CC BY
20
eskoy effektivnosti inzhenernykh meropriyatiy po snizheniyu doz radioaktivnogo oblucheniya nase-leniya: ucheb.-metod. razrabotka. Bryansk: Izd-vo Bryanskaya GSKhA, 2007. 23 s.
8. Vasilenkov S.V. Voda i tseziy. Bolee sta laboratornykh rabot. M.: Moskovskiy gosudar-stvennyy universitetprirodoobustroystva, 2010. 604 s.
9. Baydakova E.V. Analiz eksperimental'nykh issledovaniy po kontsentratsii radionuklidov v pochve // Problemy energetiki, prirodopol'zovaniya, ekologii: sb. materialov mezhdunar. nauch.-tekhn. konf. /pod obshch. red. L.M. Markaryants. Bryansk, 2009. S. 3-6.
10. Baydakova E.V., Baydakov E.M. O raspredelenii radionuklidov po territorii - skhema perenosa //Agrokonsul'tant. 2013. № 2 . S. 17-21.
11. Baydakova E.V. Regulirovanie peremeshcheniya radionuklidov po territorii meliora-tivnymi meropriyatiyami: avtoref. dis. ... hand. tekhn. nauk /Moskovskiy gosudarstvennyy universitet prirodoobustroystva. M., 2009.
12. Sistema kapel'nogo orosheniya na zemlyakh Bryanskogo agrarnogo universiteta / Belous N.M., Torikov V.E., Vasilenkov V.F., Vasilenkov S.V., Baydakova E.V., Aksenov Ya.A. // Vestnik Bryanskoy gosudarstvennoy sel'skokhozyaystvennoy akademii. 2017. № 4 (62). S. 16-24.
УДК 635.65:631.33.024.3 DOI: 10.52691/2500-2651-2022-91-3-44-50
ОБЗОР И СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
СОШНИКОВ
Overview and Comparative Assessment of Existing Coulter Designs
Петровец В.Р.1, д-р техн. наук, профессор, Коцуба В.И.1, канд. техн. наук, доцент, Кузюр В.М.2, канд. техн. наук, доцент, Будко С.И.2, канд. техн. наук, доцент, Кузьменко И.В.2, канд. техн. наук, доцент Petrovets V.R.1, Kotsuba V.I.1, Kuzyur V.M.2, Budko S.I.2, Kuzmenko I.V.2
1 УО «Белорусская сельскохояйственная академия» 1Belarusian Agricultural Academy 2 ФГБОУ ВО «Брянский государственный аграрный университет» 2Bryansk State Agrarian University
Аннотация. Сошник образует в почве бороздку, в которую падают семена. Почва осыпается со стенок бороздки и засыпает семена. От качества заделки семян в почву в значительной мере зависят их всхожесть и развитие растений. Поэтому сошники должны удовлетворять следующим основным агротехническим требованиям: открывать бороздки одинаково заданной глубины; не выносить нижние слои почвы на поверхность во избежание потери влаги; уплотнять дно бороздок для восстановления капиллярности почвы; не нарушать равномерность потока семян; при посеве семян, корни которых могут быть повреждены туками, образовывать между семенами и удобрениями почвенную прослойку [1,2,3]. Абразивный износ заделывающих органов почвообрабатывающе-посевных агрегатов является основным дефектом, ограничивающим наработку на отказ. Повышением износостойкости этих деталей занимались многие ученые и практики, что привело к созданию ряда конструкций и способов повышения стойкости к абразивному изнашиванию [4,5,6,7]. Сеялку оборудуют дисковыми, а также наральниковыми сошниками - килевидными, полозовидными, анкерными, до-лотовидные и др. Дисковые сошники бывают двух- и однодисковые. По технологическому принципу сошники разделяют на три группы: с острым, прямым и тупым углами вхождения в почву. Технология образования бороздки этими сошниками различна. Сошник с острым углом вхождения образует бороздку, перемещая почву снизу вверх, вследствие чего дно борозды получается рыхлым. Сошник с тупым углом вхождения, наоборот, образуя бороздку, вдавливает почву сверху вниз, поэтому дно бороздки оказывается уплотненным. Сошник с прямым углом вхождения образует бороздку, раздвигая почву в стороны. Острый угол вхождения в почву имеют анкерные сошники, прямой - трубчатый сошник и тупой угол вхожде-
ния - килевидный, полозовидный и все дисковые. В последнее время отечественные и зарубежные посевные машины оборудуются, как правило, комбинированными дисковыми сошниками, выполняющими несколько операций [8].
