гороха и бобов до 150 кг/га и свыше 150 кг/га соответственно.
К недостаткам механических высевающих аппаратов можно отнести следующее:
- катушечные высевающие аппараты реагируют на уклон местности и вызывают колебания в высеве;
- присутствует дробление семенного материала;
- неравномерно распределяют семена вдоль рядка.
В последнее время на рынке востребованы посевные комплексы, на которых установлены пневмомеханические высевающие аппараты.
Основные поставщики посевных комплексов на российский рынок – такие компании, как Amazone, Horsch, John Deere, Kverneland, Bourgault и др. У нас посевные комбинации производят АО «Белинсксельмаш» (Пензенская область) «ПК «Агромастер»» (Татарстан), «Агро» (Кемерово), Буденовский машиностроительный завод (Ставропольский край).
Высевающий аппарат посевного комплекса John Deere (рис. 3) представлен четырьмя высевающими катушками, которые позволяют высевать широкий спектр сельскохозяйственных культур (от зернобобовых до технических мелкосеменных) в диапазоне норм высева от 2 до 300 кг/га.

Рисунок 3. Пневмомеханический высевающий аппарат посевного комплекса John Deere.
а – высевающие катушки; б – высевающие аппараты.
Высевающий аппарат John Deere достигает высоких норм внесения, обладает большой точностью нормы высева и легкостью настроек. Следует упомянуть еще одно большое преимущество: полностью интегрированная система Seed Smart позволяет автоматически менять норму высева на основе имеющейся карты посева, используя такие системы вождения, как система параллельного вождения GreenStar Parallel Tracking, а также система автоматического вождения GreenStar AutoTrac. Все эти системы управления во многом повышают эффективность выполняемых посевных работ.
Дозатор Horsch состоит из нескольких отдельных частей (рис. 4).

Рисунок 4. Дозатор посевного комплекса Horsch.
а – дозатор посевного комплекса Horsch; б – роторы для семян зерновых культур и
удобрений; в – роторы для мелкого посевного материала; 1 – ротор; 2 – клапан; 3 –
приводной двигатель; 4 – боковая крышка; 5 – корпус.
Для высева семян, удобрений различных по размеру и форме дозатор оснащен большим набором роторов. Внизу дозатора находится спускной шлюз. Поток воздуха подхватывает в нем посевной материал. При высеве мелкосеменных культур в боковую крышку 4 устанавливаются щетки. Для крупного посевного материала вместо щеток устанавливается скребок. Дозатор не требует особого технического обслуживания.
В нижней части каждого бункера Alcor (АО «Белинсксельмаш») смонтированы высевающие аппараты (рис. 5), состоящие из шести или восьми высевающих катушек со спиральными ребрами.
Вращение катушек осуществляется посредством цепных передач от правого опорного колеса. Непосредственно около каждого высевающего аппарата размещены вариаторы (см. рис. 5, в), предназначенные для бесступенчатого изменения передаточных отношений привода высевающих аппаратов и, соответственно, установки необходимых норм высева посевного материала.

Рисунок 5. Высевающий аппарат посевного комплекса Alcor.
а – высевающий аппарат; б – катушка со спиральными ребрами; в – вариатор.
Каждый высевающий аппарат делит высеваемый материал, поступающий из бункеров, посредством катушек, на три или четыре части и подает его в воздушный поток, создаваемый вентилятором. Катушки с наклонными ребрами (см. рис. 5, б) дозируют посевной материал непрерывно, что обеспечивает равномерность расположения семян и удобрений в рядке.
Положением заслонки (см. рис. 5, а) обеспечивается высев различных по размеру семян, при высеве бобовых культур и удобрений заслонка демонтируется.
Высевающий аппарат посевного комплекса Agrator представлен двумя высевающими валиками, предназначенными для высева семян, отличающихся по размеру (рис. 6). Семена и удобрения из бункера поступают на дозатора, а затем в пневмопровод. Расход посевного материала регулируется при помощи винтов. Под воздействием воздушного потока от вентилятора, посевной материал поступает в распределитель, а затем по индивидуальным шлангам попадает к сошникам.

К недостаткам пневмомеханических высевающих аппаратов относится сложность их конструкции.
Выводы.

В заключение можно отметить, что наряду с сохранением в производстве простых по конструкции катушечных высевающих аппаратов интенсивно разрабатываются более сложные и дорогие. Применяемые в них конструкторские решения направлены на создание условий для повышения урожая, на повышение производительности и снижение энерго и трудозатрат, на максимальное упрощение и комфортность настройки.
Р.А. Булавинцев, 
ФГБОУ ВО Орловский ГАУ имени Н.В. Парахина