Abstract. The coulter forms a furrow in the soil into which the seeds fall. The soil crumbles from the furrow sides and covers seeds. Their germination and plant development largely depend on the quality of seed embedding in the soil. Therefore, coulters must meet the following basic agrotechnical requirements: to make furrows of the same depth; in order to avoid moisture loss not to bring the lower layers of soil to the surface; to seal the bottom of the furrows to restore the capillarity of the soil; not to disrupt the uniformity of seed flow; to form a soil layer between seeds and fertilizers when sowing seeds whose roots may be damaged by mineral fertilizers [1,2,3]. Abrasive wear of the sealing organs of tillage and sowing aggregates is the main defect limiting the operating time for failure. Many scientists and practitioners have been engaged in increasing the wear resistance of these parts, which has led to the creation of a number of designs and ways to increase resistance to abrasive wear [4,5,6,7]. The seeder is equipped with disk coulters, as well as pointed ones - keel-, ski-, anchor-, chisel-shaped, etc. Disk coulters are two- and single-disk. According to the technological principle, coulters are divided into three groups: with acute, right and obtuse soil angles. The technology of furrow formation by these coulters is different. A coulter with an acute soil angle makes a furrow, moving the soil from the bottom up, thus making the furrow bottom loose. A coulter with an obtuse soil angle, on the contrary, forming a furrow, pushes the soil from top to bottom, so the furrow bottom turns out to be compacted. A coulter with a right soil angle forms a furrow, pushing the soil apart. Anchor coulters have an acute soil angle, tubular coulters are with right soil angles; keel-, ski-shaped and all disk coulters have an obtuse soil angle. Nowadays domestic and foreign sowing machines are equipped, as a rule, with combined disk coulters performing several operations [8].
Ключевые слова: сошник, почва, семена, посев, агротехнические требования.
Key words: coulter, soil, seeds, sowing, agrotechnical requirements.
Обзор и анализ дисковых сошников отечественного производства.
Двухдисковый однострочный сошник. К корпусу (рисунок 1, а) сошника шарнирно присоединены заостренные левый и правый диски, наклоненные один к другому под углом 10°. Диски сходятся в передней части сошника в ножевидное ребро. Сцепляясь с почвой, диски поворачиваются, разрезают и раздвигают ее, образуя борозду.
Рисунок 1 - Дисковые сошники а - двухдисковый однострочный; б - двухдисковый двухстрочный (узкорядный); в - однодисковый килевидный; г - однодисковый однострочный
При этом они перерезают встретившееся препятствие или перекатываются через него.
Семена и туки подают по раструбу корпуса в бороздку, стенки которой после прохода сошника осыпаются и частично ее засыпают. Чтобы полностью засыпать бороздку почвой и уплотнить ее, к сошнику крепят кольцевой шлейф, каточек, применяют пружинные загортачи.
Для очистки внутренних поверхностей дисков от налипающей почвы к корпусу сошника прикреплен чистик. Поводком сошник шарнирно соединен с сошниковым брусом.
Пружина подъемно-нажимной штанги удерживает диски сошника на заданной глубине. Диски вращаются в шарикоподшипниках одноразового смазывания, закрепленных в фигурных шайбах. Подшипники смонтированы на осях с нарезными отверстиями для завинчивания удерживающих пробок (с левой и правой резьбой). В корпусе сошника закреплен направитель: в заднем сошнике изогнутый, в переднем прямой; он обеспечивает сброс семян на дно борозды.
Зазор между дисками в месте максимального их сближения должен быть не более 1,5 мм, а диски на осях должны вращаться без зазора. В противном случае не образуется нормальная бороздка, и часть семян высевается на поверхность поля.
Двухдисковый двухстрочный сошник снабжен делительной воронкой (рис. 1, б), а его диски установлены на оси под углом 18°. Поэтому каждый диск образует свою бороздку. Семена, движущиеся по семяпроводу, поступают в приемную воронку делителя, разделяются на два потока и сбрасываются на дно бороздок, т. е. высеваются в два рядка с междурядьем 7...8 см.
Однодисковый килевидный сошник (рис. 1, в) предназначен для рядового посева зерновых и зернобобовых культур с созданием подуплотненного ложа для семян и заделкой их рыхлым слоем почвы на легких минеральных и торфяных почвах, подготовленных под посев в соответствии с ГОСТ 26711-85. Глубина взрыхления слоя должна быть равна глубине заделки семян, а влажность не превышать 25% для минеральных и 75 % для торфяных почв.
Сошники могут быть использованы для рядового посева семян других культур, глубина заделки которых соответствует глубине заделки зерновых и зернобобовых культур на вышеуказанных почвах.
Однодисковые сошники монтируются на сеялки СПУ - 3 и СПУ - 6 (выпускаемые БЭМЗ и Лидагропроммаш) и посевной почвообрабатывающий агрегат "Kvemeland" DF-2.
Однодисковый однострочный сошник (рисунок 1, г) составлен из плоского заостренного диска, прикрепленного к ступице, в которой запрессованы два шариковых подшипника, фиксированные от боковых смещений.
Ступица с диском вращается на оси, закрепленной в кронштейне, соединенном с поводком сеялки. Угол атаки диска 8°, угол крена 20°.
Плоский диск, установленный под углом к направлению движения и к поверхности поля, подрезает почву и образует бороздку. Семена падают из воронки на дно бороздки и засыпаются почкой. Так как семена не встречаются с вращающимся диском, то увеличивается компактность их размещения на заданной глубине [9,10].
Обзор и анализ дисковых сошников зарубежного производства.
Зарубежные фирмы в последние десятилетия совершенствовали свои модели сеялок. Выросло число фирм выпускающих сеялки.
Хорошо себя зарекомендовала на мировом рынке по производству сельскохозяйственной техники германская фирма Ьешкеи, выпускающая большое количество сеялок для посева. Рабочим органом у сеялок данной марки является двухдисковый сошник с прикатывающим роликом (рисунок 2), обеспечивающим ведение заданной глубины, копирует любую поверхность почвы, так как каждый элемент отдельно закреплен на параллелограммной раме.
Даже при высокой скорости работы выдерживание двухдисковыми сошниками заданной глубины остается идеальным. Прикатывание семян прикатывающими роликами обеспечивает идеальный контакт с почвой. Эти условия обеспечивают оптимальное поступление влаги, равномерное формирование корневой системы и приводят к дружному прорастанию всходов. Неуплотненные промежуточные зоны уменьшают заиливание и эрозию. Таким образом, даже на экстремально сухих почвах достигаются равномерные всходы.
Рисунок 2 - Двухдисковый сошник с прикатывающим роликом
Расположенные на параллелограммной раме двухдисковые сошники делают возможной независимую друг от друга регулировку давления сошников и глубину заделки семян. Диски предусмотрены с устойчивыми к износу и не требующими обслуживания радиальными шарикоподшипниками. Стабильные уплотнения крышки защищают подшипник от загрязнений. Пространство между дисками защищено уплотнителе, исключающим блокирование камнями и другими инородными предметами.
Недостатки: Так как высевающие элементы установлены в два ряда на небольшом расстоянии, соединение из двух дисков может создать проблему при работе на почвах с камнями и остатками растительности. Семена выходят очень высоко между сдвоенными дисками и иногда не попадают в борозду (из-за ударения об один из вращающихся дисков), особенно на высокой скорости посева. Двухдисковая система без наральника не образует семенное ложе. Гладкая поверхность дисков с трудом режет остатки растительности, а также приглаживает стенки борозды, тем самым не обеспечивается равномерное раскладывание и закрытие семени.
Большую номенклатуру сеялок производит французская фирма Sulky. Преимуществами сошниковой группы данной марки является легкое обслуживание системы Cultidisc с однодис-ковым сошником (рисунок 3), простота и жесткость конструкции. Сошники установлены в два ряда. Расстояние 330 мм между рядами сошников обеспечивает хорошее прохождение на влажных почвах, почвах с большим количеством камней и с остатками растительности.
Рисунок 3 - Однодисковый наральниковый сошник
Сочетание наральника с диском обеспечивает образование плотного семенного ложе. Unidisk диаметром 330 мм режет землю оставляя наклонную бороздку, наральник производит высев семян на требуемой глубине до того как бороздка будет засыпана, он также очищает диск от грязи.
Наральник со смещенным центром защищен с помощью расположенного под углом диска. Таким образом, обеспечивается внесение семян по касательной относительно почвы (как можно ближе к нижней части борозды, тем самым надежно размещая семена в почве).
Фирма Ämazone Werke (Германия) выпускает большое количество сеялок с различными видами сошников. Новые большие двухдисковые сошники-уплотнители «PacTec» (рис. 4) толщиной 4,5 мм и диаметром 40 см, изготовлены из закаленной борной стали и оснащены пластмассовым диском диаметром 23 см для очистки стального диска.
Рисунок 4 - Сошники-уплотнители «PacTec»
Сошники на глубине укладки семян специально удерживаются колесом с четырьмя клиновидными кольцами. Глубина укладки семян в почву регулируется путем смены известных четырехгранных эксцентриковых болтов марки Amazone. Давление сошников меняется пропорционально степени заполнения бункера посевного материала. Пружина на грядиле сошника служит защитой от камней. К преимуществам данных сошников можно отнести плавность хода при посеве [15].
Так же на сеялках фирмы Amazone устанавливаются однодисковые сошники «Rotek» (рис. 5). Данный тип сошников обеспечивает нормальное качества сева в соответствии с агротехническими требованиями, так же они хорошо работают при большом количестве соломы и остатках растений.
Рисунок 5 - Однодисковый сошник «Rotek»
Однодисковый сошник работает по принципу дисковой бороны. Он вращается в земле под углом от 3 до 7 градусов к направлению движения. Однодисковый сошник работает по принципу дисковой бороны.
Он вращается в земле под углом от 3 до 7 градусов к направлению движения. Это позволяет во время движения отодвигать пожнивные остатки и верхний слой земли немного в сторону. За диском следует маленький бороздник, который образует посевное ложе. Затем в эту борозду ложится семя.
Некоторые производители сеялок используют зубчатые диски, чтобы улучшить качество разрезания верхнего слоя, почти всегда диски выпуклые. Преимущества выпуклых дисков заключаются в том, что они требуют меньше места, отбрасывают меньше земли, а также позволяют работать с более узкими междурядьями.
TurboDisc (рис. 6) - так Horsch называет свои известные, расположенные в два ряда, двудисковые сошники. Оба диска диаметром 34 см расположены со смещением друг к другу. Это дает эффект самозатачивания и распределения ударов камней. Благодаря небольшому углу постановки (3о), даже при скорости 15 км/ч сами сошники передвигают очень мало земли. Скребок (чистик) между дисками предотвращает нагромождение земли, в сухих условиях с ними не было никаких проблем.
Пластмассовый палец Uniformer между двумя дисками должен уменьшить «распры-гивание» семян в разные стороны. Мульчирование семенного материала, уплотнение посея-ных рядков и заглубление сошников сеялки берут на себя уплотняющие катки, с шириной 5; 7,5; 10 см. Высотное соотношение между катком и сошником не регулируется без инструментов, но перенастройка необходима лишь для посева на глубину более 7 см. [17]
Рисунок 6 - Сошниковые секции ТигЬоВ18е с копирующе-прикатывающими катками
Тенденции и предпочтения говорят сегодня сами за себя: анкерные сошники выходят из моды, а долотовидные используются только при определенных условиях. Все больше аграриев предпочитают приобретать сеялки с одно- или двухдисковыми сошниками. Они хорошо работают в трудных условиях - на плохо подготовленной к посеву почве, на тяжелых и влажных землях. При образовании бороздки они не выворачивают влажную почву на поверхность, что особенно важно в засушливых районах. Однако дисковые сошники более металлоемки, сложны по конструкции, менее долговечны по сравнению со скользящими сошниками. На сегодняшний день около 85% всех посевных агрегатов производители сельхозмашин поставляют с вышеуказанными рабочими органами. Связано это с тем, что важным пунктом для производителей является предложение рынку разнообразного оборудования. Производители сельхозмашин хотят быстро и эффективно реагировать на предпочтения и спрос потребителей на посевную технику.
Библиографический список
1. Лабурдов О.П. Агротехнические аспекты функционирования сошников зернотуко-вых сеялок: тез. докл. 44-й науч.-практ. конф. проф.-препод. сост., ГСХИ, апрель, 2020. Гродно, 2020. 137 с.
2. А. с. 4424157 СССР Сошник / В.Р. Петровец, В.И. Ильин; заявл. 1990, Бюл. № 22.
3. Гайдуков В.А. Повышение качества посева зерновых культур сошниковой группой с распределением и прикатыванием семян по ленте: автореф. дис. ... канд. техн. наук. Горки: БГСХА, 1998. -20 с.
4. Погонышев В.А. Повышение износостойкости восстановленных узлов трения сельскохозяйственных машин фрикционным нанесением пленок пластичных металлов: автореф. дис. ... канд. техн. наук. Калинин, 1990. 24 с.
5. Погонышев В.А. Повышение износо- и фреттингостойкости деталей машин модифицированием поверхностей: автореф. дис. ... д-ра техн. наук.. Брянск, 2000. 40 с.
6. Исследование фреттингостойкости плёнок пластичных металлов / В.А. Ермичев, В.С. Харченков, В.А. Погонышев, Н.А. Романеев, В.И. Лемешко // Трение и износ. 1998. Т. 19, № 3. С. 398.
7. Погонышев В.А., Логунов В.В. Повышение износостойкости шеек коленчатого вала путем нанесения пленок пластичных металлов // Упрочняющие технологии и покрытия. 2013. № 6 (102). С. 47-48.
8. Способ гашения колебаний: пат. 2126916. Рос. Федерация / Погонышев В.А., Харченков В.С., Матанцева В.А., Романеев Н.А., Хохлов А.Г.; заявитель и патентообладатель Брянская государственная сельскохозяйственная академия, Брянский государственный технический университет; заявл. 31.05.96; опубл. 27.02.1999; Бюл. № 6.
9. Обзор и сравнительная оценка существующих конструкций сошников / В.И. Саму-сенко, В.М. Кузюр, Л.С. Киселева, В.И. Коцуба, А.Е Улахович // Инновации и технологический прорыв в АПК: сборник науч. тр. междунар. науч.-практ. конф. Брянск: Изд-во Брянский ГАУ, 2020. С. 229-235.
10. Анализ машин для посева пропашных культур под мульчирующую пленку / В.И. Коцуба, К.Л. Пузевич, В.В. Пузевич, В.М. Кузюр // Конструирование, использование и надежность машин с/х назначения: сб. науч. тр. Брянск: Брянский ГАУ, 2020. С. 107-113.
11. Материально-техническое обеспечение и инновационное развитие АПК Брянской области / С.А. Бельченко, И.Н. Белоус, В.В. Ковалев и др. // Актуальные вопросы экономики и агробизнеса: сб. тр. XII междунар. науч.-практ. конф., 25-26 марта 2021 г. Брянск: Изд-во Брянский ГАУ, 2021. С. 388-400.
12. Техническая и технологическая модернизация, инновационное развитие агропромышленного комплекса / С.А. Бельченко, И.Н. Белоус, В.В. Ковалев и др. // Вестник Курской ГСХА. 2021. № 1. С. 6-14.
13. Дьяченко В.В., Дьяченко О.В. Эффективность использования сельскохозяйственных угодий в Брянской области // Вестник сельского развития и социальной политики. 2018. № 1 (17). С. 30-32.
References
1. Laburdov O.P. Agrotekhnicheskie aspekty funktsionirovaniya soshnikov zernotukovykh seyalok: tez. dokl. 44-y nauch.-prakt. konf. prof.-prepod. sost., GSKhI, aprel', 2020. Grodno, 2020. 137 s.
2. A. s. 4424157 SSSR Soshnik/ V.R. Petrovets, V.I. Win; zayavl. 1990, Byul. № 22.
3. Gaydukov V.A. Povyshenie kachestva poseva zernovykh kul'tur soshnikovoy gruppoy s raspredeleniem i prikatyvaniem semyan po lente: avtoref. dis. ... kand. tekhn. nauk. Gorki: BGSKhA, 1998. -20 s.
4. Pogonyshev V.A. Povyshenie iznosostoykosti vosstanovlennykh uzlov treniya sel'skokhozyaystvennykh mashin friktsionnym naneseniem plenok plastichnykh metallov: avtoref. dis. ... kand. tekhn. nauk. Kalinin, 1990. 24 s.
5. Pogonyshev V.A. Povyshenie iznoso- i frettingostoykosti detaley mashin modifitsirovaniem poverkhnostey: avtoref. dis. . d-ra tekhn. nauk. Bryansk, 2000. 40 s.
6. Issledovanie frettingostoykosti plenok plastichnykh metallov / V.A. Ermichev, V.S. Kharchenkov, V.A. Pogonyshev, N.A. Romaneev, V.I. Lemeshko // Trenie i iznos. 1998. T. 19, № 3. S. 398.
7. Pogonyshev V.A., Logunov V.V. Povyshenie iznosostoykosti sheek kolenchatogo vala putem naneseniya plenok plastichnykh metallov // Uprochnyayushchie tekhnologii i pokrytiya. 2013. № 6 (102). S. 47-48.
8. Sposob gasheniya kolebaniy: pat. 2126916. Ros. Federatsiya / Pogonyshev V.A., Kharchenkov V.S., Matantseva V.A., Romaneev N.A., Khokhlov A.G.; zayavitel' i patentoobladatel' Bryanskaya gosudarstvennaya sel'skokhozyaystvennaya akademiya, Bryanskiy gosudarstvennyy tekhnicheskiy universitet; zayavl. 31.05.96; opubl. 27.02.1999; Byul. № 6.
9. Obzor i sravnitel'naya otsenka sushchestvuyushchikh konstruktsiy soshnikov / V.I. Samusenko, V.M. Kuzyur, L.S. Kiseleva, V.I. Kotsuba, A.E Ulakhovich // Innovatsii i tekhnologicheskiy proryv v APK: sbornik nauch. tr. mezhdunar. nauch. -prakt. konf. Bryansk: Izd-vo Bryanskiy GAU, 2020. S. 229-235.
10. Analiz mashin dlya poseva propashnykh kul'tur pod mul'chiruyushchuyu plenku / V.I. Kotsuba, K.L. Puzevich, V.V. Puzevich, V.M. Kuzyur // Konstruirovanie, ispol'zovanie i nadezhnost' mashin s/kh naznacheniya: sb. nauch. tr. Bryansk: Bryanskiy GAU, 2020. S. 107-113.
11. Material'no-tekhnicheskoe obespechenie i innovatsionnoe razvitie APK Bryanskoy oblasti / S.A. Bel'chenko, I.N. Belous, V.V. Kovalev i dr. // Aktual'nye voprosy ekonomiki i agrobiznesa: sb. tr. XII mezhdunar. nauch.-prakt. konf., 25-26 marta 2021 g. Bryansk: Izd-vo Bryanskiy GAU, 2021. S. 388-400
12. Tekhnicheskaya i tekhnologicheskaya modernizatsiya, innovatsionnoe razvitie agropromyshlennogo kompleksa / S.A. Bel'chenko, I.N. Belous, V.V. Kovalev i dr. // Vestnik Kurskoy GSKhA. 2021. № 1. S. 6-14.
13. D'yachenko V.V., D'yachenko O.V. Effektivnost' ispol'zovaniya sel'skokhozyaystvennykh ugodiy v Bryanskoy oblasti // Vestnik sel'skogo razvitiya i sotsial'noy politiki. 2018. № 1 (17). S. 30-32.
